【正文】 ，月末的日期自動進行調(diào)整。DS1302經(jīng)過一個簡單的串行接口與微處理器通信?？梢耘cCPU進行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳遞多個字節(jié)的時鐘信號，或RAM數(shù)據(jù)。內(nèi)部有31個字節(jié)的高速RAM，可通過外部可充電電池加電長期保存數(shù)據(jù)，并能慢速為電池充電。DSl302實時時鐘電路的接口簡單、價格低廉、使用方便，被廣泛地采用。 AD7705與單片機的接口電路 Interface circuit between AD7705 and SCM 實時時鐘電路設(shè)計(一)DS1302功能介紹為了記錄測量的具體時間，需要實時時鐘。在應(yīng)用時。它們都是24位讀/寫寄存器。它們都是24位讀/寫寄存器。5)測試寄存器該寄存器主要用于測試，建議用戶小要隨便對其進行更改。此外CLK還與FSl和FS0共同選擇器件的輸出更新率。其中CLK為時鐘位，(CLKDIV=0)(CLKDIV=l)，該位置“l(fā)”。“為雙/單極性輸入選擇位，為0時是雙極性輸入，為”l“時是單極性輸入。其中MDMD0為工作模式選擇位，MD1MD0=、自校準(zhǔn)、零標(biāo)度系統(tǒng)校準(zhǔn)以及滿標(biāo)度系統(tǒng)校準(zhǔn)。CHCH0:通道選擇。讀/寫操作選擇。AD7705采用16腳DIP、SOIC和TSSOP封裝，其引腳功能說明如下表:(二)AD7705內(nèi)部寄存器 AD7705 引腳說明 Pin show of the AD7705 引腳名稱功能1SCLK串行時鐘接口輸入端2MCLKIN芯片工作時鐘輸入，可以是晶振改外部時鐘3MCLKOUT時鐘信號輸出4 片選端，低電平有效5RESET芯片復(fù)位端口8AIN1(+)AIN1()分別為第1個差分輸入通道的正端與負(fù)端11AIN2(+)AIN2()分別為第2個差分輸入通道的正端與負(fù)端10REFIN(+)REFIN()分別為參考電壓的正與負(fù)端12DRDYA/D轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志13DIN串行數(shù)據(jù)輸入端14DOUT轉(zhuǎn)換結(jié)果輸入端15VDD電源端16GND接地端l)通信寄存器通信寄存器是可以讀/寫的8位寄存器，其具體的格式如下:RS2RS1RS0STBYCH1CH2 其中位狀態(tài)與引腳狀態(tài)相同。AD7705共有8個片內(nèi)寄存器，它們是通信寄存器、設(shè)置寄存器、時鐘寄存器、數(shù)據(jù)寄存器以及幾個測試和校準(zhǔn)寄存器。它包括由緩沖器和增益可編程放大器(PGA)組成的前端模擬調(diào)節(jié)電路、一△調(diào)制器及可編程數(shù)字濾波器等，能直接將來自傳感器的不同擺幅范圍內(nèi)的信號放大到接近A/D轉(zhuǎn)換器的滿標(biāo)度電壓附近再進行A/D轉(zhuǎn)換，%非線性的16位無誤碼數(shù)據(jù)輸出，其增益和數(shù)據(jù)輸出更新速率均可編程設(shè)定，還可選擇輸入模擬緩沖器，以及自校準(zhǔn)和系統(tǒng)校準(zhǔn)方式。它直接從傳感器接受低電平信號并輸出串行數(shù)字信號。A/D轉(zhuǎn)換器的功能是把模擬量變換成數(shù)字量，由于實現(xiàn)這種變換的工作原理和采用的工藝技術(shù)不同，因此產(chǎn)生出種類繁多的A/D轉(zhuǎn)換芯片。 A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計 計算機系統(tǒng)中處理器只能識別和處理數(shù)字量，因此，必須將模擬信號經(jīng)過轉(zhuǎn)換器，將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，才能實現(xiàn)CPU與測得數(shù)據(jù)之間的信息交換。空閑方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時/計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。低功耗空間和掉電模式其功能特性概述:AT89C52提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能:8K字節(jié)Flash閃速存儲器，256字節(jié)內(nèi)部RAM，32個I/O口線，3個16位定時/計數(shù)器，一個6向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路?？删幊檀蠻ART通道1個全雙工串行通信口32個可編程I/O口線三級加密程序存儲器1000次擦寫周期與MCS51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容AT89C52是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS8位單片機，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器(EEPROM)和256bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM)，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)及8052產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用8位中央處理器(CPU)和Flash存儲單元，功能強大的AT89C52單片機適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場合。單片機具有結(jié)構(gòu)簡單、I/O資源豐富、控制功能強、可靠性高、體積小、價格低廉等特點，在家用電器、智能化儀器、工業(yè)控制以及火箭導(dǎo)航尖端技術(shù)領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用。此外為了完成調(diào)制功能，單片機需要為步進電機提供步進脈沖，步進電機以300r/min的速度旋轉(zhuǎn)，單色光經(jīng)調(diào)制盤調(diào)制后產(chǎn)生500Hz的脈沖光。同時配備了微型打印，可將測量結(jié)果打印備份。系統(tǒng)選用X25045芯片實現(xiàn)看門狗、電壓監(jiān)視、存儲電路等功能。經(jīng)過分光系統(tǒng)中單色儀的脈沖光傳送到光電導(dǎo)傳感器，光電導(dǎo)傳感器將入射光強度和透射光強度I轉(zhuǎn)換成交流電壓信號，此信號經(jīng)過放大和處理后變?yōu)榕c光強對應(yīng)的直流電壓信號，單片機通過雙通道A/D轉(zhuǎn)換器AD7705采集這兩個電壓信號，電壓信號經(jīng)過處理就可以得到油的濃度。對上述相敏檢波器電路進行性能測試，通過調(diào)整Rf可以改變運放U1:2對信號放大的幅度。從相敏檢波器輸出信號Uo(t)中得到了被測信號Us(t)。(2)工作原理輸入信號Us(t)同時輸入UI:l和U1:2，輸入信號Us(t)經(jīng)U1:1和Dl組成的整形電路后的輸出Ul(t)是與被測信號Ur(t)同頻、同相，占空比1:1的方波。例如:在5V單電源供電的條件下，即使輸入輸出信號的幅值低到接近0V，或高至接近5V，信號也不會發(fā)生截止或飽和失真，從而大大增加了放大器的動態(tài)范圍。它最突出的優(yōu)點是輸入、輸出都具有“軌到軌(railtorail)”的特性。Ul采用了一片TLC2274四運算放大器，TLC2274是一款性能優(yōu)良、價格低廉的通用運算放大器，具有高輸入阻抗、高共模擬抑比、低輸入偏置電流(最大50pA)、低溫漂、低噪聲等優(yōu)良性能。2N2222A為晶體管電子開關(guān)。由于噪聲和干擾的隨機性，它們與經(jīng)過放大后的(500Hz)正弦信號既同頻率又同相位的概率極小，再經(jīng)低通濾波電路的濾波處理后，可使噪聲和干擾對檢波器的直流輸出幾乎沒有影響。相敏檢波器具有良好的窄帶選頻特性及選相特性。本系統(tǒng)采用了峰值相敏檢測技術(shù)來解決這一問題。經(jīng)過以上參數(shù)選擇和計算，并經(jīng)調(diào)整，: 電阻參數(shù)值 Resistance pararncterR1R2R3R44 相敏檢測電路設(shè)計濾波后的信號雖然看起來比較干凈，但系統(tǒng)最后要得到的是兩個信號間的相對變化量不是信號本身。設(shè)計時帶通增益選擇過高會導(dǎo)致信號失真，過低引起信號衰減，降低濾波性能。與普通的有源濾波器相比，MAX275組成的濾波器具有外接元件少，結(jié)構(gòu)簡單，參數(shù)調(diào)整方便和不受運算放大器本身頻率特性影響等優(yōu)點。增益帶寬積為16MHz，即對于40KHz的信號可放大l~400倍。通過外接電阻的不同組合形式可以實現(xiàn)巴特沃思、切比雪夫、貝塞爾型的低通、帶通濾波器。每2個運算放大器構(gòu)成一個二階節(jié)。普通有源濾波器還因為穩(wěn)定性較差，較難實現(xiàn)窄帶寬的設(shè)計，不易獲得高的Q值，難滿足系統(tǒng)的要求。普通有源濾波器由運算放大器和電阻、電容組成，通過一個低通濾波器與一個高通濾波器的級聯(lián)易于實現(xiàn)。因此，要求該濾波器頻帶內(nèi)響應(yīng)要盡可能平坦，上下界衰減要盡量陡峭。: Former magnify eircuit線路中，AD620的8腳之間的增益反饋電阻由Rl(240)和可調(diào)電阻R(1k)串連而成，其放大倍數(shù)可在40~200范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，將光電導(dǎo)探測器輸出的毫伏級電壓信號放大[4]。G=1時它的增益帶寬為120kHz，建立時間為15us。G=10時，其共模抑制比大于93dB。AD620是一個低價格、低功耗、高精度儀器儀表用放大器，它采用8引腳SOIC封裝和DIP封裝，由于尺寸小、功耗低特別適合于電池供電、便攜式應(yīng)用場合[7]。首先要根據(jù)噪聲要求、前放電路原阻抗特性、頻率響應(yīng)等指標(biāo)來確定輸入級電路。第一級放大關(guān)鍵在于抑制噪聲。通過軟件調(diào)節(jié)放大器的增益實現(xiàn)儀器的自穩(wěn)。 The flow of the signal Processs 前置放大電路 放大電路的主要特點有:高集成度、低噪聲、小體積。輸出的信號經(jīng)過低噪聲放大后，利用窄帶濾波器選出信號。當(dāng)光信號變?yōu)轭l率域的信號后，產(chǎn)生的電信號也相應(yīng)的變?yōu)榻涣餍盘?。因此自然光的干擾是在開發(fā)此儀器時遇到的主要困難[1]。 Table Pyroelectric infrared sensor material classificaton陶瓷型高分子薄膜型硫酸三甘肽（TGS）聚篇二氟乙烯（PVF2）膽酸鋰LITa03及膽酸鉛(PbTi03)聚氨乙烯（PVF）鋯鈦酸鉛（PZT） 檢測電路設(shè)計物體在近紅外段吸收系數(shù)小，信號幅度小，且熱體都輻射紅外光，干擾大，在近紅外段光譜重疊嚴(yán)重。LT型熱釋電紅外探測器是利用熱釋電材料的熱釋電效應(yīng)在紅外光譜范圍內(nèi)檢測物體吸收到的輻射能量的。顯然，采用全分離的方式已經(jīng)過時，而采用通用的運放芯片和555定時器芯片再配合外圍比較的分離元件也可以實現(xiàn)所要求的信號處理功能，但那樣至少需要兩塊芯片，上比較高，而且由于外圍電路復(fù)雜，其干擾、噪聲增加，穩(wěn)定性降低。一種幾種通用芯片配合少量分離元件實現(xiàn)。由于從熱釋電紅外傳感器輸出的壓變信號十分微弱，而且極易受到外部和電路本身的各種干擾、噪聲的影響，所以配套的信號處理電路在熱釋電紅測器系統(tǒng)中顯得特別的重要，直接決定了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。濾光片用于采集所需的紅外線，濾掉其他波段的紅外線:高熱釋電系數(shù)的傳感元件用于壓變信號生，一般采用雙元結(jié)構(gòu)，呈差分對稱排列，減小干擾。熱釋電紅外傳感器有陶瓷型及高分子薄膜型兩種。只有檢測運動的人體時才無周期遮光裝置?；蛘咧挥挟?dāng)測移動物體時才可不用周期遮光裝置。需要指出的是，熱釋電效應(yīng)產(chǎn)生的表面電荷不是永存的，只要它出現(xiàn)，很快便被空氣中的各離子所結(jié)合。這種現(xiàn)象在欽酸鋇之類的強介電質(zhì)材料上表現(xiàn)得特別顯著。這種傳感器的原理基于熱釋電效應(yīng)。主要探測中、遠紅外線，不受周圍可見光的影響，故可在各種光的條件下進行測量。避免了主動式技術(shù)由于不明物體遮擋紅外發(fā)射光路而導(dǎo)致的誤報，而且具有許多優(yōu)點:檢測溫度范圍大。根據(jù)不同物體及不同溫度體發(fā)出的紅外光譜不同，可同目標(biāo)進行紅外檢測和判別。(一)熱釋電紅外探測的原理熱釋電紅外檢測的原理基于:任何高于絕對溫度的物體都會發(fā)出紅外線不同的物體所輻射的紅外線及能量隨波長的分布是不同的。 熱釋電紅外探測器的選擇熱電檢測器件目前常用的有:熱釋電探測器、熱敏電阻、熱電偶和熱電堆等。多數(shù)器件的l/f噪聲在200~300Hz以上已衰減到很低水平，所以可忽略不計。.l/f噪聲在所有的半導(dǎo)體中均存在1/f噪聲，一般認(rèn)為這種噪聲主要是器件制備過程中所造成的。 (二)噪聲各種探測器的噪聲主要是由以下幾種組成的:.熱噪聲熱噪聲是電子的無規(guī)則熱運動造成的。二者之間有如下關(guān)系 （3—6）其中為器件在工作點附近的微分電阻。內(nèi)光電探測器又分為光電導(dǎo)探測器、光生伏特探測器和光磁電探測器【9】。但其一般需在低溫下工作，探測波段較窄。利用光電效應(yīng)所制成的紅外探測器統(tǒng)稱光子探測器。光子型紅外探測器是利用某些半導(dǎo)體材料在紅外輻射的照射下，產(chǎn)生光電效應(yīng)，使材料的電學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化。第二步利用熱探測器某些溫度效應(yīng)把溫升轉(zhuǎn)變成電量的變化。熱探測器是利用探測元件吸收入射的紅外輻射能量而引起溫升，在此基礎(chǔ)上借助各種物理效應(yīng)把溫升轉(zhuǎn)變成電量的一種探測器。它將經(jīng)樣品系統(tǒng)吸收并經(jīng)過分光系統(tǒng)分光后的透射光轉(zhuǎn)化為易于測量的電信號，從而實現(xiàn)由光信號向電信號的轉(zhuǎn)換，便于后續(xù)電路進行處理。它的性能好壞，直接影響系統(tǒng)性能的優(yōu)劣。光柵的主要參數(shù)的選取應(yīng)從以下幾方面考慮: 1)光柵的色散性能當(dāng)入射角不變時，光柵的角色散率. 2)分辨率 3)光譜能量 4)效率 檢測系統(tǒng)檢測系統(tǒng)是否能達到規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)，重復(fù)性、穩(wěn)定性是否很好，是否存在時間漂移和溫度漂移等問題，其關(guān)鍵在于檢測器的正確選擇。這樣不同波長的同一級主最大，自零級開始向左右兩側(cè)按波長次序由短波長向長波長散開。首先考慮光線在主截面內(nèi)入射和衍射的情形。光柵產(chǎn)生的光譜，其譜線的位置是由多縫衍射圖樣中的主最大條件決定的。光柵作為分光元件是工作在平行光束中。 現(xiàn)以反射式平面衍射光柵為例，介紹光柵的分光原理。由于透鏡準(zhǔn)直和成像存在色差，因此儀器采用沒有的色差的球面反射鏡作為準(zhǔn)直和成像物鏡[9]。平面光柵要求其入射的復(fù)合光為平行光，然后將其衍射為不同角度分開的單色平行光。利用步進電機轉(zhuǎn)動改變光柵的入射角度，使所需波段的單色光依次從出射狹縫射出各譜段的光譜。調(diào)制后的光由分光系統(tǒng)進行分光，形成一系列按波長大小順序排列的各譜段的光譜。其次比色皿中四氯化碳溶液的揮發(fā)性強，必須將其密封【11】。平行光束由準(zhǔn)直一聚焦裝置保證。它具有一對相互平行并垂直于光束的潔凈光學(xué)窗。經(jīng)調(diào)制器發(fā)過來的光束集中在可見和近紅外光譜區(qū)，因此本系統(tǒng)選用的是石英池，為了更加符合朗伯一比爾定律，要求吸收池應(yīng)具有一對相互平行并垂直于光束的潔凈光學(xué)窗，理想的吸收池本身不吸收輻射，實際上各種材料對輻射都有不同程度的吸收，因而一般只要求它們有恒定而均勻的吸收。本系統(tǒng)選用四氯乙烯做樣品系統(tǒng)的萃取劑。因此日本掘場制作所開發(fā)了的替代物—氯化四氟乙烯聚合物(S316)，也稱為六氯四氟丁烷。在水中石油類監(jiān)測技術(shù)中，四氯化碳()