【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 條件：① 頻譜 X ( f)為有限頻譜，即當(dāng)（為截至頻率）時(shí)， X ( f)=0。② 或，則連續(xù)信號(hào)唯一確定，式中 n = 0,177。1,177。2,…；就是在采樣時(shí)間間隔內(nèi)能辨識(shí)的最高頻率即截至頻率，又稱為奈奎斯特頻率根據(jù)采樣定理，本系統(tǒng)選擇合適的采樣周期分別采集了模擬信號(hào)如制動(dòng)力信號(hào)和多維加速度等信號(hào)。圖 35 所示為不同的采樣頻率產(chǎn)生的效果，上面部分的點(diǎn)陣為合適的采樣頻率，下面部分由于采樣頻率低導(dǎo)致了失真圖 35 A/D 采樣頻率以上這些關(guān)鍵性技術(shù)的采用，對(duì)提高該系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)和整體技術(shù)性能起到了決定性的作用。第四章 硬件器件選型 微控制器選型研制開(kāi)發(fā)智能化程度高、功耗低、體積小、重量輕、使用時(shí)安裝方便快捷、便于攜帶和易于手持操作的測(cè)試儀器，對(duì)于 MCU 的選型是關(guān)鍵，經(jīng)過(guò)綜合對(duì)比，選用了ATMEL 公司生產(chǎn)的MCS 51 系列AT89C52 單片機(jī), 由于該微控制器具有超低功耗的特性，且內(nèi)部集成了大量的外圍接口模塊，因此對(duì)降低儀器的功耗和縮小儀器的體積以及提高系統(tǒng)的整體性能起到了決定性的作用，從而使儀器的整體性能、功耗、體積和重量等主要技術(shù)指標(biāo)遠(yuǎn)優(yōu)于國(guó)內(nèi)外同類儀器。該儀器可使用普通的可充電電池作為機(jī)內(nèi)電源，并可連續(xù)工作 68 小時(shí)以上，具備了很好的使用方便性。 AT89C52器綜述AT89C52是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器（PEROM）和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)及8052產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大AT89C52單片機(jī)適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場(chǎng)合。主要性能參數(shù)：與MCS51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容8k字節(jié)可重擦寫Flash閃速存儲(chǔ)器1000次擦寫周期全靜態(tài)操作：0Hz－24MHz三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器2568字節(jié)內(nèi)部RAM32個(gè)可編程I／O口線3個(gè)16位定時(shí)／計(jì)數(shù)器8個(gè)中斷源可編程串行UART通道低功耗空閑和掉電模式 AT89C52概述AT89C52提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash閃速存儲(chǔ)器，256字節(jié)內(nèi)部RAM，32個(gè)I／O口線，3個(gè)16位定時(shí)／計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，AT89C52可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時(shí)／計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。一、 AT89C52結(jié)構(gòu)1. AT89C52 的基本功能結(jié)構(gòu)圖如圖 41 所示圖 41 AT89C52 的基本功能結(jié)構(gòu)2. AT89C52的封裝引腳如圖42所示圖42 AT89C52 封裝引腳3. AT89C52各個(gè)引腳名稱及功能P0口：P0口是一組8位漏極開(kāi)路型雙向I／O口，也即地址／數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門電路，對(duì)端口P0寫“l(fā)”時(shí)，可作為高阻抗輸入端用。在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻。在Flash編程時(shí)，P0口接收指令字節(jié)。而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。P1 口：P1 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I／O 口，P1 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè)TTL邏輯門電路。對(duì)端口寫“l(fā)”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（IIL）。與AT89C5l不同之處是，／計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入（／T2）和輸入（／T2EX），參見(jiàn)表41。Flash編程和程序校驗(yàn)期間，Pl接收低8位地址。引腳號(hào)功能特性T2（定時(shí)／計(jì)數(shù)囂2外部計(jì)數(shù)脈沖輸入），時(shí)鐘輸出T2EX（定時(shí)／計(jì)數(shù)2捕獲／重裝裁觸發(fā)和方向控制）表 41 P2 口：P2 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I／O 口，P2 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè)TTL邏輯門電路。對(duì)端口P2寫“l(fā)”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（IIL）。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVX@DPTR指令）時(shí)，P2口送出高8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問(wèn)8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行MOVX@RI指令）時(shí)，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。P3 口：P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I／O 口。P3 口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè)TTL邏輯門電路。對(duì)P3口寫入“l(fā)”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時(shí)，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流（IIL）。P3口除了作為一般的I／0口線外，更重要的用途是它的第二功能，如表42所示表42此外，P3口還接收一些用于Flash閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。ALE/：當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。一般情況下，ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的l／6 輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。對(duì)Flash存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（）。如有必要，可通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可禁止ALE操作。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令才能將ALE激活。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE禁止位無(wú)效。：程序儲(chǔ)存允許（）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89C52 由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次有效，即輸出兩個(gè)脈沖。在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過(guò)兩次信號(hào)。／VPP：外部訪問(wèn)允許。欲使CPU僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H—FFFFH），端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。Flash存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V編程電壓Vpp。XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。 ADXL202 微硅加速度傳感器及其分析 微加速度傳感器綜述微硅加速度傳感器是一種重要的力學(xué)量傳感器，是最早受到研究的微機(jī)械慣性傳感器之一。早在60年代末、70年代初，人們就開(kāi)始研究一維微硅加速度傳感器；到了80年代末，已經(jīng)開(kāi)始一維微硅加速度傳感器的規(guī)?；a(chǎn)；進(jìn)入到90年代，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和軍事、商業(yè)市場(chǎng)的需求，人們?cè)O(shè)計(jì)出三維微硅加速度傳感器，用于檢測(cè)空間加速度，為軍事、工業(yè)自動(dòng)控制、醫(yī)療等方面服務(wù)。由于在硅片上集成的加速度傳感器具有體積小, 重量輕, 易于與測(cè)試、控制電路集成, 有利于大規(guī)模批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn), 隨著這幾十年的發(fā)展, 微硅加速度傳感器的研究得到越來(lái)越廣泛的關(guān)注加速度傳感器的基本原理是建立在牛頓第二定律的基礎(chǔ)上。牛頓第二定律認(rèn)為：質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量的變化率與外力成正比。如果質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為常數(shù)時(shí), 它的加速度與作用力成正比, 即：其中, m 為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量，v 為質(zhì)點(diǎn)的速度，P 為質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量，a為施加的加速度。任何加速度傳感器都可概括為以下三個(gè)部分：(1) 質(zhì)量：它被加速時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)慣性力；(2) 彈性構(gòu)件：它使力作某種功；(3) 檢拾器：敏感力所作的功。微硅機(jī)械加速度傳感器結(jié)構(gòu)中,彈性構(gòu)件通常是很薄小的硅懸臂