【正文】 uchar unsigned char define uint unsigned int uchar out0=0x7f 。各子程序完成相應(yīng)的各功能。主程序完成系統(tǒng)的地址分配、系統(tǒng)初始化。，程序執(zhí)行率高，可移植性大C語(yǔ)言的一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)是適合多種操作系統(tǒng)，如DOS、UNIX；也適用于多種機(jī)型。，程序設(shè)計(jì)自由度高雖然C語(yǔ)言也是強(qiáng)類型語(yǔ)言，但是它的語(yǔ)法比較靈活，允許程序編寫者有較大的自由度。這種結(jié)構(gòu)化方式可以使層次清晰，便于使用、維護(hù)以及調(diào)試。能用來(lái)實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的運(yùn)算。靈活使用各種運(yùn)算符可以實(shí)現(xiàn)在其他高級(jí)語(yǔ)言中難以實(shí)現(xiàn)的運(yùn)算。C語(yǔ)言把括號(hào)、賦值、強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換等都作為運(yùn)算符處理。C語(yǔ)言可以像匯編語(yǔ)言一樣對(duì)位、字節(jié)和地址進(jìn)行操作，而這三者是計(jì)算機(jī)最基本的工作單元。本設(shè)計(jì)中采用C語(yǔ)言編寫AT89C51單片機(jī)程序：、靈活方便C語(yǔ)言一共32個(gè)關(guān)鍵字和9種控制語(yǔ)句，程序書寫形式自由，主要用小寫字母表示。4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)是該設(shè)計(jì)的核心，也是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)部分。因?yàn)閱纹瑱C(jī)的I/O口輸出功率有限，需要使用74LS374芯片進(jìn)行鎖存，單片機(jī)的P3口分別與74LS374芯片的D口連接；兩塊74LS374芯片的Q口與LED數(shù)碼管的A、B、C、D、E、F、G、DP管腳（段選）和4管腳連接。圖 LED接口電路采用四聯(lián)排共陰極數(shù)碼管進(jìn)行顯示，具有四位數(shù)碼管，這四個(gè)數(shù)碼管的段選a、b、c、d、e、f、g分別接在一起，每一個(gè)都擁有一個(gè)共陰的位選端。當(dāng)顯示器位數(shù)較少時(shí)，采用靜態(tài)顯示的方法是適合的。顯示緩沖區(qū)的起始地址很重要，它決定了顯示緩沖區(qū)在RAM中的位置。動(dòng)態(tài)顯示采用軟件法把欲顯示十六進(jìn)制數(shù)（或BCD碼）轉(zhuǎn)換為相應(yīng)字形碼，故它通常需要在RAM區(qū)建立一個(gè)顯示緩沖區(qū)。89C51通過(guò)對(duì)六只共陽(yáng)LED的接口電路。圖中，—（或BCD碼），=0用于控制二—四譯碼器工作，—。MC14495芯片的作用是輸入被顯字符的二進(jìn)制碼（或BCD碼），并把它自動(dòng)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)字形碼，送給LED顯示。A、B、C、D為二進(jìn)制碼（或BCD碼）輸入端；為鎖存控制端，為低電平時(shí)可以輸入數(shù)據(jù)。 與LED現(xiàn)實(shí)的接口（1）靜態(tài)顯示在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，常采用MC14495芯片作為L(zhǎng)ED的靜態(tài)顯示接口，它可以和LED顯示器直接連接。采用74LS373作為地址鎖存器使用，其中輸入端1D~8D接至單片機(jī)的P0口，輸出端提供的是低8位地址，G端接至單片機(jī)的地址鎖存允許信號(hào)ALE。CPU響應(yīng)中斷后，應(yīng)在中斷服務(wù)程序中使OE線變?yōu)楦唠娖?，以提取A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。采用查詢法傳送數(shù)據(jù)時(shí)，MCS51應(yīng)對(duì)EOC線查詢它的狀態(tài)：若它為低電平，表示A/D轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行，則MCS51應(yīng)當(dāng)繼續(xù)查詢；若查詢到EOC變?yōu)楦唠娖?，則就給OE線一個(gè)高電平，以便21—26線上提取A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。 單片機(jī)硬件電路及其外圍電路的設(shè)計(jì)在本檢測(cè)系統(tǒng)中單片機(jī)檢測(cè)電路分為與A/D的連接和LED顯示管連接，以下做重點(diǎn)介紹：MCS51和ADC接口必須弄清和處理好三個(gè)問(wèn)題：①要給START線送一個(gè)100ns寬的起動(dòng)正脈沖；②獲取EOC線上的狀態(tài)信息，因?yàn)樗茿/D轉(zhuǎn)換的結(jié)束標(biāo)志；③要給“三態(tài)輸出鎖存器”分配一個(gè)端口地址，也就是給OE線上送一個(gè)地址譯碼器輸出信號(hào)。15V，但對(duì)其穩(wěn)定度有一定的要求。電源電壓一般可取177。：要使電路滿足平衡，則R1=RR3=RR5=R6，因?yàn)槊總€(gè)運(yùn)放的特性不可能完全一致，在A和A2的PinPin8我們?cè)鲈O(shè)了調(diào)零電位器VR1和VR2，這在實(shí)際的應(yīng)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(hào)，因此穩(wěn)定了工作點(diǎn)，抑制了零點(diǎn)漂移，對(duì)共模放大倍數(shù)抑制作用越強(qiáng)，表明放大器的性能越好。當(dāng)輸入信號(hào)為共模信號(hào)時(shí)，由于電路對(duì)稱，兩管的集電極電流產(chǎn)生相等的電流增量。差動(dòng)放大器的優(yōu)點(diǎn)是能抑制零點(diǎn)漂移，差動(dòng)放大器是一個(gè)對(duì)稱電路，可使漂移信號(hào)相互抵消，從而使電路穩(wěn)定。儀表器的選型很多，我選擇一種用途非常廣泛的儀表放大器：其實(shí)就是典型的差動(dòng)放大器。我們可確定流量的計(jì)算公式為： （）式中，Q 為流量m3；K 為基表系數(shù)，／r；M 為轉(zhuǎn)數(shù)。由此，可對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)物體實(shí)施轉(zhuǎn)數(shù)、轉(zhuǎn)速、角度、角速度等物理量的檢測(cè)。 霍爾元件的基本電路圖 2，實(shí)用電路按圖 所示的方法設(shè)置磁體，將它們和霍爾開關(guān)電路組合起來(lái)可以構(gòu)成旋轉(zhuǎn)傳感器。兩端具有的電位差值稱為霍爾電勢(shì)U，其表達(dá)式為 （）其中 K 為霍爾系數(shù)，I 為薄片中通過(guò)的電流，B 為外加磁場(chǎng)（洛倫慈力Lorrentz）的磁感應(yīng)強(qiáng)度，d 是薄片的厚度。 信號(hào)的采集流量信號(hào)通過(guò)渦輪流量傳感器車采集，本設(shè)計(jì)應(yīng)用霍爾效應(yīng)設(shè)計(jì)傳感器。+14H40HBFH—表 八段LED數(shù)碼顯示管字型碼表在硬件連接電路中用到鎖存器，選擇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的74LS374芯片作為所存芯片。正常顯示時(shí)G腳接+5V，各發(fā)光二極管是否點(diǎn)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(diǎn)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(yáng)兩種。該表常放在內(nèi)存，SGTB為表的起始地址，各地址騙移量為相應(yīng)字形碼對(duì)表始址的項(xiàng)數(shù)。因此，LED上所顯示字形不同，相應(yīng)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。 ADC0809引腳圖 LED顯示元件1．LED數(shù)碼顯示管原理LED數(shù)碼管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。CPU使OE引腳變?yōu)楦唠娖骄涂梢詮摹叭龖B(tài)輸出鎖存器”取走A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。這種轉(zhuǎn)換器的速度比間接式的要快得多，主要特點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單，而速度、精度都高。所以，當(dāng)內(nèi)部電路運(yùn)行在數(shù)兆赫茲(MHz)時(shí)，由于逐次逼近算法的緣故，ADC采樣速率僅是該數(shù)值的幾分之一。此后，控制電路在保持最高位不變下，依次對(duì)次高位、次次高位……最低位重復(fù)上述過(guò)程，就可在逐次逼近寄存器（SAR）中得到A/D轉(zhuǎn)換完成后的數(shù)字量。比較器對(duì)輸入模擬電壓VIN和VST進(jìn)行比較。A/D轉(zhuǎn)移前，逐次逼近寄存器（SAR）為全0。（3）逐次逼近寄存器和比較器A/D轉(zhuǎn)換工作原理各異，但逐次逼近型ADC是應(yīng)用較多的類型之一，主要原因?yàn)檗D(zhuǎn)換速度快、精度高。只是要有28=256個(gè)分壓電阻，形成256個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電壓供給樹狀開關(guān)使用。例如：D1=1，則上面開關(guān)閉合而下面開關(guān)斷開，D1=0時(shí)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(guān)，低位D0控制右邊四只樹狀開關(guān)。 ADC0809內(nèi)部結(jié)構(gòu)（2）256電阻階梯和樹狀開關(guān)為了簡(jiǎn)化問(wèn)題起見(jiàn)，現(xiàn)以二位電阻階梯和樹狀開關(guān)為例加以說(shuō)明。地址鎖存和譯碼器在ALE信號(hào)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。ADC0809是一種8位逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，可以和微機(jī)直接接口。其將通用的微處理器和Flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的Flash存儲(chǔ)器可有效地降低開發(fā)成本。其引腳排列圖如圖2．2所示。由于將多功能8位CPU和閃速存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高而價(jià)廉的方案。AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃速可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器(PEROM)的低功耗、高性能CMOS 8位微控制器。T89C51采用INTEL內(nèi)核技術(shù)，結(jié)合ATMEL公司閃存技術(shù)制造，性能穩(wěn)定可靠，在程序不太復(fù)雜的情況下，無(wú)需擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器，因此，對(duì)于追求可靠性，追求體積輕巧靈便的產(chǎn)品而言，則顯得尤為重要。渦輪傳感器AT89C51流量顯示ADC0809信號(hào)放大 原理圖 單片機(jī)目前在市場(chǎng)常見(jiàn)的有PHILIPS，SIEMENS，INTEL，ATMEL等公司7E產(chǎn)的100多種型號(hào)的80C51系列單片機(jī)。系統(tǒng)軟件主要包括主程序，顯示程序和供主程序調(diào)用的各個(gè)小的子程序。單片機(jī)在系統(tǒng)軟件的控制作用下，對(duì)輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析實(shí)現(xiàn)LED顯示。即qfK。每臺(tái)傳感器都經(jīng)過(guò)實(shí)際標(biāo)定測(cè)得儀表常數(shù)值。單片機(jī)將信號(hào)以數(shù)字形式在LED數(shù)碼管上顯示。在一定的流量范圍下，葉輪轉(zhuǎn)速與流體流量成正比，即電脈沖數(shù)量與流量成正比。本論文重點(diǎn)就在于講述一個(gè)智能流量檢測(cè)系統(tǒng)的硬件以及軟件設(shè)計(jì)，對(duì)于系統(tǒng)每個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)都會(huì)在文中詳細(xì)介紹。除此之外，考慮到價(jià)格因素：用于檢測(cè)氣體流量的孔板或者渦街流量計(jì)的價(jià)格一般在4000010000元，所以選用渦輪流量計(jì)作為檢測(cè)元件是性價(jià)比比較適合的。應(yīng)該指出，隨著新材料、新工藝的發(fā)展，儀表轉(zhuǎn)動(dòng)部分的耐磨性、變送器的維修性能和壽命正在不斷提高；隨著對(duì)渦輪流量計(jì)粘度修正問(wèn)題研究的不斷深入以及測(cè)量線路的完善和微的應(yīng)用，渦輪流量計(jì)可以方便和準(zhǔn)確得進(jìn)行各種參數(shù)的修正，顯示儀表的性能也將更臻完善目前生產(chǎn)的雙渦輪流量計(jì)，由于變送器內(nèi)串聯(lián)兩個(gè)渦輪，可以互相校核，從而提高了儀表使用的可靠性，受到好評(píng)。而且由于有轉(zhuǎn)動(dòng)部件，會(huì)帶來(lái)軸承的磨損，使儀表的使用年限受到影響。渦輪流量計(jì)雖有很多優(yōu)點(diǎn)，但由于渦輪必須與流體接觸并轉(zhuǎn)動(dòng)，因此對(duì)被測(cè)流體的潔凈度要求高。因此渦輪流量計(jì)在工業(yè)上應(yīng)用最廣泛，發(fā)展最迅速。渦輪流量計(jì)還具有測(cè)量準(zhǔn)確度高、測(cè)量范圍廣、壓力損失小、惰性小、溫度范圍廣及數(shù)字信號(hào)輸出等優(yōu)點(diǎn)。在各種流量計(jì)中渦輪流量計(jì)、容積式流量計(jì)是可以得到最佳重復(fù)性的少數(shù)儀表。渦輪變送器輸出的脈沖信號(hào)，經(jīng)前置放大器放大后，送入顯示儀表，就可以實(shí)現(xiàn)流量的測(cè)量。在渦輪旋轉(zhuǎn)的同