【導(dǎo)讀】成為必不可少的?，F(xiàn)代控制系統(tǒng)的發(fā)展逐漸向開放式、分布式系統(tǒng)發(fā)展，即是一。個集實(shí)時數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理與決策于一體數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)是基于隧道交通監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)工作?？叵到y(tǒng)的智能性，減少能耗，以保證隧道的長期順暢運(yùn)行。通過CAN總線將下節(jié)。數(shù)據(jù)采集和控制的功能，實(shí)現(xiàn)作業(yè)現(xiàn)場環(huán)境的遠(yuǎn)程監(jiān)控和操縱。法等，在實(shí)際部署整體系統(tǒng)時需要綜合布線技術(shù)。監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn):降低開發(fā)成本，系統(tǒng)可靠性高，可擴(kuò)展性高，易操作等。

　　

【正文】 壓力信號調(diào)理電路的設(shè)計(jì) 壓力信號調(diào)理電路又包含儀表放大器、負(fù)電壓發(fā)生電路及 VF 變換電路等 。 INA118， 可將壓力傳感器輸出的毫伏級電放大以適應(yīng) VF變換器的需要。電阻 R 是調(diào)節(jié)儀表放大器的放大倍數(shù)。 單 片 機(jī) 壓力傳感器 流量傳感器 電源電路 放大器 VF 變換器 脈沖整形、放大 狀態(tài)指示 外部 數(shù)據(jù)存儲器 復(fù)位電路 晶振 圖 總體框圖 本科生畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 INA118 是美國 B－ B 公司生產(chǎn)的精密儀表放大器系列中的一種，它具有精度高、功耗低 、共模抑制比高和工作頻帶寬等優(yōu)點(diǎn)，適合對各種微小信號進(jìn)行放大。INA118 獨(dú)特的電流反饋結(jié)構(gòu)使得它在較高的增益下也能保持很高的頻帶寬度(G=100 時帶寬為 70kHz)。 INA118 由三個運(yùn)算放大器組成差分放大結(jié)構(gòu)，內(nèi)置輸入過壓保護(hù)，且可通過外置不同大小的電阻實(shí)現(xiàn)不同的增益 (從 1到 1000)，因而應(yīng)用范圍很廣。 INA118 的主要參數(shù)如下： ● 最大偏移電壓： 50μV ； ● 最大溫漂： ℃ ； ● 最大輸入基極電流： 5nA； ● 最小共模抑制比： 110dB； ● 輸入過壓保護(hù)電壓： 177。40V ； ● 電 源電壓： 177。 ～ 177。18V ； ● 潰散電流： 350μA ； ● 帶寬：單位增益時為 800kHz； ● 穩(wěn)定時間：單位增益時為 25μs ； ● 過載恢復(fù)時間： 20μs ； ● 工作溫度范圍：－ 40℃ ～ 85℃ ； 產(chǎn)生一個 5V 的電壓，為儀表放大器提供負(fù)電源。電路由 NJU 7660 和電容組成。 NJU7660 的主要特點(diǎn)如下： ● 可進(jìn)行電平反向轉(zhuǎn)換； ● 可進(jìn)行倍壓轉(zhuǎn)換 ； ● 采用 CMOS 結(jié)構(gòu)及 DIP／ DMP 封裝 ； ● 電壓轉(zhuǎn)換效率高達(dá) 99． 9％（無負(fù)載時） ； ● 用級連的方法可實(shí)現(xiàn) 2N 倍 的電壓輸出 ； ● 工作電壓在 3． 5～ 10． 5V之間 ； ● 輸出電阻為 55Ω； ● 振蕩頻率為 5kHz； 3. VF 變換電路由 VF 變換器 AD65電阻和電容組成。輸入信號的范圍 01V，0100KHz，輸入單片機(jī)的 T0 端，用定時器計(jì)數(shù)器 T0 來記錄脈沖數(shù)，以與傳感器感受的壓力成比例關(guān)系。 AD654 是美國模擬器件公司生產(chǎn)的一種低成本， 8 腳封裝等的電壓頻率轉(zhuǎn)換器。他由低漂移輸入放大器、精密振蕩器系統(tǒng)和輸出驅(qū)動級組成，使用時只需一 本科生畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 個 RC 網(wǎng)絡(luò)，即可構(gòu)成應(yīng)用電路。 AD654 既可以使用單用源供電，也可以使用雙電源供電 ，且工作電壓范圍跟寬。輸出頻率受控于輸入電壓的方波。 主要技術(shù)性能： ● 單電源供電電壓： ~36V； ● 雙電源供電電壓 ： 5~18V ● 輸出頻率范圍 ： 0~500KHZ； ● 線性誤差： %（ 250KHZ） ； ● 輸入阻抗： 250M； ● 靜態(tài)電流： ； 在信號調(diào)制電路中，把輸入的交變調(diào)幅信號 Vin 轉(zhuǎn)換為頻率與幅值對應(yīng)的調(diào)頻信號，它是模數(shù)轉(zhuǎn)換器的另一種形式，是一種 輸出頻率和輸入信號成正比的電路。 壓力信號調(diào)理電路如圖 所示： 工作原理是：通過電源給壓力傳 感器供電，通過 INA118 把壓力傳感器輸出的毫伏級信號放大，以適應(yīng)變換器 AD654 的需要，在通過 AD654，把輸出的電壓信號變換為頻率信號輸送到單片機(jī)的 T0口來記錄脈沖數(shù)， 以與傳感器感受的壓力成比例關(guān)系。 123456ABCDTitleNumberRvisonSza:21pr2020h ofF\jodn~ y1KLM22C7uF18+V0K19KR22 232425R26 R26 28R29 T1流速傳感器1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i onS i z eBD a t e : 21 A pr 20 10 S h e e t o f F i l e : F : \ j i a od i a n~ 11 . D D B D r a w n B y :F01G N D2C T 17C T 26V+8IN4V5RT3A D 6 54C+2C4O U T5G N D376 601K68KC310 0p FR0+ 5 VC410 uFC610 uF+ 5 VC510 00 pFR 14+ 5 V65218374I N A 1 18R壓力傳感器T0+ 5 V圖 壓力信號調(diào)理電路 本科生畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 流速信號調(diào)理電路 由磁電式轉(zhuǎn)速傳感器輸出的慢變信號經(jīng)電容工作隔直后，由運(yùn)算放大器進(jìn)行放大、整形，然后把輸出的信號接入單片機(jī)的 T1 端，用 T1 來記錄脈沖數(shù)，以與傳感器轉(zhuǎn)數(shù)稱比例關(guān)系。 電路圖如 所示： 主機(jī)板電路 光 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i onS i z eBD a t e : 21 A pr 20 10 S h e e t o f F i l e : F : \ j i a od i a n~ 11 . D D B D r a w n B y :1K1KL M 22 4L M 22 4C710 uFR 18+ 5 V10 0KR 191K10 KR 20R 211KR22+ 5 VR 231K10 KR 24R 25R26+ 5 V10 K1u0. 1u FC8R271K10 KR 24R 25R26+ 5 V10 KL M 22 41KR 281uR29T1流速傳感器圖 流速信號調(diào)理電路 本科生畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 伺服電機(jī)以及驅(qū)動器的選擇 伺 上位機(jī)與多 單片機(jī)之間的通訊電路設(shè)計(jì) PC 機(jī)與單片機(jī)之間的通訊介紹 實(shí)際 上位機(jī) 與 MAX485 之間的硬件 連接圖 上位機(jī) 與 下位機(jī)與 MAX485 之間的連接 輔助功能電路的設(shè)計(jì) 溫度檢測電路 溫度 濕度檢測電路 濕 控制輸出 電路設(shè)計(jì) 因?yàn)? A/D 轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì) A/D 電源電路設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中需要的電源是雙極性電源，分別為177。 12V 和177。 5V。 下面設(shè)計(jì)一種通過 7805 和 7912 實(shí)現(xiàn)的雙極性電源， 結(jié)構(gòu) 如圖 ， 它的功能 將 AC220V 電源轉(zhuǎn)換為 DC177。 12V 和177。 5V 的電源。 用分立元件組裝的直流穩(wěn)壓電源不但裝調(diào)、維修麻煩，而且 所占的體積很大。在電子設(shè)備日益小型化、微型化、智能化的今天，集成電路越來越多的代替了傳統(tǒng)的用分立元件組裝的電子電路，這同樣也是直流穩(wěn)壓電源電路發(fā)展的趨勢。隨著功率集成技術(shù)的不斷發(fā)展，人們已經(jīng)可以把直流穩(wěn) 本科生畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 壓電源電路中的電源調(diào)整管、比較放大電路、基準(zhǔn)電壓電路、取樣電路、過壓過流保護(hù)電路等集成在一塊芯片上，制成集成穩(wěn)壓器。成穩(wěn)壓器由于使用方便，體積小，成本低，性能優(yōu)良，一致性好等優(yōu)點(diǎn)，在各種電子設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用。 在實(shí)際生產(chǎn)生活中， 最常用的三端穩(wěn)壓集成電路有 78 系列穩(wěn)壓集成電路和79 系列穩(wěn)壓集成電路。，它們 的共同特點(diǎn)是輸出的直流電壓是不可調(diào)的，不同點(diǎn)是 78 系列穩(wěn)壓集成電路是輸出直流正電壓的，而 79系列穩(wěn)壓集成電路是輸出直流負(fù)電壓的。 圖 電源電路 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um b e r R e vi s i onS i z eBD a t e : 13 J u n 2 00 8 S h e e t of F i l e : D : \畢業(yè)設(shè)計(jì) \ z \ l a o 2\ l a o 2\ pr ot e l 06 .3\ pr ot e l 08 . \ pr ot e l 08 .04 .21 \ M yD e s i g bD r a w n B y:T1T R A N S 1V i n1GND2V out3U 1978 051234D1B R I D G E 1C 110. 1uFR 220. 1kV i n1GND2V out3U 1779 12C80. 33u FC70. 33u FC 120. 1uFR 210. 1kT2T R A N S 1V i n1GND2V out3U 2078 051234D2B R I D G E 1C 140. 1uFR 230. 1kV i n1GND2V out3U 1879 12C90. 33u FC 100. 33u FC 130. 1uFR 240. 1k2 2 0 V2 2 0 V1 0 V2 0 V+ 1 2 V1 2 V5 V+ 5 V+5V 5V 12V +12V 本科生畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 第 3章 軟件設(shè)計(jì) 生物芯片點(diǎn)樣儀 工作流程 根據(jù)點(diǎn)樣儀要完成的工作內(nèi)容，繪制 點(diǎn)樣儀工作流 程圖，如圖 所示。 圖 生物芯片點(diǎn)樣儀 工作 流程圖 運(yùn)行主程序 系統(tǒng)啟動 下位機(jī)準(zhǔn)備好 點(diǎn)樣儀回零 輔助電路工作 讀 文件判斷位置 玻片點(diǎn)樣 開始點(diǎn)樣 光柵遲檢測是否合格 完成 選擇工作位置寫入文件 Y N Y N 本科生畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 通訊程序設(shè)計(jì) PC 機(jī)通信采用 C 語言編寫。按照通信協(xié)議的要求，主程序應(yīng)首先丟 8250 初始化，然后根據(jù)用戶輸入的地址碼尋找從機(jī)。 從機(jī)應(yīng)答后，用戶鍵入命令，如鍵入“ R”表示請求單片機(jī)向主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。如鍵入“ S”表示主機(jī)向單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。圖 為 PC 機(jī)主程序流程圖，圖 為 PC 機(jī)發(fā)送子程序流程圖，圖 為PC 機(jī)接受子程序流程圖。 圖 PC 機(jī)主程序流程圖 若要 PC 機(jī)發(fā)出幀的奇偶校驗(yàn)位為“ 1”，則編如下程序： MOVE DX， 3FBH； MOVE AL， 2BH OUT DX， AL 8250 初始化 開始 鍵入從機(jī)地址碼 發(fā)送地址碼 尋址成功 鍵入命令 發(fā)送命令 命令從機(jī)發(fā)送 調(diào)發(fā)送子程序 調(diào)接收子程序 返回 Y N Y N 本科生畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 圖 PC機(jī)發(fā)送子程序流程圖 若要 PC 機(jī)發(fā)出的幀的奇偶校驗(yàn)位為“ 0”，則編如下程序： MOVE DX， 3FBH； MOVE AL， 3BH OUT DX， AL 顯然，若采用 11 位 幀 格式，則前者可以做地址 幀 ，后者可以做數(shù)據(jù) 幀 。 裝入字節(jié)數(shù) 開始 發(fā)數(shù)據(jù) 發(fā)累加和 收應(yīng)答信號 正確 返回 N Y 本科生畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 圖 PC機(jī)接受子程序流程圖 運(yùn)動控制 系統(tǒng)軟件 設(shè)計(jì) 運(yùn)動 控制系統(tǒng)是指利用 AT89C51 控制 的