【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 電阻為 rrrr4的四要導(dǎo)線和電橋連接，rr4 分別串聯(lián)在相鄰兩橋臂內(nèi)，rr3 與電源去路串聯(lián)，將開關(guān)接通，調(diào)節(jié) R1 使電橋平衡，則：R1+r1=Rt+r4再將開關(guān)接通 B，重新調(diào)整 R1，使電橋達(dá)到新的平衡，則：R1’+r1=Rt+r1兩式相加得：Rt= 239。1R?四線式測(cè)量方法比較麻煩，一般用于精度要求較高的場(chǎng)合。 A/D 轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì) 逐次逼近型 A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC0809 的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)（如圖 ）如圖，多路開關(guān)可達(dá)通訊員 89 模擬通道，允許 8 路模擬量分時(shí)輸入，共用一個(gè)A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。地址鎖存與譯碼電路完成對(duì) A、B、C 三個(gè)地址供進(jìn)行鎖存和譯碼，其譯碼輸出用于通道的選擇。8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器是逐次逼近式，由控制時(shí)序電路，逐次逼近寄存器，樹狀開關(guān)以及其 256R 電阻下型網(wǎng)絡(luò)等組成輸出鎖存器用于存放和輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字量 的引腳及各引腳功能科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)12圖 ADC0809 內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)圖ADC0809 的引腳入各引腳雙引直插式封裝，其引腳排列見圖 所示各引腳功能如下：A、INT—2NO：8 咱模擬量輸入引腳，ADC0809 對(duì)輸入模擬量的要求主要有二信號(hào)的單極性，電壓范圍 0~+5V；若信號(hào)過小還需要進(jìn)行放大。另外，在 A/D 轉(zhuǎn)換的過種中，模擬量輸入值不應(yīng)變化太快，因此，對(duì)變化速度快模擬量在輸入前應(yīng)增加采樣保持電路。B、A、B、C:地址線，A 為低位地址，C 為高位地址用于對(duì)模擬通道進(jìn)行的選擇。C、ALE：地址鎖存允許信號(hào)，在對(duì)應(yīng) ALE 跳轉(zhuǎn)，A、B、C 地址狀態(tài)送入地址的鎖存器中?？萍即髮W(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)13圖 ADC0809 引腳功能圖D、Vref：參考電壓正端參考電壓用來與輸入模擬信號(hào)進(jìn)行比較，作為逐次逼近的基準(zhǔn)，其曲型值為+5V（Vref（+）=+5V，Vref()=0）D、START：轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。START 上跳轉(zhuǎn)時(shí)，所有內(nèi)部寄存器清 0；START 下跳轉(zhuǎn)時(shí)，開始進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換；在 A/D轉(zhuǎn)換期間，START 應(yīng)保持低電平。E、DT~D0：數(shù)據(jù)輸出線，其為三態(tài)緩沖輸出形式，可以和單片機(jī)數(shù)據(jù)線直接相連。F、DE：輸出允許信號(hào)，ADC0809 的內(nèi)部設(shè)有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘，信號(hào)由外界提供，因此有時(shí)鐘信號(hào)的引腳。通常使用頻率為 500KHZ 時(shí)鐘信號(hào)。I、Vcc：+5 電源 AT89C51 單片機(jī)與 ADC0809 接口 路模擬通道選擇:A、B、C 分別接地址鎖存器提供的低三位地址。只要把三位地址寫入 0809 中的地址鎖存器就實(shí)現(xiàn)了模擬通道選擇。對(duì)系統(tǒng)來說，地址鎖存器是一個(gè)輸出口，為了把三位地址寫入，還要提供口地址。：定時(shí)傳輸方式；查詢方式；中斷方式。 放大器電路設(shè)計(jì)傳感器是將待測(cè)物理量或化學(xué)量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的輸出。但其輸出的信號(hào)通常的都很小，需要進(jìn)行放大。傳感器信號(hào)的放大，根據(jù)具體情況可采用分立元件放大器（晶科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)14體管放大器）和集成元件放大器（運(yùn)算放大器） 。 交流放大器電路靜態(tài)工作點(diǎn)： ， ,EcIbR?Ib? Ue?交流等效電路： /fzcfz?圖 工作點(diǎn)不穩(wěn)定狀態(tài)放大電路輸入電阻： rsr≈rbe（當(dāng) rbe〈〈Rb 時(shí)）輸出電阻： rsc≈ ≈RceRcrs放大倍數(shù)： K39。= fzb???此放大器特點(diǎn)：放大倍數(shù)大。： 由（ ）≈12ReUeb??(2)1EUebRc??交流等效電路： R39。fz1=Rc1//rbe，R39。fz2=Rc2//Rfz輸入電阻： rsr≈rbe2（當(dāng) rbe1〈〈R1//R2 時(shí)）輸出電阻： rsc≈Rc放大倍數(shù)： K39。= ≈ （當(dāng) RC1rb2 時(shí)）Uscr12?Rfzbe?此放大電路特點(diǎn)：放大倍數(shù)大，工作點(diǎn)穩(wěn)定?？萍即髮W(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)15： Ub≈ ，Ua=UbUbe，12EcRb? Ie= ，Uce≈EcIc（Re+Rc）eU交流等效電路： R39。fz=Rc//Rfz輸入電阻： rsr=rbe（當(dāng) rbe〈〈Rb1//Rb2）輸出電阻： rsc≈Rc放大倍數(shù)： K39。= Rfzrbe??? 圖 工作點(diǎn)穩(wěn)定狀態(tài) a 類放大器電路此放大電路特點(diǎn)： rsr 較大，|K|〉1 且與晶體管參數(shù)幾乎無關(guān)。圖 工作點(diǎn)穩(wěn)定狀態(tài) b 類放大器電路C．靜態(tài)工作點(diǎn)： Ub 、Uc 同左，但 Ie= ，Uce≈EcIc（Rc+Re+RF）ReUcF?交流等效電路： R39。fz=Rc//Rfz科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)16輸入電阻： 12/()srbFbeRr???輸出電阻： （當(dāng) 時(shí)）esc eR?放大倍數(shù)： （當(dāng) ）fzKRF??ber??此放大電路特點(diǎn)： 大， 小，srsc1? 圖 工作點(diǎn)穩(wěn)定狀態(tài) c 類放大器電路A. V 共集電極放大電路。靜態(tài)工作點(diǎn)： ,cbbcecEIIUEIRR?????交流等效電路： 輸入電阻 /fzcfz? srbf放大倍數(shù)： (1)fzbeKR??科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)17圖 共集電極放大器電路B. 反饋凡是引入反饋以后使放大鏡器的放大倍數(shù)減小的稱為負(fù)反饋。反之凡是引反饋以后使放大倍數(shù)增大的稱為正反饋贈(zèng)。其中換反饋有電壓串聯(lián)負(fù)反饋贈(zèng)，電流串聯(lián)負(fù)反饋贈(zèng)，電壓并聯(lián)負(fù)反饋贈(zèng)，電流并聯(lián)的負(fù)反饋。 直流放大器電路將緩慢直流量信號(hào)進(jìn)行廣大器件稱直流放大器。它與前述交流放大器的區(qū)別是交流放大器級(jí)與級(jí)之間加了三個(gè)隔離的直電流電容（即耦合電容）而直流放大器級(jí)與級(jí)之間沒有這個(gè)電路，故直流放大器又稱直接耦合放大器 運(yùn)算放大器電路在直流差動(dòng)放大器的輸入端子輸出端之間跨接各種網(wǎng)絡(luò)（如電阻 R電容 C 等） ，使構(gòu)成用來實(shí)現(xiàn)信號(hào)組合和運(yùn)算的運(yùn)算放大器，運(yùn)算放大器通常是由放大電路組成，輸入級(jí)（第一級(jí)）由晶體管 T1 和 T2 組成差動(dòng)放大鏡電路 T3 和 T4 是 T1 和 T2 的有源負(fù)載。T9 是恒流源，第二級(jí)放大電路由晶體管 T5 和 T6 組成，T10 是恒流源（T6 的有源負(fù)載） ，為了獲得輸出阻抗，輸出級(jí)（第三級(jí)）由晶體管 T7 和 T8 組成，采用互補(bǔ)對(duì)稱放大電路。運(yùn)算放大器是一種具有高放大倍數(shù)，深度負(fù)反饋的直流放大器。便于實(shí)現(xiàn)信號(hào)的組合和運(yùn)算。有很大靈活性，尤其在線性固體組件出現(xiàn)后，有具有體積小，質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)，所以在實(shí)際中應(yīng)用固體組件運(yùn)算放大器所組成的電路是多種多樣的。 理想運(yùn)算放大器的特性： Ad 無限大；； Z 為 0；科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)18圖 運(yùn)算放大器電路圖 rf 為；； a—e 的特性不隨環(huán)境溫度的變化而變化； 電路 放大器電路 。 集成運(yùn)算放大器概述在信號(hào)放大，信號(hào)的運(yùn)算（加、法、乘、除、對(duì)數(shù)、反對(duì)數(shù)、平方、開方） ，信號(hào)的處理（濾波、調(diào)制）以及波形的產(chǎn)生和變換的單元中，運(yùn)算放大器是它們的核心部分， 由多級(jí)直接耦合放大電路組成，主要有，總體，偏置電路、單位增益轉(zhuǎn)換、電平轉(zhuǎn)移、恒流反饋、消振補(bǔ)償?shù)冉M成，主要參數(shù)有：差模開環(huán)增益（或差模開環(huán)放大倍數(shù)）AUD、共模開環(huán)增益 AUC、共模抑制比 KCMR、輸入失調(diào)電壓 Vi0 失調(diào)電壓溫度系數(shù)aUi0=dUi0/dT\輸入失調(diào)電流 Ii0=I1I，失調(diào)電流溫度系數(shù) aI10=dI10/dT，單位增益寬帶 fBWG、轉(zhuǎn)換速率 Sr 以及其他參數(shù)。本次設(shè)計(jì)根據(jù)實(shí)際情況采用多級(jí)交流放大電路。接線圖見附圖。 鍵盤及顯示電路的設(shè)計(jì) 鍵盤接口電路A. 鍵盤的工作原理：：在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，按鍵都是以開關(guān)狀態(tài)來設(shè)置控制功能或能入數(shù)據(jù)的，鍵的半合與否，反映在電壓上就是呈高電平或低電平，如果高電平表示斷開的話，那么低科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)19電平就是表示閉合，所以通過電平的高代狀態(tài)的檢測(cè)，使可以克認(rèn)按鍵接下與否。：當(dāng)按鍵被迫按下或釋放時(shí)，通常伴隨有一定的時(shí)間的觸點(diǎn)機(jī)械抖動(dòng)，然后其獨(dú)占才穩(wěn)定下來，抖動(dòng)時(shí)間一般為 5~10ms，在使用過程，必須去抖措施。去抖有硬件和軟件兩種方法，硬件方法通常采用通過 RS 觸發(fā)器連接按鍵除抖，軟件方法采用昝方法除抖，其過程是在檢測(cè)到有按鍵按下時(shí)，進(jìn)行一個(gè) 10ms 左右的昝程序后，若該鍵仍保持閉合狀態(tài)，則確認(rèn)該鍵處于討債狀態(tài)，同理，在檢測(cè)到該鍵釋放后，也應(yīng)珠步驟進(jìn)行確認(rèn)，從而可消除抖動(dòng)的影響。B. 獨(dú)立工按鍵：獨(dú)立式按鍵是直接用 I/O 口線構(gòu)成的單個(gè)按鍵電路，其特點(diǎn)是每個(gè)按鍵單獨(dú)占用一根 I/O 口線，每個(gè)按鍵的工作不會(huì)其他 I/O 口線的狀態(tài)C. 矩陣式按鍵：?jiǎn)纹瑱C(jī)系統(tǒng)中，若使用按鍵分明，通常采用矩陣式（也稱行列式）鍵盤，如圖 所示：一個(gè) 4*4 的行列結(jié)構(gòu)可以構(gòu)成一個(gè)含有 16 個(gè)按鍵的鍵盤。在矩陣式鍵盤中，行列式分別連接到按鍵開關(guān)的兩端，行式通過二伴電阻接到+5V 上，當(dāng)無鍵按下時(shí)，行式于高電平狀態(tài)，當(dāng)有鍵按下時(shí)，行列式將貫通，此時(shí)圖 矩陣式鍵盤結(jié)構(gòu)行線電平，將由與此行線相連的列線電平?jīng)Q定，這是識(shí)別按鍵是否按下的關(guān)鍵，然而，矩陣鍵盤中的行線，列線和多個(gè)鍵相邊，各按鍵按下與否均影響該鍵反在行線和死線的電平，各按鍵間將相互影響，因此必須將行線，列線信號(hào)配合起來作適應(yīng)處理，才能確定閉合鍵的位置。其中，矩陣式鍵盤有以下幾種工作方式：：科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)20編程掃描是 CPU 完成其他工作的空余時(shí)間，調(diào)用鍵盤掃描子程序來響應(yīng)鍵盤輸入的要求，在執(zhí)行鍵功能程序時(shí)，CPU 不再響應(yīng)鍵輸入要求，直到 CPU 重新掃描鍵盤為止。鍵盤掃描程序一般應(yīng)飫以下內(nèi)容：a：差別有無鍵按下降鍵盤掃描取得閉合鍵的行、列值；b：用計(jì)算法或查表法得到鍵值；c:判斷閉合鍵是否釋放，如釋放則繼續(xù)等待；d：將閉合鍵鍵號(hào)保存，同時(shí)轉(zhuǎn)去執(zhí)行該執(zhí)行該閉合鍵的功能。：定時(shí)掃描方式就是每隔一段時(shí)間對(duì)鍵盤掃描一次，它利用單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器產(chǎn)生一定時(shí)間定時(shí)，當(dāng)定時(shí)時(shí)間到就產(chǎn)生定時(shí)溢出中斷，CPU 響應(yīng)中斷后對(duì)鍵盤進(jìn)行掃描。 ：為提高 CPU 工作效率，可采用中斷掃描工作方式其工作過和如下：當(dāng)無鍵接下時(shí)，CPU 處理自己的工作，當(dāng)有鍵接下時(shí)產(chǎn)生中斷請(qǐng)求，CPU 轉(zhuǎn)去執(zhí)行鍵盤掃描子程序，并識(shí)別鍵號(hào)。 LED 顯示器接口電路常用 LED 顯示器有 LED 狀態(tài)顯示器（俗稱發(fā)光二極管）LED 七段顯示器（俗稱數(shù)碼管和 LED 十六段顯示器，發(fā)光二極管可顯示兩種狀態(tài)，用于系統(tǒng)的顯示；數(shù)碼管用于數(shù)字的顯示；LED 十六段的顯示器，用于字符顯示）A．?dāng)?shù)碼管結(jié)構(gòu)：數(shù)碼管由 8 個(gè)發(fā)光二極管（以下簡(jiǎn)稱字段）構(gòu)成，通過不同組合可用來顯示數(shù)字 AF 及小數(shù)點(diǎn)“.” 。數(shù)碼管又分為共陰極和共陽極兩種結(jié)構(gòu)。B. 數(shù)碼管工作原理:共陽極數(shù)碼管 8 個(gè)發(fā)光二級(jí)管的陽極（二極管正端）連接在一起。通常會(huì)共陽極接高電平 1,一般接電源 1,當(dāng)某個(gè)陰極接低電平時(shí)，則該數(shù)碼管導(dǎo)通并點(diǎn)亮。共陰極數(shù)碼管 8 個(gè)發(fā)光二極管的陰極（二極管負(fù)端）連接在一起。公共陰極接低電平（一般接地）當(dāng)某個(gè)陽極接高電平，則該數(shù)碼管并點(diǎn)亮。C. 靜態(tài)顯示接口:靜態(tài)顯示是指數(shù)碼管顯示某一字符時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定導(dǎo)通或恒定截止。這種顯示方式各位數(shù)碼管相互獨(dú)立，公共端恒定接地（共陰極）獲接正電源（共陽極）每個(gè)數(shù)碼管的 8 個(gè)字段分別與一個(gè) 8 位 I/O 地址相連，I/O 口只要有斷碼輸出，相應(yīng)字符即顯示出來并保持不變直動(dòng) I/O 口輸出新的端碼采用靜態(tài)顯示的方式。較小的電流科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)21即可獲得較大亮度。且占用 CPU 時(shí)間少編程簡(jiǎn)單，顯示，便于檢測(cè)和控制，但其占用口線多，硬件電路復(fù)雜、成本高，只適合于顯示位數(shù)較少場(chǎng)合。D. 動(dòng)態(tài)顯示接口:動(dòng)態(tài)顯示是一位一位地輪流點(diǎn)亮各位數(shù)碼管。這種逐位點(diǎn)亮顯示方式稱為位掃描。通常各位數(shù)碼管的段選線相應(yīng)并聯(lián)在一起由 8 位 I/O 口控制。各位選線（公共陰極或陽極）有另外 I/O 口線控制。動(dòng)態(tài)方式顯示時(shí)，各數(shù)碼管分時(shí)輪流選通，要使穩(wěn)定顯示，必須采用掃描方式，即在某一時(shí)刻只選通一位數(shù)碼管。并送出相應(yīng)端碼，在另一位數(shù)碼管并送出相應(yīng)的端碼。依此規(guī)律循環(huán)，即可使各位數(shù)碼管顯示將要顯示字符。雖然這些字符是在不同時(shí)刻分別顯示，但由于人眼存在視覺暫留效應(yīng)，只要每位顯示間隔足夠短就可以給人以同時(shí)顯示的感覺。圖 數(shù)碼管與單片機(jī)接口 抗干擾電路設(shè)計(jì)隨著強(qiáng)電弱電設(shè)備在通信計(jì)算機(jī)自動(dòng)化等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。處于同一工作環(huán)境各種電子電氣電路因距離過近而相互影響（耦合）形成電磁干擾（EMI）電磁干擾已成為現(xiàn)代電子電氣工程設(shè)計(jì)和研究人員在設(shè)計(jì)過程中必須考慮問題。一方面，這是由于當(dāng)前電子技術(shù)正朝著高速、高靈敏度、高集程度方面的發(fā)展，增加了現(xiàn)代電子設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生電磁干擾的可能性；另一方面，使用隨著自動(dòng)化技術(shù)裝備的廣泛使用，形成了電子設(shè)備和大功率強(qiáng)電設(shè)備在同一場(chǎng)合共存和使用的局面，惡化了電子電路工作的外部電磁環(huán)境。因此，電磁干擾已成為許多電子設(shè)備與系統(tǒng)在環(huán)境正常操作運(yùn)行主要障礙之一?？萍即髮W(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)22 電磁干擾的形成因素電池干擾由電磁干擾源發(fā)射經(jīng)過耦合途徑傳輸?shù)奖桓蓴_設(shè)備（敏感設(shè)備）因此形成電磁干擾的要素有：電磁干擾源、傳輸通到、敏感設(shè)備。. 干擾的分類。、差模干擾、傳導(dǎo)耦合、感應(yīng)耦合和輻射耦合。 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)電磁干擾控制的一般方法單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)干擾源分為內(nèi)部干擾源和外部干擾源。其中內(nèi)部干擾源主要來自于印制電路板的布局及布線。單片機(jī)系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)主要包括以下四個(gè)方面的內(nèi)容：：元器件是構(gòu)成部件或系統(tǒng)的基礎(chǔ)。要選擇集成度高、抗干擾能力強(qiáng)功耗小電子器件。：元器件的精密度是保證系統(tǒng)完成設(shè)定功能重要保證。因此在使用前或經(jīng)過一段運(yùn)行時(shí)間之后，都應(yīng)該對(duì)元器件及部件進(jìn)行精確調(diào)整。如 A/D 芯片的調(diào)零及滿量程調(diào)整。：硬件抗干擾技術(shù)是設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)首選的抗干擾措施，它能有效抑制干擾源，阻斷干擾傳輸通道，只要合理地布置與選擇有關(guān)的參數(shù)。硬件抗干擾措施就能抑制系統(tǒng)的絕大部分干擾。常用的硬件抗干擾技術(shù)措施有：吸收技術(shù)、去耦技術(shù)、屏蔽技術(shù)、接