【正文】
。 內部干擾主 要是分布電容，分布電感引起的耦合感應，電磁場輻射感應，長線傳輸?shù)牟ǚ磻帱c節(jié)底引起的電位差引起的干擾，寄生震蕩引起的干擾，甚至原器件產(chǎn)生的噪音也屬于干擾。 外部干擾主要是由空間電或磁的影響。對于計算機控制系 統(tǒng)來說，干擾可能來源于外部，也可能來源于內部。 //在溫度允許范圍內，不報警 else beep=beep。amp。 ge=num%10。 //千，百，十，個處理 bai=num/100%10。 } 李四 ：基于單片機的流量檢測系統(tǒng)的設計 顯示程序及流程圖 開 始原 始 數(shù) 據(jù) 轉 換查 表 獲 得 字 碼 型驅 動 對 應 數(shù) 碼 顯 示返 回 圖 54 顯示程序流程圖 部分代碼： void LED_display(uint num) { uchar qian,bai,shi,ge。 Int_result=AD*100/256。i5。 AD=temp。 sclk=0。 temp=temp1。i8。 _nop_()。 //初始化，啟動 sclk=0。 //上下限報警 } } 某某 學畢業(yè)設計 （論文） A/D 轉換程序及流程圖 開 始A D C 0 8 0 9初 始 化讀 取 采 集 數(shù) 據(jù)啟 動 A /D 轉 換數(shù) 據(jù) 處 理 與 儲 存返 回延 時 復 位 圖 53 A/D 轉換程序流程圖 void AD_val() { uchar i,temp=0。 //信號采集， A/D 轉換 LED_display()。 //開總中斷 EX0 = 1。主程序完成系統(tǒng)的地址分配、系統(tǒng)初始化；各子程序完成相應的各功能。使用 C 語言肯定要使用到 C 編譯器，以便把寫好的 C 程序編譯為機器碼，這樣單片機才能執(zhí)行編寫好的程序。用 C 語言來編寫目標系統(tǒng)軟件，會大大縮短開發(fā)周期，且明顯地增加軟件的可讀性，便于改進和擴充，從而研制出規(guī)模更大、性能更完備的系統(tǒng)，用 C 語言進行單片機程序設計是單片機開發(fā)與應用的必然趨勢。此外， C 語言程序具有完善的模塊程序結構，從而為軟件開發(fā)中采用模塊化程序設計方法提供了有力的保障。 C 語言有功能豐富的庫函數(shù)、運算速度快、編譯效率高、有良好的可移植性，而且可以直接實現(xiàn)對系統(tǒng)硬件的控制?？刂葡到y(tǒng)軟件設計 的好壞直接影響到該控制系統(tǒng)的控制功能，因此，要想做好本設計，一個好的系統(tǒng) 軟件是關鍵。 李四 ：基于單片機的流量檢測系統(tǒng)的設計 圖 47 LED 接口電路 報警電路 報警電路中加一 PNP 三極管驅動，基極接單片機 口，當端口變成低電平時，驅動三極管導通，可使蜂鳴器發(fā)生、報警發(fā)光二極管亮，如圖 48。此外還用一個電阻 RPACK8 來保護 LED。 P3 口控制數(shù)碼管的點亮情況。當位數(shù)較多時，用靜態(tài)顯示所需的 I/O 太多，一般采用動態(tài)顯示方法。 顯示緩沖區(qū)中每個存儲單元用于存放相應 LED 顯示器欲顯 示的字形碼地址偏移量，故 CPU 可以根據(jù)這個地址偏移量通過查字形碼表來找出所需顯示字符的字形碼，以便送到字形口顯示。顯示緩沖區(qū)內包含的存儲單元個數(shù)常和系統(tǒng)中 LED 顯示器個數(shù)相等。 (2)動態(tài)顯示 為了減少硬件開鎖，提高系統(tǒng)可靠性和降低成本，單片機控制系統(tǒng)通常采用動態(tài)掃描顯示。 LE為高電平時鎖存輸入數(shù)據(jù)， h+I 為輸入數(shù)據(jù)大于等于 10 指示位，若輸入數(shù)據(jù)大于或等于10，則 h+I 輸出高電平，否則輸出為低電平； VCR 為輸入等于 15 指示位，若輸入數(shù)據(jù)等于 15，則 VCR 輸出高電平，否則為高 阻狀態(tài)。 MC14495 芯片是由 4 位鎖存器、地址譯碼器和筆段 ROM 陣列以及帶有限流電阻的驅動電路（輸出電流為 10mA）等三部分 電路組成。 A/D 接口電路如 圖46 所示。采用 74LS373 作為地址鎖存器使用 ，其中輸入端1D～ 8D 接至單片機的 PO 口，輸出端提供的是低 8 位地址， G 端接至單片機的地址鎖存允許信號 ALE。 CPU 響應中斷后，應在中斷服務程序中使 OE 線變?yōu)楦唠娖?，以提?A/D 轉換后的數(shù)字量。 采用查詢法傳送數(shù)據(jù)時， MCS51 應對 EOC 線查詢它的狀態(tài)：若它為低電平，表示A/D 轉換正在進行，則 MCS51 應當繼續(xù)查詢；若查詢到 EOC 變?yōu)楦唠娖?，則就給 OE線一個高電平，以便 21—26線上提取 A/D 轉換后的數(shù)字量。 圖 45 復位電路 李四 ：基于單片機的流量檢測系統(tǒng)的設計 單片機與 A/D接口 MCS51 和 ADC 接口必須弄清和處理好三個問題： ① 要給 START 線送一個 100ns 寬的起動正脈沖； ② 獲取 EOC 線上的狀態(tài)信息，因為它是 A/D 轉換的結束標志； ③ 要給 “三態(tài)輸出鎖存器 ”分配一個端口地址，也就是給 OE 線上送一個地址譯碼器輸出信號。上電自動復位通過電容 C3 充電來實現(xiàn)。手動復位要求在電源接通的條件下，在單片機運行期間，用按鈕開關操作使單片機復位。 單片機小系統(tǒng)采用上電自動復位和手動按鍵復位兩種方式實現(xiàn)系統(tǒng)的復位操作。 圖 44 系統(tǒng)時鐘電路 復位電路 單片機復位電路就好比電腦的重啟部分，當電腦在使用中出現(xiàn)死機，按下重啟按鈕電腦內部的程序從頭開始執(zhí)行。 圖 43 放大器原理圖 某某 學畢業(yè)設計 （論文） 單片機硬件電路及其外圍電路的設計 系統(tǒng)時鐘電路 單片機內部具有一個高增益反相放大器，用于構成振蕩器。15V，但對其穩(wěn)定度有一定的要求。電源電壓一般可取 177。電路圖參見圖 ，要使電路滿足平衡，則 R1=R R3=R RS=R6，因為每個運放的特性不可能完全一致，在 A1 和 A2 的 Pin Pin8 處增設了調零電位器VR1 和 VR2，這在實際的應用中是非常有用的。即使單輸出電路，由于共模電阻取值較大，產(chǎn)生較大的反饋電壓，把放大倍數(shù)壓的很低，也能很好的抑制共模信號，因此穩(wěn)定了工作點，抑制了零點漂移，對共模放大信數(shù)抑制作用越強，表明放大器的性能越好。當愉入信號為共模信號時，由于電路對稱，兩管的集電極電流產(chǎn)生相等的電流增量。差動放大器的優(yōu)點是能抑制零點漂移，差動放大器是一個對稱電路， 可使漂移信號相互抵消，從而使電路穩(wěn)定。放大器的選型很多，本設計選擇一種用途非常廣泛的儀表放大器，即典型的差動放大器。 瞬時流量： q=Km=Kf 其中， q 為瞬時流量 (L/s)， m 為轉體角速度 (r/s)， f 為脈沖頻率 (Hz)。在轉軸上固定一個葉輪，用流體 (氣體、液體 )去推動葉輪轉動，便可構成流量傳感器。由此可見，霍爾效應的靈敏度高低與外加磁場的磁感應強度成正比的關系。 當一塊通有電流的金屬或半導薄片垂直的放在磁場中時，薄片的兩端就會產(chǎn)生電位差，這種現(xiàn)象就稱為霍爾效應。 李四 ：基于單片機的流量檢測系統(tǒng)的設計 表 34 八段 LED 數(shù)碼顯示管字型碼表 地址偏移量 共陰字形碼 共陽字形碼 所顯字符 SGTB+0H 3FH C0H 0 +1H 06H F9H 1 +2H 5BH A4H 2 +3H 4FH B0H 3 +4H 66H 99H 4 +5H 6DH 92H 5 +6H 7DH 82H 6 +7H 07H F8H 7 +8H 7FH 80H 8 +9H 6FH 90H 9 +AH 77H 88H A +BH 7CH 83H b +CH 39H C6H C +DH 5EH A1H d +EH 79H 86H E +FH 71H 8EH F +10H 00H FFH 空格 +11H F3H 0CH P +12H 76H 89H H +13H 80H 7FH 2． MCS51 對 LED 的顯示 接口電路 MCS51 對 LED 管的顯示可以分為靜態(tài)和動態(tài)兩種。正常顯示時 G 腳接 +5V，各發(fā)光二極管是否點亮取決于 a—SP 各引腳上是否是低電平 0 伏。若 G 腳接地，則 LED被點亮；若 G 腳 TTL 高電平，則它被熄滅。 LED 數(shù)碼顯示管分為共陰和共陽兩種。該表常放在內存， SGTB 為表的起始地址，各地址騙移量為相應字形碼對表始址的項數(shù)。因此， LED 上所顯示字形不同，相應字形碼也不一樣。例如：若在共陰 LED 管的 SP、 g、 f、 e、 d、 c、 b、 a管腳上分別加上 7FH 控制電平（即： SP 上為 0 伏，不 亮；其余為 TTL 高電平，全亮），則 LED 顯示管顯示字形為 “8”。七段 LED 顯示管比八段 LED 少一只發(fā)光二極管 SP，其他的和八段 LED 相同。 1． LED 數(shù)碼顯示管原理 LED 數(shù)碼管結構簡單，價格便宜。為此，最好利用 EOC 上升沿產(chǎn)生中斷請求，而不是靠高電平產(chǎn)生中斷請求 。在與微機接口時，輸入通道的選擇可有兩種方法，一種是通過地址總線選擇，一種是通過數(shù)據(jù)總線選擇。 模擬輸入通道的選擇可以相對于轉換開始操作獨立地進行 (當然，不能在轉換過程中進行 )，然而通常是把通道選 擇和啟動轉換結合起來完成 (因為 ADC0808/0809 的時間特性允許這樣做 )。 START的上升沿將逐次逼近寄存器 SAR 復位，在該上升沿之后的 2μs加 8 個時鐘周期內 (不定 )，EOC 信號將變低電平，以指示轉換操作正在進行中，直到轉換完成后 EOC 再變高電平。 4．工作時序與使用說明 ADC 0808/0809 的工作時序如 圖 35 所示。當微處理器送出該信號時， ADC0808/0809的輸出三態(tài)門被打開，使轉換結果通過數(shù)據(jù)總線被讀走。在需要對某個模擬量不斷采樣、轉換的情況下， EOC 也可作為啟動信號反饋接到 START 端，但在剛加電時需由外電路第一次啟動。該信號在 A/D 轉換過程中為低電平，其余時間為高電平。如正在進行轉換時又接到新的啟動脈沖，則原來的轉換進程被中止，重新從頭開始轉換。 表 33 地址信號與選中通道的關系 地 址 選中通道 ADDC ADDB ADDA 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 IN0 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7 （ 6） START——A/D 轉換啟動信號，正脈沖有效。當此信號有效時， A、 B、 C 三位李四 ：基于單片機的流量檢測系統(tǒng)的設計 地址信號被鎖存，譯碼選通對應模擬通道。在單極性輸入時， VR(+)=5V， VR()=0V；雙極性輸入時， VR(+)、 VR()分別接正、負極性的參考電壓。地址信號與選中通道對應關系如 表 33 所示。 8 位排列順序是 D7為最高位， D0為最低位。 3．引腳功能 ADC0809 采用雙列直插式封裝，共有 28 條引腳，如圖 34 所示，分為四組簡述如下： 圖 34 ADC0809 引腳圖 （ 1） IN0～ IN7——8 路模擬輸入，通過 3 根地址譯碼線 ADDA、 ADDB、 ADDC 選通一路。 CPU 使 OE 引腳變?yōu)楦唠娖骄涂梢詮?“三態(tài)輸出鎖存器 ”取走 A/D 轉換后的數(shù)字量。此后，控制電路在保持最高位不變下，依次對次高位、次次高位 …… 最低位重復上述過程，就可在 SAR 中得到 A/D 轉換完成后的數(shù)字量。比較器對輸入模擬電壓 VIN和 VST進行比較。 A/D 轉移前， SAR 為全 0。 VST送給比較器輸入端。 表 32 VST 和 D1D0 的關系 D1 D0 VST 0 0 0V 0 1 1 0 1 1 對于 8 位 A/D 轉換器， SAR 為八位，電阻階梯、樹狀開關和上述情況類似。例如： D1=1，則上面開關閉合而下面開關斷開， D1=0 時的情況正好與此相反。 SAR 中高位 D1控制左邊兩只樹狀電子開關，低位 D0控制右邊四只樹狀開關。 （ 2） 256 電阻階梯和樹狀開關 為了簡化問題起見，現(xiàn)以二位電阻階梯和樹狀開關為例加以說明。地址鎖存和譯碼器在 ALE 信號控制下可以鎖存 ADDA、 ADDB 和 ADDC 上地址信息，經(jīng)譯碼后控制 IN0—IN7上哪一路模擬電壓送入比較器。 2．內部結構 ADC0809 由八路模擬開關、地址鎖存與譯碼器、比較器、 256 電阻階梯、樹狀開關、逐次逼近式寄存器 SAR、控制電路和三態(tài)輸出鎖存器等組成。 （ 7）啟動轉 換控制為脈沖式 (正脈沖 )，上升沿使所有內部寄存器清零，下降沿使A/D 轉換開始。10V(需外加一定電路 )。 （ 5）模擬輸入電壓范圍： 單極性 0～ 5V；雙