【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （0℃～85℃）@Vs=VFSSVdc精度（0℃～85℃）177。%VPSS靈敏度V/PmV/KPa響應(yīng)時(shí)間（10%～90%）tRms上升報(bào)警時(shí)間20ms偏置穩(wěn)定性177。%VFSS 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換芯片選擇氣壓傳感器MPX4115輸出的是模擬電壓，因此，必須進(jìn)行模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換才能交由單片機(jī)處理。關(guān)于A/D轉(zhuǎn)換，本課題中采用一種電壓頻率轉(zhuǎn)換電路來(lái)實(shí)現(xiàn)模擬電壓數(shù)字化的處理。V/F轉(zhuǎn)換電路由V/F器件實(shí)現(xiàn)。V/F器件的作用是將輸入電壓的幅值轉(zhuǎn)換成頻率與輸入電壓幅值成正比的脈沖序列，雖然V/F器件本身還不能算作量化器，但加上定時(shí)器與計(jì)數(shù)器以后也可以實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換。V/F器件的突出特點(diǎn)就是它能夠把模擬電壓轉(zhuǎn)換成抗干擾能力強(qiáng)、可以遠(yuǎn)距離傳輸并能直接輸入到單片機(jī)接口的脈沖序列。通過(guò)測(cè)量V/F輸出頻率，可以實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換功能。數(shù)據(jù)的采集與處理廣泛地應(yīng)用在自動(dòng)化領(lǐng)域中,由于應(yīng)用的場(chǎng)合不同,有時(shí)要對(duì)幾個(gè)模擬信號(hào)進(jìn)行采集與處理,這些信號(hào)的采集與處理對(duì)速度要求不太高,一般采用AD574或ADC0809等芯片組成的A/D轉(zhuǎn)換電路來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的采集與模數(shù)轉(zhuǎn)換，而AD574和ADC0809等A/D轉(zhuǎn)換器價(jià)格較貴，線(xiàn)路復(fù)雜,從實(shí)際應(yīng)用出發(fā),給出了一種應(yīng)用V/F轉(zhuǎn)換器LM331芯片組成的A/D轉(zhuǎn)換電路，V/F轉(zhuǎn)換器LM331芯片能夠把電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率信號(hào)，而且線(xiàn)性度好，通過(guò)計(jì)算機(jī)處理，再把頻率信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，就完成了A/D轉(zhuǎn)換。它與AD574等電路相比，具有接線(xiàn)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，轉(zhuǎn)換精度高等特點(diǎn)，而且LM331芯片在轉(zhuǎn)換過(guò)程中不需要軟件程序驅(qū)動(dòng)，這與AD574等需要軟件程序控制的A/D轉(zhuǎn)換電路相比，使用起來(lái)方便了許多。針對(duì)電路的實(shí)際需求，并考慮到外圍電路實(shí)現(xiàn)的難易程度和相應(yīng)的性能指標(biāo)，選用芯片LM331來(lái)實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換。LM331是一款高精度電壓頻率轉(zhuǎn)換芯片。 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路部分電路原理圖LM331構(gòu)成的V/。其中圖中的7號(hào)引腳Vin是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)據(jù)輸入端，接到上一個(gè)數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端。而3號(hào)引腳F0是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端。 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊原理圖 LM331的原理LM331是性能價(jià)格比比較高的集成芯片。它是當(dāng)前最簡(jiǎn)單的一種高精度V/F轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器、線(xiàn)性頻率調(diào)制解調(diào)、長(zhǎng)時(shí)間積分器以及其它相關(guān)的器件。 LM331引腳圖LM331 各引腳功能說(shuō)明如下：腳1 為脈沖電流輸出端,內(nèi)部相當(dāng)于脈沖恒流源,脈沖寬度與內(nèi)部單穩(wěn)態(tài)電路相同；腳2 為輸出端脈沖電流幅度調(diào)節(jié),RS 越小,輸出電流越大；腳3 為脈沖電壓輸出端,OC 門(mén)結(jié)構(gòu),輸出脈沖寬度及相位同單穩(wěn)態(tài),不用時(shí)可懸空或接地；腳4 為地；腳5 為單穩(wěn)態(tài)外接定時(shí)時(shí)間常數(shù)RC ；腳6 為單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)脈沖輸入端,低于腳7 電壓觸發(fā)有效,要求輸入負(fù)脈沖寬度小于單穩(wěn)態(tài)輸出脈沖寬度Tw ；腳7 為比較器基準(zhǔn)電壓,用于設(shè)置輸入脈沖的有效觸發(fā)電平高低；腳8 為電源Vcc , 正常工作電壓范圍為4～40V。線(xiàn)性度好, 最大非線(xiàn)性失真小于0. 01 % , 工作頻率低到0. 1Hz 時(shí)尚有較好的線(xiàn)性；變換精度高數(shù)字分辨率可達(dá)12 位；外接電路簡(jiǎn)單, 只需接入幾個(gè)外部元件就可方便構(gòu)成V/ F 或F/ V 等變換電路,并且容易保證轉(zhuǎn)換精度。 NRF905無(wú)線(xiàn)模塊接線(xiàn)圖 MUC最小系統(tǒng) MCS89C51引腳圖 晶振電路及復(fù)位電路①電源及時(shí)鐘引腳Vcc：接+5V電源； Vss：接地XTALXTAL2：時(shí)鐘引腳，外接晶體振蕩器。當(dāng)使用芯片內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)，此兩引腳端用于外接石英晶體和微調(diào)電容；當(dāng)使用外部時(shí)鐘時(shí)，用于接外部時(shí)鐘脈沖信號(hào)。②控制引腳RST/Vpd：RST是復(fù)位信號(hào)輸入端，Vpd是備用電源輸入端。當(dāng)RST輸入端保持2個(gè)機(jī)器周期以上高電平時(shí)，單片機(jī)完成復(fù)位初始化操作。當(dāng)主電源Vcc發(fā)生故障而突然下降到一定低電壓或斷電時(shí)，第2功能Vpd將為片內(nèi)RAM提供電源以保護(hù)片內(nèi)RAM中的信息不丟失。 ：地址鎖存允許信號(hào)輸入端。在存取外存儲(chǔ)器時(shí)，用于鎖存低8位地址信號(hào)。當(dāng)單片機(jī)正常工作后，ALE端就周期性地以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6固定頻率向外輸出正脈沖信號(hào)。此引腳的第2功能PROG是對(duì)片內(nèi)帶有4K字節(jié)EPROM的8751固外程序時(shí)，作為編程脈沖輸入端。：程序存儲(chǔ)器允許輸出端。當(dāng)片外程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，低電平有效。CPU從外部程序存儲(chǔ)器取指令時(shí)，PSEN信號(hào)會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生負(fù)脈沖，作為外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。：程序存儲(chǔ)器地址允許輸入端。當(dāng)EA為高電平時(shí)，CPU執(zhí)行片內(nèi)程序存儲(chǔ)器指令，但當(dāng)PC中的值超過(guò)0FFFH時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行片外程序存儲(chǔ)器指令；當(dāng)EA為低電平時(shí)，CPU只執(zhí)行片外程序存儲(chǔ)器指令。③I/O口引腳P0口是8位三態(tài)雙向I/O口，驅(qū)動(dòng)負(fù)載時(shí)需要上拉電阻；P1~ P3口8位準(zhǔn)雙向I/O口，驅(qū)動(dòng)負(fù)載時(shí)不需要上拉電阻。分為三部分：數(shù)據(jù)總線(xiàn),地址總線(xiàn),控制總線(xiàn).數(shù)據(jù)總線(xiàn)：P0口提供。地址總線(xiàn)：P2口提供高8位地址線(xiàn)，P0口經(jīng)外加地址鎖存器ALE提供低8位地址線(xiàn)?？刂瓶偩€(xiàn)：ALE—地址鎖存信號(hào)，實(shí)現(xiàn)P0口低8位輸出； —片外ROW讀信號(hào)；—片外RAW讀信號(hào)； —片外RAW寫(xiě)信號(hào)。 三、軟件設(shè)計(jì) 3. 1開(kāi)發(fā)語(yǔ)言介紹　 單片機(jī)開(kāi)發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開(kāi)軟件，我們寫(xiě)的匯編語(yǔ)言源程序要變?yōu)镃PU可以執(zhí)行的機(jī)器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機(jī)器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。機(jī)器匯編是通過(guò)匯編軟件將源程序變?yōu)闄C(jī)器碼，用于MCS51單片機(jī)的匯編軟件有早期的A51，隨著單片機(jī)開(kāi)發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語(yǔ)言到逐漸使用高級(jí)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，單片機(jī)的開(kāi)發(fā)軟件也在不斷發(fā)展，Keil軟件是目前最流行開(kāi)發(fā)MCS51系列單片機(jī)的軟件，這從近年來(lái)各仿真機(jī)廠(chǎng)商紛紛宣布全面支持Keil即可看出。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部分組合在一起。運(yùn)行Keil軟件需要Pentium或以上的CPU，16MB或更多RAM、20M以上空閑的硬盤(pán)空間、WIN9NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。掌握這一軟件的使用對(duì)于使用51系列單片機(jī)的愛(ài)好者來(lái)說(shuō)是十分必要的，如果你使用C語(yǔ)言編程，那么Keil幾乎就是你的不二之選（目前在國(guó)內(nèi)你只能買(mǎi)到該軟件、而你買(mǎi)的仿真機(jī)也很可能只支持該軟件），即使不使用C語(yǔ)言而僅用匯編語(yǔ)言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍。 程序流程圖 顯示單片機(jī)程序流程圖 采集單片機(jī)程序流程圖 核心代碼 顯示單片機(jī)主函數(shù)：includeincludeincludeincludeincludedefine uchar unsigned chardefine uint unsigned intunsigned char timecount。unsigned char T0count。unsigned char num。void delayT(uint z)//延時(shí)1ms{ uint x,y。 for(x=z。x0。x) for(y=110。y0。y)。}void main(){ flag=1。 //時(shí)鐘停止標(biāo)志 LcdInitiate()。 //將液晶初始化 delayT(300)。 Init_DS1302()。 //將1302初始化 nRF905_IO_set()。 Config905()。 // NRF905初始化 num=0。 up_flag=0。 down_flag=0。 done=0。 count=0。 //進(jìn)入默認(rèn)液晶顯示 show=0。 TMOD=0x01。 TH0=0x15。 TL0=0xa0。 TR0=1。 while(1) { while(done==1) keydone()。 //進(jìn)入調(diào)整模式 displaytime()。//顯示時(shí)間 flag=0。 Setkey()。 //掃描各功能鍵 Showkey()。 num=num+1。 LED=0。 if(TF0) { TR0=1。 TF0=0。 TH0=0x15。 TL0=0xa0。 if(num==50||show==1) //20秒時(shí)間到或者一鍵采集按鈕按下 { num=0。 show=0。 TxRxBuf[4]=0xff。 LED=1。 delayT(100)。 TX()。 //發(fā)送命令數(shù)據(jù) LED=0。 WriteInstruction (0x01)。 DisplayWait()。 delayT(100)。 LED=1。 //發(fā)送后LED閃爍 delayT(100)。 LED=0。 RX()。 LED=1。 delayT(100)。 LED=0。 //從無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)接收緩沖區(qū)取數(shù)據(jù) RH_data_H_temp = TxRxBuf[0]。 T_data_H_temp = TxRxBuf[1]。 PressVal_H = TxRxBuf[2]。 PressVal_L = TxRxBuf[3]。 PressVal=PressVal_H*1000+PressVal_L。 WriteInstruction (0x01)。 //清屏 DisplayRH_H()。//顯示濕度 delayT(3000)。 WriteInstruction (0x01)。 DisplayTem_H()。//顯示溫度 delayT(3000)。 WriteInstruction (0x01)。 DisplayPressVal()。//顯示氣壓 delayT(3000)。 WriteInstruction (0x01)。 } TR0=1。 } }}時(shí)鐘函數(shù)：include include define uchar unsigned chardefine uint unsigned intuchar code digit[10]={0123456789}。 //定義字符數(shù)組顯示數(shù)字uchar second,minute,hour,day,month,year,week。uchar ReadValue。/*****************************************************函數(shù)功能：延時(shí)若干微秒入口參數(shù)：n***************************************************/ void delay_ns(uchar n) { uchar i。 for(i=0。in。i++) 。 }/*****************************************************函數(shù)功能：向1302寫(xiě)一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)入口參數(shù)：x***************************************************/ void Write1302(uchar dat){ uchar i。 SCLK=0。 //拉低SCLK，為脈沖上升沿寫(xiě)入數(shù)據(jù)做好準(zhǔn)備為上升沿時(shí)才能寫(xiě)進(jìn)數(shù)據(jù)） delay_ns(2)。 //稍微等待，使硬件做好準(zhǔn)備 for(i=0。i8。i++) //連續(xù)寫(xiě)8個(gè)二進(jìn)制位數(shù)據(jù) { IO=datamp。0x01。 //相與則取出dat的第0位數(shù)據(jù)寫(xiě)入1302（根據(jù)與的運(yùn)算特點(diǎn)） delay_ns(2)。 //稍微等待，使硬件做好準(zhǔn)備 SCLK=1。 //上升沿寫(xiě)入數(shù)據(jù) delay_ns(2)。 //稍微等待，使硬件做好準(zhǔn)備 SCLK=0。 //重新拉低SCLK，形成脈沖 dat=1。 //將dat的各數(shù)據(jù)位右移1位，準(zhǔn)備寫(xiě)入下一個(gè)數(shù)據(jù)位 } }/*****************************************************函數(shù)功能：根據(jù)命令字，向1302寫(xiě)一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)入口參數(shù)：Cmd，儲(chǔ)存命令字；dat，儲(chǔ)存待寫(xiě)的數(shù)據(jù)***************************************************/ void WriteSet1302(uchar Cmd,uchar dat){ RST=0。 //禁止