基于at89c51單片機(jī)控制的八路溫度采集與顯示系統(tǒng)設(shè)計(編輯修改稿)
2024-07-24 17:26 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 部沒有程序存儲器，需要進(jìn)行外部擴(kuò)展，這給電路增加了復(fù)雜度，且占用空間增大。但是如果采用AT89C51單片機(jī)為控制核心優(yōu)點(diǎn)凸顯，51系列微處理器基于簡化的嵌入式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，被廣泛應(yīng)用于從軍事到自動控制再到PC機(jī)上的鍵盤上的各種應(yīng)用系統(tǒng)上，僅次于Motorola 68HC11在8位微控制器市場上的銷量，很多制造商都可提供51系列單片機(jī)，像Intel Philips Siemens等，這些制造商給51系列單片機(jī)加入了大量的性能和外部功能，像I2C總線接口，模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，看門狗，PWM輸出等，不少芯片的工作頻率達(dá)到40M?；谝粋€內(nèi)核的這些功能使得51系列單片機(jī)很適合作為廠家產(chǎn)品的基本構(gòu)架，它能夠運(yùn)行各種程序而且開發(fā)者只需要學(xué)習(xí)這一個平臺[1]。比較這兩種方案，綜合考慮單片機(jī)的各部分資源，因此此次設(shè)計選用第二種方案，選用AT89C51單片機(jī)為核心處理器。 溫度傳感器的選取傳感器是信號輸入通道的第一道環(huán)節(jié)，也是決定整個測試系統(tǒng)性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。由于傳感技術(shù)的發(fā)展非常迅速，各種各樣的傳感器應(yīng)運(yùn)而生，所以對傳感器的正確選用顯得尤為重要。而眾多傳感器對微機(jī)化測控系統(tǒng)有較大的影響。當(dāng)今應(yīng)用較多的傳感器大致可以分為以下幾種[2]：（1）大信號輸出傳感器。為了與A/D輸入要求相適應(yīng)，傳感器廠家設(shè)計制造一些專門與A/D相配套的大號輸出傳感器。通常是把放大電路與傳感器做成一體，使傳感器能直接輸出0～5V、0～10V或0～，把傳感器與相應(yīng)的變送器電路做成一體，構(gòu)成能輸出4～20mA直流標(biāo)準(zhǔn)信號的變送器。對于大電流輸出，只要經(jīng)過簡單I/V轉(zhuǎn)換即可變?yōu)榇蛐盘栯妷狠敵?。對于大信號電壓可以?jīng)A/D轉(zhuǎn)換，也可以經(jīng)V/F轉(zhuǎn)換送入微機(jī)，但后者響應(yīng)速度較慢。（2）集成傳感器。集成傳感器是將傳感器與信號調(diào)理電路做成一體。例如，將應(yīng)變片、應(yīng)變電橋、線性化處理、電橋放大等做成一體，構(gòu)成集成壓力傳感器。采用集成傳感器可以減輕輸入通道的信號調(diào)理任務(wù)，簡化通道結(jié)構(gòu)。（3）光纖傳感器。這種傳感器其信號拾取、變換、傳輸都是通過光導(dǎo)纖維實現(xiàn)的，避免了電路系統(tǒng)的電磁干擾。在信號輸入通道中采用光纖傳感器可以從根本上解決由現(xiàn)場通過傳感器引入的干擾。（4）數(shù)字式傳感器。數(shù)字式傳感器一般都采用頻率敏感效應(yīng)器件構(gòu)成，也可以是由敏感參數(shù)RLC構(gòu)成的振蕩器，或模擬電壓輸入經(jīng)V/F轉(zhuǎn)換等，因此，數(shù)字量傳感器一般都是輸出頻率參量，具有測量精度高、抗干擾能力強(qiáng)，便于遠(yuǎn)距離傳送等優(yōu)點(diǎn)。此外，采用數(shù)字量傳感器時，傳感器輸出如果滿足TTL電平標(biāo)準(zhǔn)，則可直接接入計算機(jī)的I/O口或中斷入口。如何根據(jù)具體的測量目的、測量對象以及測量環(huán)境合理地選用傳感器，是在進(jìn)行某個量的測量時首先要解決的問題。當(dāng)傳感器確定之后，與之相配套的測量方法和測量設(shè)備也就可以確定了。測量結(jié)果的成敗，在很大程度上取決于傳感器的選用是否合理，因此在設(shè)計過程中選取溫度傳感器要注意一下幾點(diǎn)：（1）根據(jù)測量對象與測量環(huán)境確定傳感器的類型要進(jìn)行—項具體的測量工作，首先要考慮采用何種原理的傳感器，這需要分析多方面的因素之后才能確定。因為，即使是測量同一物理量，也有多種原理的傳感器可供選用，哪一種原理的傳感器更為合適，則需要根據(jù)被測量的特點(diǎn)和傳感器的使用條件考慮以下一些具體問題：量程的大??；被測位置對傳感器體積的要求；測量方式為接觸式還是非接觸式；信號的引出方法，有線或是非接觸測量；傳感器的來源，國產(chǎn)還是進(jìn)口，價格能否承受，還是自行研制。（2）靈敏度的選擇通常，在傳感器的線性范圍內(nèi)，希望傳感器的靈敏度越高越好。因為只有靈敏度高時，與被測量變化對應(yīng)的輸出信號的值才比較大，有利于信號處理。但要注意的是，傳感器的靈敏度高，與被測量無關(guān)的外界噪聲也容易混入，也會被放大系統(tǒng)放大，影響測量精度。因此，要求傳感器本身應(yīng)具有較高的信噪比，盡量減少從外界引入的串?dāng)_信號（3）頻率響應(yīng)特性傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了被測量的頻率范圍，必須在允許頻率范圍內(nèi)保持不失真的測量條件，實際上傳感器的響應(yīng)總有—定延遲，希望延遲時間越短越好。傳感器的頻率響應(yīng)高，可測的信號頻率范圍就寬，而由于受到結(jié)構(gòu)特性的影響，機(jī)械系統(tǒng)的慣性較大，因有頻率低的傳感器可測信號的頻率較低。（4）線性范圍傳感器的線形范圍是指輸出與輸入成正比的范圍。以理論上講，在此范圍內(nèi)，靈敏度保持定值。傳感器的線性范圍越寬，則其量程越大，并且能保證一定的測量精度。在選擇傳感器時，當(dāng)傳感器的種類確定以后首先要看其量程是否滿足要求。但實
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