單片機(jī)c語言開發(fā)與應(yīng)用技術(shù)案例詳解-資料下載頁
2025-05-12 11:36本頁面
【正文】 查詢各傳感器的輸出信號(hào) (電壓、電流等模擬傳感器輸出的模擬信號(hào)需要經(jīng)過 TLC7135進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換 )；然后 89C52對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)處理后通過顯示模塊 HC595輸出，同時(shí)還可輸出各種告警信號(hào)。 43 硬件電路設(shè)計(jì) ?圖 ，該系統(tǒng)硬件主要包括以下幾個(gè)模塊：89C52主控模塊、傳感器模塊、 TLC7135模／數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、 HC595顯示模塊等。其中 89C52主要完成外圍硬件的控制以及一些運(yùn)算功能，傳感器完成信號(hào)的采樣功能， TLC7135完成將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的功能， HC595顯示模塊完成字符、數(shù)字的顯示功能。 44 電 壓變 化裝 置電 流變 化裝 置可 控衰 減 / 放 大單片機(jī)A / D 采 樣A / D 采 樣8 9 C 5 2數(shù) 碼 顯 示鍵 盤 處 理串 口 通 訊電 壓 信 號(hào)電 流 信 號(hào)可 控衰 減 / 放 大過 零比 較 器圖 硬件原理框圖 45 軟件設(shè)計(jì) ?軟件設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)任務(wù)中的另一個(gè)重要部分，儀表的主要功能依賴于軟件來實(shí)現(xiàn)。本系統(tǒng)中的軟件設(shè)計(jì)采用模塊法來進(jìn)行設(shè)計(jì)，把一個(gè)長的程序分成若干個(gè)小程序模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)試，然后把各個(gè)模塊連接起來，組成一個(gè)完整的程序。 ?該系統(tǒng)軟件主要由主程序、中斷子程序、數(shù)據(jù)采集與 A／ D轉(zhuǎn)換子程序、顯示子程序、告警子程序等組成。 ?主程序主要完成硬件初始化、子程序調(diào)用等功能，主程序流程圖如圖 。 46 初 始 化串 口 通 訊檢 測 鍵 盤 信 號(hào)顯 示過 載 顯 示鍵 . 1 鍵 . 2過 載 顯 示是 否 過 載 是 否 過 載電 壓 測 量 峰 值 測 量功 率 測 量電 流 測 量圖 主程序流程圖 47 ? 本設(shè)計(jì)重點(diǎn)是研究了智能型儀表的工作原理，并設(shè)計(jì)出符合設(shè)計(jì)要求的智能儀表系統(tǒng)。首先是根據(jù)微處理器在智能儀表中的重要地位，選擇了 89C52單片機(jī)芯片作為系統(tǒng)的核心部件，并對(duì)單片機(jī)的主要工作方式，性能就行了研究。再根據(jù)實(shí)際情況選取了各種外圍的配合器件如TLC 7135ADC等器件來配合單片機(jī)以求達(dá)到智能儀表系統(tǒng)的性能要求。本次設(shè)計(jì)采取的是模塊法來對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)部分來進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì)，這樣就可以更加全面的對(duì)部件功能進(jìn)行分析，研究，也可以使設(shè)計(jì)變得更加的直觀，簡單。本次設(shè)計(jì)著重研究了智能儀表系統(tǒng)的測量電路，A/D轉(zhuǎn)換接口，主機(jī)電路，顯示器接口這幾個(gè)模塊的原理，結(jié)構(gòu)，功能，并更多的采用軟件程序來替代硬件電路，這樣使儀表系統(tǒng)的電路簡單化，也彌補(bǔ)了一些硬件上的不足，更好的優(yōu)化了智能儀表系統(tǒng)的性能。 48 第 9章 程控直流電壓電流表設(shè)計(jì)實(shí)例 ? 設(shè)計(jì)思路分析 ? 這里介紹了一種程控直流數(shù)字儀表的設(shè)計(jì)，通過單片機(jī)實(shí)時(shí)控制電子模擬開關(guān)自動(dòng)切換量程，它能根據(jù)輸入電壓的大小，快速、方便、準(zhǔn)確地測量被測信號(hào)，并具有較強(qiáng)的擴(kuò)展性。 ? 這種新的儀表具有以下這幾個(gè)特點(diǎn)： ? ，在這種儀表系統(tǒng)中，每個(gè)測量都是由插件完成的，不再象智能儀器那樣需要微處理器、顯示裝置和鍵盤輸入等等，所以成本能得到大大的降低。 ，在個(gè)人儀器中，標(biāo)準(zhǔn)的儀器功能寫入操作軟件中，并備有簡單的清單。用戶根據(jù)清單進(jìn)行選擇，無需編制程序就能完成各種測試任務(wù)，操作方便。 ，儀器插件卡與個(gè)人計(jì)算機(jī)之間的關(guān)系遠(yuǎn)不如智能僅器中微處理器與測量部件之間的關(guān)系密切，而價(jià)廉物美的個(gè)人計(jì)算機(jī)可以購買，儀器制造廠可集中精力研制、生產(chǎn)測試插件卡，生產(chǎn)周期短，制造方便。 。個(gè)人儀器是通過微機(jī)的系統(tǒng)總線連接的，因而相互間可進(jìn)行實(shí)時(shí)的交互作用。 49 硬件電路設(shè)計(jì) ?本儀表硬件主要包括以下幾個(gè)模塊：AT89C2051主控模塊、 CD4052模擬開關(guān)模塊、TLC1543模／數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、顯示模塊等。圖 為該系統(tǒng)硬件原理圖。其中 89C2051主要完成外圍硬件的控制以及一些運(yùn)算功能， CD4052模擬開關(guān)完成輸入信號(hào)（衰減 /放大）即量程自動(dòng)切換的功能， TLC1543完成將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的功能，顯示模塊完成字符、數(shù)字的顯示功能。 50 電 壓變 化裝 置電 流變 化裝 置可 控衰 減 / 放 大單片機(jī)A / D 采 樣A / D 采 樣A T 8 9 C 2 0 5 1數(shù) 碼 顯 示鍵 盤 處 理串 口 通 訊電 壓 信 號(hào)電 流 信 號(hào)可 控衰 減 / 放 大圖 硬件原理框圖 51 軟件設(shè)計(jì) ?該程控直流數(shù)字儀表軟件主要由主程序、中斷子程序、數(shù)據(jù)采集與 A／ D轉(zhuǎn)換子程序、顯示子程序、告警子程序等六大模塊組成，因?yàn)?C語言編寫的軟件易于實(shí)現(xiàn)模塊化，生成的機(jī)器代碼質(zhì)量高、可讀性強(qiáng)、移植好，所以本系統(tǒng)的軟件采用 C語言編寫，在 Keil Vision3 Demo版本的集成開發(fā)環(huán)境下進(jìn)行編譯連接。 ?主程序主要完成硬件初始化、子程序調(diào)用等功能，主程序流程圖如圖 。 52 開 始初 始 化調(diào) 用 數(shù) 據(jù) 采 集 與 A / D 子 程 序有 告 警 ？數(shù) 據(jù) 處 理 子 程 序調(diào) 用 告 警 子 程 序調(diào) 用 顯 示 子 程 序YN圖 主程序流程圖 53 ?這里提出利用 89C205l單片機(jī)控制模擬開關(guān)的量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換電路，簡單、方便，它采用模一數(shù)相結(jié)合，可適應(yīng)于各種數(shù)字式儀表。這種程控直流數(shù)字儀表從開始設(shè)計(jì)完成到完善用了一年的時(shí)間，在隨后的時(shí)間里全面在電工類實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用，得到了同學(xué)和教師的一致好評(píng)，并且越來越成熟了。這種新型數(shù)字儀表可靠性高、使用方便，測量穩(wěn)定性好，且可達(dá)到較高的精度，讀數(shù)準(zhǔn)確直觀。有著良好的自適應(yīng)能力，智能化程度較高，給用戶提供更大的方便。 54 55
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