【正文】 壓力傳感器選擇目前應(yīng)變式、電容式、電感式、壓電式壓力傳感器在商品化的壓力傳感器中占有較大的比例，應(yīng)用也相當(dāng)廣泛。這種檢測(cè)方法僅適用于導(dǎo)電液體的液位測(cè)量主要用于水位的報(bào)警和控制。1. 浮體式液位傳感器浮體式測(cè)量?jī)x表主要分為浮筒式與浮子式, 其中鋼帶浮子式液位傳感器在原理及使用中更為典型, 它是一種最簡(jiǎn)單的液位測(cè)量裝置, 由一根不銹鋼管和一個(gè)空心球組成, 不銹鋼管內(nèi)部裝有若干個(gè)干簧繼電器,空心球內(nèi)裝有一塊永磁鐵, 當(dāng)空心球隨著水位上下運(yùn)動(dòng)時(shí), 磁鐵作用于繼電器產(chǎn)品與液位相應(yīng)的信號(hào)。但其測(cè)量的穩(wěn)定性和復(fù)現(xiàn)性差，而且線(xiàn)性度差，需要進(jìn)行查表線(xiàn)性擬合，大大浪費(fèi)控制器的資源，因此不能選用。6. 零點(diǎn)溫度影響（俗稱(chēng)零點(diǎn)溫漂）表征此傳感器在環(huán)境溫度變化時(shí)它的零點(diǎn)的穩(wěn)定性。3. 分辨力是指?jìng)鞲衅骺赡芨惺艿降谋粶y(cè)量的最小變化的能力。列地址的設(shè)置格式如下：R/W A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 1 頁(yè)地址（0～79）10. 改寫(xiě)方式設(shè)置指令 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 24 頁(yè)該指令發(fā)出后，使得每次寫(xiě)數(shù)據(jù)后列地址自動(dòng)增 1，而讀數(shù)據(jù)后列地址仍保持原值不變。三、 SED1520的讀/寫(xiě)操作時(shí)序SED1520 有兩種讀/寫(xiě)操作時(shí)序分別對(duì)應(yīng)于6800 系列MPU 和8080 系列MPU。 A0：數(shù)據(jù)/指令通道選擇：A=“1” 選擇數(shù)據(jù)通道。用戶(hù)可以根據(jù)查詢(xún)的結(jié)果來(lái)獲知各 I/O口和定時(shí)器的狀態(tài)，從而決定程序的控制流向。8155 沒(méi)有專(zhuān)門(mén)用來(lái)區(qū)分內(nèi)部端口的地址輸入線(xiàn)。二、 8155 I/0 口的工作方式 8155 的 A 口和 B 口都可以工作在輸入方式或輸出方式。CPU 通過(guò)這 8 條線(xiàn)向 8155 傳送低 8 位地址和8 位數(shù)據(jù)信號(hào)。正因?yàn)樗俣鹊停诤?CPU 接口時(shí)要求采用查詢(xún)方式或者中斷方式。加上正脈沖之后，A/D 轉(zhuǎn)換才開(kāi)始。2) 計(jì)數(shù)器模值是可變的，當(dāng)然計(jì)數(shù)的最大值是有一定限制的，這取決于計(jì)數(shù)器的位數(shù)。4) 控制模塊，對(duì)溫度、液位、壓力、流量進(jìn)行恒定控制，并且在超出報(bào)警 上限或下限是提供聲光報(bào)警。5） 能夠進(jìn)行液位的控制。4. 單片機(jī)在分布式多機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 4 頁(yè)在比較復(fù)雜的系統(tǒng)中，常采用分布式多機(jī)系統(tǒng)?，F(xiàn)指令速度最高者已達(dá)100MIPS（Million Instruction Per Seconds，即兆指令每秒） ，并加強(qiáng)了位處理功能、中斷和定時(shí)控制功能。下面是單片機(jī)的主要發(fā)展趨勢(shì)。 第二階段（19781982）單片機(jī)的完善階段。因此恒溫自動(dòng)控制就很有必要。比如：在水塔供水系統(tǒng)、高位水箱供水系統(tǒng)、汽車(chē)水箱供水系統(tǒng)、液壓泵供油系統(tǒng)等系統(tǒng)中都有廣泛的應(yīng)用。單片機(jī)由芯片內(nèi)僅有 CPU 的專(zhuān)用處理器發(fā)展而來(lái)。 2） CPU 外圍功能單元的集中管理模式。低電壓化：幾乎所有的單片機(jī)都有 WAIT、STOP 等省電運(yùn)行方式。除了一般必須具有的CPU、 ROM、RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等以外，片內(nèi)集成的部件還有模/ 數(shù)轉(zhuǎn)換器、DMA 控制器、聲音發(fā)生器、監(jiān)視定時(shí)器、液晶顯示驅(qū)動(dòng)器等等。單片機(jī)將使人類(lèi)生活更加方便、舒適、豐富多彩。2) ADC0809 模塊，主要用于模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換，輸出為數(shù)字信號(hào)。圖 31 MCS51 引腳圖8031 是 MCS51 系列單片機(jī)的產(chǎn)品，產(chǎn)品型號(hào)的不同主要是內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的差別，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同。在長(zhǎng)距離通信時(shí)，傳輸線(xiàn)的成本急劇增加。這個(gè)信號(hào)可以作為 A/D 轉(zhuǎn)換器的狀態(tài)信號(hào)來(lái)查詢(xún)，也可以直接用作中斷請(qǐng)求信號(hào)。當(dāng)然，同時(shí)還可以外擴(kuò) I/O 口和定時(shí)／計(jì)數(shù)器，具有一塊芯片多種功能的特點(diǎn)。低電平有效。 8155 的聯(lián)絡(luò)信號(hào)只有 A，B 各—組。這里的 8 位控制位全部用于 I/O 口和定時(shí)器的方式控制，沒(méi)有特征位。寄存器 B：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0SET PIE AIE UIE SQW DM 12/24 DSE 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 19 頁(yè)SET 位為 0 時(shí)，每秒計(jì)數(shù)一次，置 1 后，更新轉(zhuǎn)換被禁止；PIE、AIE、UIE 位當(dāng)它們?yōu)?1 時(shí)，分別允許周期中斷、報(bào)警中斷和時(shí)鐘數(shù)據(jù)更新結(jié)束中斷，為 0 時(shí)，禁止中斷產(chǎn)生；SQWE 位當(dāng)其為 1 時(shí)，按以寄存器 A 中由 RS3 RS2 RS1 RS0 設(shè)定的頻率從SQW 引腳輸出方波，當(dāng)其為 0 時(shí)，SQW 為低電平；當(dāng) DM 為 1 時(shí)選用二進(jìn)制數(shù)據(jù)格式，反之為 BCD 數(shù)據(jù)格式；12/24 位為 1 時(shí)，指定 24 小時(shí)時(shí)間格式，否則為 12 小時(shí)時(shí)間格式；DSE 為 1 時(shí)允許夏時(shí)制發(fā)生。M/S: 主從工作方式選擇端: 6點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊 SED1520 控制器使用手冊(cè) 1) 當(dāng) M/S = 1 時(shí),SED1520 工作在主方式下，自產(chǎn)生并向外提供工作時(shí)序信號(hào)；2) 當(dāng) M/S = 0 時(shí),SED1520 工作在從方式下，接收主方式下工作的 SED1520 提供的時(shí)序信號(hào)。格式如下：R/W A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1/0 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 23 頁(yè)4. 顯示起始行設(shè)置該指令設(shè)置了對(duì)應(yīng)顯示屏上首行的顯示RAM 中的行號(hào)。而檢測(cè)信號(hào)在通常情況下都需要使用傳感器。上述指標(biāo)若用滿(mǎn)量程的百分比表示，則稱(chēng)為分辨率。高溫傳感器標(biāo)注為： 40℃ —— +250℃。其價(jià)格便宜，測(cè)溫范圍50 ～150 ℃。 聲波液位系統(tǒng)中的微處理機(jī)能迅速、精密地計(jì)算出傳感器到被測(cè)物之間的距離。這類(lèi)傳感器一般具有體積小，重量輕，無(wú)動(dòng)作部件，安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。早期的極板電容傳感器體積較大，后來(lái)的硅膜式壓力傳感器采用集成電路工藝，體積很小，檢測(cè)電路具有更高的靈敏度和較低的漂移，而且輸出為非線(xiàn)性信號(hào)。本控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)于工業(yè)水箱的液位控制，對(duì)于水箱液位測(cè)量而言，被測(cè)液體清潔干凈，無(wú)混濁，無(wú)大的懸浮物。電容液位測(cè)量?jī)x表不能用于易粘附的液體測(cè)量。輸出 4～20m A 電流信號(hào)。圖 311 熱電偶原理圖熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測(cè)元件之一，熱電偶工作原理是基于賽貝克(seeback)效應(yīng) ,即兩種不同成分的導(dǎo)體兩端連接成回路（如圖 311） ，如兩連接端溫度不同，則在回路內(nèi)產(chǎn)生熱電流的物理現(xiàn)象。但靈敏度愈高，測(cè)量范圍愈窄，穩(wěn)定性也往往愈差。對(duì)于一般傳感器常用的性能參數(shù)有：1. 量程：在任何的傳感器進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，如果被測(cè)量超出規(guī)定測(cè)量范圍，測(cè)量的結(jié)果會(huì)出現(xiàn)較大的誤差或者造成傳感器的破壞。R/W A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1/06. ADC 選擇指令該指令用來(lái)設(shè)置列驅(qū)動(dòng)輸出端與液晶顯示屏的列驅(qū)動(dòng)線(xiàn)的連接方式。 SEG0－SEG60：LCD 列驅(qū)動(dòng)輸出端。我們選用的12232A點(diǎn)陣式液晶 LCD，內(nèi)置SED1520液晶顯示控制器?？梢杂靡粭l對(duì)命令/狀態(tài)寄存器的讀指令(口地址仍為 000)讀出狀態(tài)字。 在輸出操作時(shí)， 是外設(shè)的應(yīng)答信號(hào)。定時(shí)器工作所需的時(shí)鐘信號(hào)由此端輸入。IO/ ：I/0 口及存貯器選擇信號(hào)。由于是 CMOS 芯片，允許的電壓范圍較寬，可以從+5～+15V。它由 8 路模擬開(kāi)關(guān)、地址鎖存、譯碼器、8位 A/D 轉(zhuǎn)換器以及三態(tài)輸出鎖存器構(gòu)成。RAM是易失性存儲(chǔ)器，關(guān)閉電源甚至?xí)簳r(shí)的電源掉電都會(huì)使所存的信息全部消失。8) 壓力傳感器模塊，主要用于壓力信號(hào)的采集及其電信號(hào)輸出。并進(jìn)行聲音和 LED 燈報(bào)警。 2. 單片機(jī)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用 機(jī)電一體化產(chǎn)品是指集成機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體，具有智能化特征的機(jī)電產(chǎn)品，例如微機(jī)控制的車(chē)床、鉆床等。但在需要復(fù)雜控制的場(chǎng)合，該存儲(chǔ)容量是不夠的，必須進(jìn)行外接擴(kuò)充。第四階段（1990）：微控制器的全面發(fā)展階段。1976 Intel 推出的MCS488 位單片機(jī)的推出是單片機(jī)發(fā)展時(shí)代的真正到來(lái)。各種傳統(tǒng)的產(chǎn)品一旦用上了單片機(jī), 就能起到使產(chǎn)品升級(jí)換代的功效。這種控制系統(tǒng)被廣泛的應(yīng)用于飛機(jī)上各種儀表的控制, 計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸, 工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理, 普遍使用的各種智能卡, 民用豪華轎車(chē)的安全保障系統(tǒng), 錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制 , 以及程控玩具、電子寵物機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械等等。1975 年美國(guó)德州儀器（TI）公司推出 TMS1000，Intel 公司推出 4004 4 位單片機(jī)。隨著 MCS51 系列的廣應(yīng)用，許多電氣廠(chǎng)商競(jìng)相使用 80C51 為內(nèi)核，將許多測(cè)控系統(tǒng)中使用的電路技術(shù)、接口技術(shù)、多通道A/D 轉(zhuǎn)換部件、可靠性技術(shù)等 應(yīng)用到單片機(jī)中，增強(qiáng)了外圍電路功能，強(qiáng)化了智能控制的特征。 大容量化：以往單片機(jī)內(nèi)的 ROM 為 1KB～4KB，RAM 為 64～128B。它的應(yīng)用遍及各個(gè)領(lǐng)域，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1. 單片機(jī)在智能儀表中的應(yīng)用單片機(jī)廣泛地用于各種儀器儀表，使儀器儀表智能化，并可以提高測(cè)量的自動(dòng)化程度和精度，簡(jiǎn)化儀器儀表的硬件結(jié)構(gòu)，提高其性能價(jià)格比。當(dāng)溫度高了的時(shí)候控制繼電器停止加熱，當(dāng)溫度低了的時(shí)候打開(kāi)繼電器加熱。7) 液位傳感器模塊，主要用于液位信號(hào)的采集及其電信號(hào)輸出。它不但能夠隨時(shí)讀取已存放在其各個(gè)存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)，而且還能夠隨時(shí)寫(xiě)入新的信息。 ADC0809 模塊圖 32 ADC0809 引腳圖ADC0809 引腳如圖 32 所示，它是 CMOS 工藝的比較型 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器，目前在 8 位微機(jī)系統(tǒng)中廣泛使用。VCC 電源電壓。8155 的引腳安排及功能應(yīng)反映以上特點(diǎn)。WTIN：定時(shí)器輸入。讀取數(shù)據(jù)完畢后RD( 信號(hào)上升沿)，使 BF 信號(hào)恢復(fù)低電平，一次數(shù)據(jù)輸入結(jié)束。狀態(tài)寄存器只使用 7 位，最高位 D7 空出不用。 12232A 液晶模塊與LED 顯示方式相比 , 液晶顯示器件具有工作電壓低、功耗小、顯示信息量大、壽命長(zhǎng)、不產(chǎn)生電磁輻射污染,而且可顯示復(fù)雜的文字及圖形等優(yōu)點(diǎn),特別適合在低功耗設(shè)備中應(yīng)用,因此在移動(dòng)通訊、儀器儀表、電子設(shè)備、家用電器等方面有著日益廣泛的應(yīng)用。FR： LCD 幀同步信號(hào)輸入輸出端：當(dāng) M/S = 1 時(shí)，該引腳為輸出端；當(dāng) M/S = 0 時(shí)，該引腳為輸入端。 D0＝1 為終止驅(qū)動(dòng)，D0=0 為正常驅(qū)動(dòng)。選用一個(gè)合適的傳感器對(duì)我們的系統(tǒng)設(shè)計(jì)是非常重要的，這個(gè)關(guān)系設(shè)計(jì)成本，系統(tǒng)性能等各個(gè)方面。 (32)ySx???輸 出 量 的 變 化輸 入 量 的 變 化提高靈敏度，可得到較高的測(cè)量精度。 溫度傳感器選擇常用的溫度檢測(cè)元件主要有熱電偶、熱電阻、熱敏電阻等。%/℃，功耗 ≤，電流或電壓輸出線(xiàn)性度 %。這類(lèi)儀表適用于腐蝕性液體、沉淀性液體以及其它化工工藝液體液面的連續(xù)測(cè)量與位式測(cè)量, 用于位式測(cè)量的電容液面計(jì)宜采用垂直安裝型, 用于連續(xù)測(cè)量的電容液面計(jì)宜采用水平安裝型。這類(lèi)傳感器適用于液面邊界測(cè)量和位式測(cè)量廣泛用于難以處理的工藝液體 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 29 頁(yè)的液面邊界測(cè)量。3. 電感式壓力傳感器 電感式壓力傳感器是利用差壓變壓器原理，通過(guò)對(duì)位移的測(cè)量實(shí)現(xiàn)壓力測(cè)量。特別是用于易燃易爆，腐蝕性液體的檢測(cè)，檢測(cè)精度高。 這類(lèi)測(cè)量裝置適用于普通液位儀表難于測(cè)量的腐蝕性液體、高粘性液體、有毒性液體等液面的連續(xù)測(cè)量與位式測(cè)量, 也可用于液——液分界面、固—— 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 28 頁(yè)液分界面的連續(xù)測(cè)量和位式測(cè)量, 但聲波式儀表必須用于能充分反射聲波且傳播聲波的對(duì)象,因而不能用于真空對(duì)象, 不宜用于含氣泡和含固體顆粒的液體中。然后選擇一個(gè)相適應(yīng)的溫度變送器。當(dāng)傳感器超過(guò)或低于其使用溫度時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很大誤差。分辨率越高則系統(tǒng)測(cè)試的精度越高。傳感器是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，并能將檢測(cè)感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿(mǎn)足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。有規(guī)律的修改該行號(hào)，可實(shí)現(xiàn)滾屏功能。CS(OSC1)和 CL(OSC2)：SED1520FAA：CS 作為片選端，CL 為外部時(shí)鐘輸入端。寄存器 C：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0IRQF PF AF UF 0 0 0 0寄存器 C 的內(nèi)容是周期中斷標(biāo)志位 PF、報(bào)警中斷標(biāo)志位 AF、更新結(jié)束中斷標(biāo)志位 UF 和中斷請(qǐng)求標(biāo)志位 IRQF，它們之間的關(guān)系為IRQF=PFPIE+AFAIE+UFUIE，只要 IRQF 為 1，/IRQ 引腳輸出就保持低電平，讀寄存器