【導(dǎo)讀】畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）--基于單片機(jī)的智能車輛車載加速度。１．２選題意義3. １．３國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及應(yīng)用展望3. １．４本論文的結(jié)構(gòu)5. ２．?dāng)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)的原理及應(yīng)用6. ２．１．２數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成6. ２．１．３信號(hào)分析與處理7. ２．２．１信號(hào)調(diào)理電路概述及其設(shè)計(jì)原則8. ２．２．２信號(hào)調(diào)理電路中的關(guān)鍵技術(shù)及其實(shí)現(xiàn)9. ２．３．１常用ADC的類型及其主要特征參數(shù)10. ２．４系統(tǒng)軟件的功能及實(shí)現(xiàn)方法12. ３．２采集系統(tǒng)的前向通道17. ３．２．２信號(hào)調(diào)理電路帶寬設(shè)定和濾波20. ３．３AD轉(zhuǎn)換選擇及與單片機(jī)的接口電路21. ３．３．２AD770506的片內(nèi)寄存器23. ３．３．４單極性雙極性輸入24. ３．３．５A(chǔ)D770506的接口時(shí)序24. ５．系統(tǒng)的軟硬結(jié)合虛擬仿真及系統(tǒng)抗干擾39. 平的電量能夠提供零輸出阻抗噪聲并具有良好的線性與重現(xiàn)性加速度傳感器作。信號(hào)調(diào)理屬于模擬信號(hào)處理環(huán)節(jié)它是利用一定的數(shù)字模型所組成的硬件運(yùn)。錄以便提高產(chǎn)品質(zhì)量降低成本提供信息和手段在科學(xué)研究中應(yīng)用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

　　

【正文】 計(jì)數(shù)器不能被 MCU 正常復(fù)位當(dāng)?shù)竭_(dá)一定的看門狗定時(shí)時(shí)限后看門狗計(jì)數(shù)器產(chǎn)生定時(shí)溢出信號(hào)發(fā)送給 MCU此定時(shí)溢出信號(hào)作為 MCU的復(fù)位脈沖并使 MCU復(fù)位讓程序正常運(yùn)行并得以恢復(fù) 圖 51為由 CD4060構(gòu)成的硬件看門狗電路 CD4060為 14為二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)分頻振蕩器選 R1 130kC1 100pF 時(shí)振蕩頻率經(jīng)內(nèi)部 14 級(jí)二分頻后 從 Q14 端可輸出約 2Hz 的頻率信號(hào) R2 為偏置電阻正常情況下 8051 每隔一段時(shí)間 t1 就將 CD4060復(fù)位一次一旦由于某種原因?qū)е?CPU 失控 CD4060 不能及時(shí)被復(fù)位經(jīng)過 t2 t2 t1 就從 Q14 端輸出高電平立即將 8051 復(fù)位把 CPU 拉回到正常狀態(tài)然后 CPU 又將CD4060 復(fù)位使 Q14 恢復(fù)成低電平 R3 與 C2 組成微分電路可將 P35 口輸出的復(fù)位電平變成復(fù)位脈沖顯見看門狗電路具有監(jiān)視與執(zhí)行器的作用是提高智能化單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)可靠性的有效措施之一 圖 51 由 CD4060 構(gòu)成的看門狗電路 ６．結(jié)束語 本文研究的課題是基 于單片機(jī)的 3 通道振動(dòng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)該系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)的功能是將來自加速度傳感器的振動(dòng)信號(hào)通過放大線性化濾波同步采樣保持等處理后輸入 AD轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后由單片機(jī)采集然后利用單片機(jī)與 PC機(jī)的通信將數(shù)據(jù)送到 PC 機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)后期處理與顯示 完成的主要工作如下 1 研究了單片機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)采集技術(shù)及計(jì)算機(jī)通信技術(shù) 2 完成基于單機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集結(jié)構(gòu)與功能分析實(shí)現(xiàn)單片機(jī)多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)及軟件分析完成了單片機(jī)與 PC 機(jī)的通信的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) 雖然目前基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究工作取得了階段性的成果但是整個(gè)系 統(tǒng)還有很多需要深入研究的技術(shù)難點(diǎn)尚待解決目前還有待進(jìn)一步研究的工作有 1 分辨率及精度的進(jìn)一步提高 2 傳感器的數(shù)量增加的問題如何解決 3 如何達(dá)到預(yù)期需要的采樣頻率 4 由環(huán)境與精度決定的信號(hào)調(diào)理方面的要求 以上這些都是今后數(shù)據(jù)采集所需研究的工作 附錄 附錄一 a 總電路圖 b PCB 板圖 附錄二 程序清單數(shù)據(jù)采集 AD7706 的初始化程序 BEGIN CLR A MOV A010H 設(shè)置串行工作方式 0 MOV SCONA CLR P10 選中芯片 AD7706 MOV A20H 對(duì) CMR 進(jìn)行寫操作下一操作選定 CKR MOV SBUFA JNB TI＄ 接收完畢 TI 復(fù)位 CLR TI MOV A320H 設(shè)置 CLK MOV SBUFA JNB TI CLR TI MOV A010H 對(duì) CMR 進(jìn)行寫操作下一操作選定 STR MOV SBUFA JNB TI＄ CLR TI MOV A40H 設(shè)置 STR MOV SBUFA JNB TI＄ CLR TI RET 輸入字節(jié)程序判斷引腳 INB1 CLR C JB P11INB1 判斷引腳電平 CLR P10 DRDY 為 0 有效數(shù)據(jù)進(jìn)行讀數(shù)據(jù)操作 MOV A38H 對(duì) CMR 進(jìn)行寫操作下一操作選定 DOR MOV SBUFA MOV ASBUF 從 AD7706 中讀入轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù) MOV R3A 高 8 位存入 R3 中 JNB TI＄ CLR TI MOV ASBUF 從 AD7706 中讀入轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù) MOV R4A 低 8 位存入 R4 中 JNB TI＄ CLR TI RET 輸入字節(jié)程序判斷 CMR 的最高位 INB2 CLR P10 對(duì) AD7706 進(jìn)行操作 MOV A08H 對(duì) CMR 進(jìn)行寫操作下一操作選定 CMR MOV SBUFA MOV SBUFA 讀 AD7706 的 CMR ANL A10000000B 判斷位若為 0 則有有效數(shù)據(jù) JNZ INB2 等待 MOV A38H 對(duì) CMR 進(jìn)行寫操作下一操作選定 DOR MOV SBUFA MOV ASBUF MOV R3A JNB TI＄ CLR TI MOV ASBUF MOV R4A JNB TI＄ RET 參 考 文 獻(xiàn) [1] NIKOLAY VKIRIANAKISERGEY YYURISHNESTOR OSHPAK ECT 高國富羅均謝少榮等譯．智能傳感器數(shù)據(jù)采集與信號(hào)處理．北京化學(xué)工業(yè)出版社 2021 [2] 周傳德宋強(qiáng)文成．傳感器與測(cè)試技術(shù)．重慶重慶大學(xué)出版社 2021182 [3] 余成波．傳感器與自動(dòng)檢 測(cè)技術(shù)．北京高等教育出版社 2021． 296402 [4] 沙占友孟志永王彥鵬．單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)第二版．北京電子工業(yè)出版社 2021 [5] 王秋爽曾皓龍等．單片機(jī)開發(fā)基礎(chǔ)與經(jīng)典設(shè)計(jì)實(shí)例．北京機(jī)械工業(yè)出版社 2021 [6] 李朝青．單片機(jī)原理及接口技術(shù)第３版．北京北京航空航天大學(xué)出版社 2021 [7] 侯玉寶陳忠平李成群等．基于 Proteus的 51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)與仿真．北京電子工業(yè)出版社 2021 [8] 求是科技．單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)實(shí)例導(dǎo)航．北京人民郵電出版社． 2021 [9] 顧振國．?dāng)?shù)據(jù)采集器發(fā)展動(dòng) 態(tài)．中國設(shè)備工程 19946 3 33～ 36 [10] 楊明莉．基于單片機(jī)的壓電加速度傳感器低頻信號(hào)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 碩士學(xué)位論文．合肥安徽大學(xué)． 2021 [11] 歐全梅．基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)．碩士學(xué)位論文．武漢華中科技大學(xué)． 2021 [12] 朱全銀方益民常波．基于 PD12的信息電話機(jī) USB接口的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)．微電子學(xué)與計(jì)算機(jī) 2021263134141 [13] 張建海張振東李俊等．基于單片機(jī) AT89S8252與 AD1674的數(shù)據(jù)采集．微計(jì)算機(jī)信息 2021212 [14] 王海峰．基于 AT89S52 單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)．碩士學(xué)位論文．中國石油大學(xué)華東． 2021 [15] 孫桂榮王軍李慧鵬等．基于 USB 接口的電感傳感器信號(hào)采集系統(tǒng)的研究．傳感器與微系統(tǒng) 20212725658 [16] 高冠新．一種基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)．中國高新技術(shù)企業(yè) 20217108 李建奇資道周王文虎．一種加速度傳感器測(cè)試系統(tǒng)電源電路的設(shè)計(jì)．電子科技 2021816203V5V1mW23Channel16BitSigmaDelta ADCs AD7705AD7706 [24] ANALOG DEVICES． High Accuracy 1g to 5g Single Axis iMEMS Accelerometer with Analog Input ADXL105 [25] TEXAS INSTRUMENTS． CD4060B CMOS QUAD BILATERAL SWITCH [26] PHILIPS SEMICONDUCTORS． PDIUSBD12 USB interface device with parallel bus [27] NATIONAL SEMICONDUCTOR． LM2576LM2576HV Series SIMPLE SWITCHER 3A StepDown Voltage Regulator [28] JulieZ． Zhang JosephC． Chen． Tool condition monitoring in an endmilling operation based on the vibrationsignal collected through a microcontroller based data acquisition system ． Int J Adv ManufTechnol202139118128 致 謝 在四年的大學(xué)學(xué)習(xí)期間我得到了授業(yè)老師們?cè)趯W(xué)業(yè)上為人處事上的指導(dǎo)在生活上的關(guān)懷恩師們?cè)诮虒W(xué)科研上兢兢業(yè)業(yè)的作風(fēng)腳踏實(shí)地的治學(xué)態(tài)度將使我在今后的學(xué)習(xí)工作中受益匪淺 在我的學(xué)習(xí)過程中和課題開展過程中得到了課題導(dǎo)師黃晉英老師的指導(dǎo)和督促還有學(xué)長周清杰的幫助使我能夠較順利地完成課題在此我衷心地向他們表達(dá)深深的謝意 同時(shí)還要感謝學(xué)院的全體老師以及所有關(guān)心支持我的朋友和親人 最后衷心感謝我的父母感謝他們對(duì)我的培育正是有了他們的理解支持和幫助才使我順利地進(jìn)入大學(xué)并完成了 大學(xué)學(xué)業(yè) 謝謝 謝啟華 2021年 5月于中北大學(xué) 傳感器 模擬信號(hào)調(diào)理 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 微機(jī)系統(tǒng) 傳感器 前置放大 低通 陷波 高通 采集電路 傳感采樣電路 信號(hào)調(diào)理電路 單片機(jī) 串行通信接口電路 車載計(jì)算機(jī) 電源電路 AD 轉(zhuǎn)換 確定通道方式通道數(shù)據(jù) 讀出轉(zhuǎn)換結(jié)果 單片機(jī)接收數(shù)據(jù) 串行數(shù)據(jù)傳輸 上位 機(jī)接收數(shù)據(jù) 開始 初始化 AD7706 AD 轉(zhuǎn)換是否存在 AD7706 初始化 串口初始化 中斷初始化 開中斷 等待中斷 中斷入口 關(guān)中斷并保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) 數(shù)據(jù)采集 數(shù)據(jù)打包及串發(fā)送 恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)并開中斷 退出中斷 寫通信寄存器選擇輸入通道并設(shè)置下一次操作為寫時(shí)鐘寄存器 20H 寫時(shí)鐘寄存器根據(jù)使用的主時(shí)鐘頻率選擇時(shí)鐘位并設(shè)置所選擇通道的輸出數(shù)據(jù)更新速率 寫通信寄存器選擇輸入通道并設(shè)置下一次操作為寫設(shè)置寄存器 10H 寫設(shè)置寄存器使增益為 1 自校準(zhǔn)方式 40H 查詢判斷引腳 寫通信寄存器并設(shè)置下一次操作為讀數(shù)據(jù)寄存器 38H 讀數(shù) 據(jù)寄存器 開始 為低