【正文】 電壓：小于等于 35V； ● 發(fā)射極集電極電壓：小于等于 6V； ● 輸出功率：小于等于 160mW； ● 工作溫度：（ 30～ 100）℃。 該芯片主要參數如下所示 ： ● 工作電壓： DC 5V； ● 工作電流：小于 1mA； ● 工作溫度：（ 25～+70 ）℃； ● 接收距離：大于 8m； ● 光譜反應： 950nm。它的輸出電壓用兩個電阻就可以任意地設置到從 Vref（ ）到 36V 范圍內的任何值。 一177。 CMOS 結構確保器件具有極低功耗，掉電模式減少等待時的功耗至 20μ W（典型值）。還可處理177。本設計中使用的 A/D 轉換芯片型號為 AD7705，該芯片是一款 16 位 AD 轉換器， AD7705 芯片是帶有自校正功能的Σ Δ于 A/D 轉換器。V ； m=ρ 12） Ω； A01A12A23GND4SDA5SCL6VP7VCC8U324C08GNDGNDVCC10KR29VCC10KR30VCCAT89S52A01A12A23GND4SDA5SCL6VP7VCC8U324C08GNDGNDVCCSCLSDA10KR29VCC10KR30VCC 17 ● 絕緣阻抗：大于 5000MΩ； ● 相對濕度：（ 0～ 90） RH； ● 工作溫度：（ 10～ 60）℃； ● 安全過載： 150%FS。路如下圖 27 所示 。這里就需要增加數據存儲器，增加數據存儲電路單元。該三極管作為開關使用，工作在飽和區(qū)而不是工作在放大區(qū)， PNP型三極管主要參數介紹如下： ● 集電極 發(fā)射極電壓 ： 30V； ● 集電極 基電壓 ： 40V； ● 射極 基極電壓 ： 5V； ● 集電極電流 ： ； ● 耗散功率 ： ； ● 結溫 ： 150℃ ； ● 特怔頻率 ： 最小 150MHZ； ● 放大倍數： 30～ 90； ● 封裝形式： TO92。 X T A L 1X T A L 2A T 8 9 S 5 2C 1C 2晶 振 圖 22 振蕩 電路 電路圖 圖 23 單片機最小系統(tǒng) 電路 SMG_ASMG_BSMG_CSMG_DSMG_ESMG_FSMG_GSMG_DPVCC_5GND138_A138_B138_CHW_IN30pFC730pFC812Y1GNDC910KR14GNDVCC_5SCLSDASCLKDINDOUTDRDY12345678RST9RXD10TXD11121314151617XTAL218XTAL119GND202122232425262728PSEN29ALE30EA313233343536373839VCC40U1AT89S52RXDTXD485_ENFOUTVCC_5 12 顯示電路 參數介紹 本設計中顯示電路所使用的顯示元件是數碼管，采用譯碼器和三極管配合的方式來提供數碼管所需要的位選控制信號，控制每一位數碼管顯示不同的數字。 EA 信號也需要介紹一下，當 EA接高電平（ 5V）時選擇內部存儲區(qū)，當 EA接低電平（ 0V）時選擇外部存儲區(qū)域。 由于 RS485芯片直接與外部總線連接，所以考慮到外界的干擾或其他異?，F象（如雷擊）的發(fā)生，這里 RS485通訊芯片有單獨電源供電，即使總線保護電路沒有起到作用，發(fā)生上述情況也也不至于損壞單片機系統(tǒng)以及其他電路。考慮到 MAX3082芯片的接收和發(fā)送端工作時波特率會比較高，普通光耦無法正常工作，因此本設計中在 MAX3082芯片的接收和發(fā)送端均采用了肖特基結構的快速光耦，從而保證數據能夠正確的傳輸。考慮到外部干擾信號有可能會對單片機系統(tǒng)造成干擾，因此在單片機系統(tǒng)和頻率輸出端之間增加光耦加以隔離，以達到隔離干擾信號的目的，保證單片機系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。這種器件還具有高分辨率 、寬動態(tài)范圍、自校準、優(yōu)良的抗 8 噪聲性能以及低電壓低功耗等特點 , 非常適合儀表測量、工業(yè)控制等領域的應用。 顯示模塊采用數碼管顯示方式，首先亮度較高，數碼管尺寸可根據實際情況選擇不同尺寸；其次數碼管有足夠的亮度，即使在光照較強的情況下也能夠清楚的觀察到顯示值；再次從成本上考慮，數碼管價格相對要便宜的多。 經分析可知傳感器系統(tǒng)所需要的電壓有兩種：直流 5V，給傳感器系統(tǒng)的所有功能芯片供電；直流 6V，給稱重傳感器供電。 RS485通信模塊 考慮到輸出信號形式的多樣化， 以及與其他設備的兼容性，該 傳感器集成了總線輸出模塊，采用 RS485接口，運用目前市場上 產品 比較流行的 modbusRTU協(xié)議，能夠保證與市場常見的其他設備無縫連接，保證數據的正確傳輸。本設計中從設計成本及廣泛的應用性方面考慮，采用稱重的原理。器件包括由緩沖器和增益可編程放大器 (PGA ) 組成的前端模擬調節(jié)電路 , 可編程數字濾波器等部件。 綜上所述，本設計中選定 ATMEL 公司生產的單片機型號為 AT89S52，該單片機符合上述所需求的硬件要求，唯一缺陷是該單片機沒有 I2C 接口，可通過通用 I/O 口經軟件模擬輸出 I2C 協(xié)議。再 通過測量液位管內部液體的重量從而計算出液位的高度。 2 液位傳感器的發(fā)展前景 在現階段，液位傳感器產業(yè)化發(fā)展仍存在不小的挑戰(zhàn)。物性型是利用液位傳感器的敏感元件特性變化實現參數轉換的。 下面就一款低成本工業(yè)用智能液位傳感器做如下介紹 。 LED大屏幕 的發(fā)展趨勢 .................... 錯誤 !未定義書簽。當液位下降到高限位以下或上升到低限位以上時，系統(tǒng)將自動開啟相關閥門同時關閉報警信息。 本傳感器通過遙控器設置相應參數，在液位高于上線或低于下限時都會輸出報警信號，提示工作異常信號，同時可輸出數字信號關斷某些閥門，以達到自動控制的目的。 LED發(fā)展現狀 ............................ 錯誤 !未定義書簽。目前國外智能儀表占據了國際應用市場的絕大比重， 但價格一般都比較昂貴，性價比并不是很高，不適 用 于普遍應用。結構型是依靠液位傳感器結構變化來實現參數轉換的 。 根據使用場合的不同可以選擇 不同原理 類型 的液位傳感器 進行安裝。首先根據連通器的原理，將少量液體引流至液位關內部， 此時液位管內液位的高度和待測容器內液位的高度相同。通訊芯片采用 I2C 接口，紅外接收采用外部中斷和定時器配合 4 的方式。 A/D轉換模塊 本設計中采用的 A/D轉換芯片為 AD7705， AD7705 是 AD 公司新推出的 16 位轉換器。 數據采集模塊 在設計之初筆者查詢了許多相關資料，對于液位傳感器的設計原理和方法有很多；如接觸式、非接觸式、紅外檢測、浮子檢測、超聲波檢測等等。 該傳感器頻率信號由單片機內部定時器產生，由單片機 I/O口輸出，考慮到外接存在的各種干擾信號，因此在信號輸出級采用光電隔離的方式，從而保證外界的干擾信號對傳感器內部系統(tǒng)不會造成干擾。以免影響單片機系統(tǒng)的正常工作或工作處于臨界點。這個功能主要是方便工程維護人員在不使用其他儀器的情況下方便地查看頻率輸出情況，以更快的速度解決現場問題而設。能直接將傳感器測量到的多路微小信號進行轉換。 頻率輸出由內部定時器定時，由 I/O口輸出。 考慮到總線上有可能會出現不可知的干擾信號，會對單片機系統(tǒng)造成干擾，使單片機系統(tǒng)誤工作或無法正常工作，因此在單片機系統(tǒng)與總線芯片之間增加光耦以達到光電隔離的目的，避免干擾信號經總線電路進入單片機系統(tǒng)。為保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，在 12V直流電壓的輸出端需要增加 12V 轉 12V的直流穩(wěn)壓隔離電源模塊，這樣既起到了穩(wěn)壓的目的同時也起到了與電網隔離的目的，就能 夠保證直流 12V 電壓的穩(wěn)定性，間接保證直流 5V和直流 6V 電壓的穩(wěn)定性，從而保證單片機系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。 電路介紹 單片機最小系統(tǒng)包括復位電路、時鐘電路、電源三個部分組成，滿足以上三個條件單片機系統(tǒng)才能夠正常工作。 為使 RS485 通訊時的誤碼率為 0，顧 本設計中所選的晶體振蕩器的 頻 率為： 。設計中三極管的型號必須為 PNP 型，這里選擇 9012 三極管來驅動數碼管。 圖 25 數碼管內部電路 模擬 原理圖 圖 26 數碼管顯示電路 RVCCDQR2Port1Port2A1B2C3SA6SB5SC4GND8Y77Y69Y510Y411Y312Y213Y114Y015VCC16U274LS1384K7R34K7R44K7R54K7R6Y0Y2Y3Y1GNDVCC_51KR13VCC_5138_A138_B138_Ca1b2c3d4e5f6g7dp8cp19cp210cp311cp412D6四位數碼管VD19012VD29012VD39012VD49012Y1 Y0Y2Y3VCC_51KR71KR81KR91KR101KR111KR12SMG_ASMG_BSMG_CSMG_DSMG_ESMG_FSMG_GSMG_DP1KR321KR33 15 數據存儲電路 參數介紹 本設計中需要存儲一些設置參數，并且需要在斷電后重新上電數據仍然存在。本設計中僅需 16 要一片存儲芯片即可，因此這里選擇存儲器的地址為 0，即此時 A0～ A2 引腳全部接地。 12） Ω； ● 輸出阻抗：（ 120177。H ； 由： m=ρ這里就需要用到 A/D 轉換芯片。當電源電壓為 5V、基準電壓為 時，這二種器件都可將輸入信號范圍從 0～ +20mV 到 0～ + 的信號進行處理。該器件還包括自校準和系統(tǒng)校準選項，以消除器件本身或系統(tǒng)的增益和偏移誤差。 主要參數介 紹如下： ●封裝形式： SO8， ●內部頻率補償， ●直流電壓增益高 (約 100dB)， ●單位增益頻帶寬 (約 1MHz)， ●電源電壓范圍寬：單電源 (3— 30V)；雙電源 (177。 TL431 是一個有良好的熱穩(wěn)定性能的三端可調分流基準電壓源。為了減少干擾，采用的是價格SCLK1MCLK IN2MCLK OUT3CS4RESET5AIN2(+)6AIN1(+)7AIN1()8REF IN(+)9REF IN()10AIN2()11DRDY12DOUT13DIN14VDD15GND16U4AD770530pFC1030pFC1112Y2GNDGNDVCC_5GNDVCC_5GNDGNDGNDQ1GND1KR15VCC_5REFREFC12C13GNDGNDSCLKDINDOUTDRDYS+SVCC_5GNDC15C1612+3U11ALM35876+548U11BLM358C17C18GNDGNDGNDGNDVCC_51KR28 23 便宜性能可靠的一體化紅外接收頭 (HS0038， 它接收紅外信號頻率為 38kHz，周期約 26μ s) 接收紅外信號，它同時對信號進行放大、檢波、整形得到 TTL 電平的編碼信號，再送給單片機，經單片機解碼并執(zhí)行去控制相關對象。本設計中頻率信號的范圍為（ 200～ 1000） HZ，該光耦完全能夠滿足設計需求。在頻率輸出電路中已經對 PC357 做過介紹，所以在本章節(jié)中將不再重復介紹該光耦，主要針對光耦 PC410 和通訊芯片 MAX3082 做具體介紹。 RS485 信號在遠距離傳輸時，由于傳輸電纜和芯片的阻抗不同，即為不同的兩種介質，因此當數據進入兩種不同的介質的時候就會出現信號反射現象，干擾數據的正常傳輸。 圖 218 聲光報警電路 電源電路 參數介紹 首先考慮交直流轉換，這里需要變壓器和