【正文】 擾源分為內(nèi)部干擾源和外部干擾源。 ② 按噪聲波形 及性質(zhì)分為持續(xù)正弦波干擾和浪涌脈沖波形干擾以及脈沖干 擾 。 電磁干擾的形成因素 電池干擾由電磁干擾源發(fā)射經(jīng)過(guò)耦合途徑傳輸?shù)奖桓蓴_設(shè)備（敏感設(shè)備）因此形成電磁干擾的要素有：電磁干擾源、傳輸通到、敏感設(shè)備。一方面，這是由于當(dāng)前電子技術(shù)正朝著高速、高靈敏 度、高集程度方面發(fā)展，增加了現(xiàn)代電子設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生電磁干擾的可能性；另一方面，使用隨著自動(dòng)化技術(shù)裝備的廣泛使用，形成了電子設(shè)備和大功率強(qiáng)電設(shè)備在同一場(chǎng)合共存和使用的局面，惡化了電子電路工作的外部電磁環(huán)境。 陜西國(guó)防學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)論文 ２３ 圖 220 數(shù)碼管與單片機(jī)接口 抗干擾電路設(shè)計(jì) 隨著強(qiáng)電弱電設(shè)備在通信計(jì)算機(jī)自動(dòng)化等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。依此規(guī)律循環(huán)，即可使各位數(shù)碼管顯示將 要顯示的字符。動(dòng)態(tài)方式顯示時(shí)，各數(shù)碼管分時(shí)輪流選通，要使穩(wěn)定顯示，必須采用掃描方式，即在某一時(shí)刻只選通一位數(shù)碼管。通常各位數(shù)碼管的段選線相應(yīng)并聯(lián)在一起由 8 位的 I/O 口控制。 4. 動(dòng)態(tài)顯示接口 動(dòng)態(tài)顯示是一位一位地輪流點(diǎn)亮各位數(shù)碼管。較小的電流即可獲得較大的亮度。 3. 靜態(tài)顯示接口 靜態(tài)顯示是指數(shù)碼管顯示某一字符時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定導(dǎo)通或恒定截止。共陰極數(shù)碼管的 8個(gè)發(fā)光二極管的陰極（二極管負(fù)端）連接在一起。 2. 數(shù)碼管工作原理 共陽(yáng)極數(shù)碼管的 8 個(gè)發(fā)光二級(jí)管的陽(yáng)極（二極管正端）連接在一起。 陜西國(guó)防學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)論文 ２２ 圖 219 矩陣式鍵盤與單片機(jī)接口 LED 顯示器接口電路 常用的 LED 顯示器有 LED 狀態(tài)顯示器（俗稱發(fā)光二極管） LED 七段顯示器（俗稱數(shù)碼管和 LED 十六段顯示器，發(fā)光二極管可顯示兩種狀態(tài)，用于系統(tǒng)顯示；數(shù)碼管用于數(shù)字顯示； LED 十六段顯示器，用于字符顯示） 1．?dāng)?shù)碼管結(jié)構(gòu) 數(shù)碼管由 8 個(gè)發(fā)光二極管（以下簡(jiǎn)稱字段）構(gòu)成，通過(guò)不同組合可用來(lái)顯示數(shù)字 AF及小數(shù)點(diǎn)“ .”。 定時(shí)掃描方式就是每隔一段時(shí)間對(duì)鍵盤掃描一次，它利用單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器產(chǎn)生一定時(shí)間的定時(shí)，當(dāng)定時(shí)時(shí)間到就產(chǎn)生定時(shí)溢出中斷， CPU 響應(yīng)中斷后對(duì)鍵盤進(jìn)行掃描，并左有鍵按下時(shí)，識(shí)別出該鍵，再執(zhí)行該鍵的功能程序定時(shí)掃描方式的硬件電路與編程掃描方式相同 為提高 CPU 工作效率，可采用中斷掃描工作方式其工作過(guò)和如下：當(dāng)無(wú)鍵接下時(shí)，CPU 處理自己的工作，當(dāng)有鍵接下時(shí)產(chǎn)生中斷請(qǐng)求， CPU 轉(zhuǎn)去執(zhí)行鍵盤掃描子程序，并識(shí)別鍵號(hào) 。其中，矩陣式鍵盤有以下幾種工作方式： 編程掃描是 CPU 完成其他工作的空余時(shí)間，調(diào)用鍵盤掃描子程序來(lái)響應(yīng)鍵盤輸入的要求，在執(zhí)行鍵功能程序時(shí)， CPU 不再響應(yīng) 鍵輸入要求，直到 CPU 重新掃描鍵盤為止。 2. 獨(dú)立工按鍵 獨(dú)立式按鍵是直接用 I/O 口線構(gòu)成的單個(gè)按鍵電路，其特點(diǎn)是每個(gè)按鍵單獨(dú)占用一根 I/O 口線，每個(gè)按鍵的工作不會(huì)其他 I/O 口線的狀態(tài) 3. 矩陣式按鍵 單片機(jī)系統(tǒng)中，若使用按鍵分明，通常采用矩陣式（也稱行列式）鍵盤，如圖 218所示： 一個(gè) 4*4 的行列結(jié)構(gòu)可以構(gòu)成一個(gè)含有 16 個(gè)按鍵的鍵盤。 當(dāng)按鍵被迫按下或釋放時(shí)，通常伴隨有一定的時(shí)間的觸點(diǎn)機(jī)械抖動(dòng)，然后其獨(dú)占才穩(wěn)定下來(lái)，抖動(dòng)時(shí)間一般為 5~10ms，在使用過(guò)程，必須去抖措施。接線圖見附圖。 理想運(yùn)算放大器的特性： ① 開環(huán)增益 Ad 無(wú)限大； ② 輸入阻抗無(wú)限大； ③ 輸出阻抗 Z為 0； 圖 217 運(yùn)算放大器電路圖 ④ 輸入電壓的失調(diào)電壓 rf 為； ⑤ 帶寬無(wú)限大； ⑥ 上述 ① — ⑤ 的 特性不隨環(huán)境溫度的變化而變化； A 反饋型號(hào)放大電路 B 加法放大電路 C 減法放大電路 D 積分電路 E 對(duì)數(shù)放大電路 F 乘法器電路 G 除法器電路 H 比較器電路 I 整流器電路 J 限頻器電路 K 數(shù)據(jù)放大器電路 L 弱電流放大器 M 電荷放大器電路 集成運(yùn)算放大器概述 在信號(hào)的放大，信號(hào)的運(yùn)算（加、法、乘、除、對(duì)數(shù)、反對(duì)數(shù)、平方、開方），信號(hào)的處理（濾波、調(diào)制）以及波形的產(chǎn)生和變換的單元中，運(yùn)算放大器是它們的核心部分， 由多級(jí)直接耦合放大電路組成的，主要有，總體，偏置電路、單位增益轉(zhuǎn) 換、電平轉(zhuǎn)移、恒流反饋、消振補(bǔ)償?shù)冉M成，主要參數(shù)有：差模開環(huán)增益（或差模開環(huán)放大倍數(shù)） AUD、共模開環(huán)增益 AUC、共模抑制比 KCMR、輸入失調(diào)電壓 Vi0 失調(diào)電壓溫度系數(shù)aUi0=dUi0/dT\輸入失調(diào)電流 Ii0=I1I，失調(diào)電流溫度系數(shù) aI10=dI10/dT，單位增益寬陜西國(guó)防學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)論文 ２０ 帶 fBWG、轉(zhuǎn)換速率 Sr以及其他參數(shù)。有很大的靈活性，因此它們不僅僅電子模擬計(jì)算機(jī)的關(guān)鍵部件，而且在自動(dòng)控制系統(tǒng)測(cè)量裝置中得到廣泛應(yīng)用。 運(yùn)算放大器是一種具有高放大倍數(shù)，深度負(fù)反饋的直流放大器。它與前述交流放大器的區(qū)別是交流放大器級(jí)與級(jí)之間加了三個(gè)隔離直電流電容（即耦合電容）而直流放大器級(jí)與級(jí)之間沒有這個(gè)電路，故直流放大器又稱直接耦合放大器 運(yùn)算放大器電路 在直流差動(dòng)放大器的輸入端子輸出端之間跨接各種網(wǎng)絡(luò)（如電阻 R電容 C 等），使構(gòu)成用來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)組合和運(yùn)算的運(yùn)算放大器，運(yùn)算放大器通常是由放大電路組成，輸入級(jí)（第一級(jí)）由晶體管 T1 和 T2 組成差動(dòng)放大鏡電路 T3 和 T4 是 T1 和 T2 的有源負(fù)載。其中換反饋 有電壓串聯(lián)負(fù)反饋贈(zèng)，電流串聯(lián)負(fù)反饋贈(zèng)，電壓并聯(lián)負(fù)反饋贈(zèng)，電流并聯(lián)負(fù)反饋。.)1()1(?????? (a)電路圖 （ b）圖解法 （ c）交流等效電路 圖 216 共集電極放大器電路 ⑵ 反饋 凡是引入反饋以后使放大鏡器放大倍數(shù)減小的稱為負(fù)反饋。// ?? 放大倍數(shù) Rr R fzbe fzK 39。.?? （當(dāng) rbe》RF? ） 此放大電路特點(diǎn) rsr 大， rsc 小， 1K? 陜西國(guó)防學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)論文 １８ (a)電路圖 （ b）圖解法 （ c）交流等效電路 圖 215 工作點(diǎn)穩(wěn)定狀態(tài) c 類放大器電路 ① 共集電極放大電路． 靜態(tài)工作點(diǎn) RR ECbcb ???I ， II bC ?? ， RIEU cccce ?? 交流等效電路 RRRfzCfz //39。39。 （當(dāng)?rR beb?39。 (a)電路圖 （ b）圖解法 （ c）交流等效電路 圖 214 工作點(diǎn)穩(wěn)定狀態(tài) b 類放大器電路 C． 靜態(tài)工作點(diǎn) Ub 、 Uc同左，但 Ie= RFUc?Re ， Uce≈ EcIc（ Rc+Re+RF） 交流等效電路 R39。fz=Rc//Rfz 輸入電阻 rsr=rbe（當(dāng) rbe〈〈 Rb1//Rb2） 輸出電阻 rsc≈ Rc 放大倍數(shù) K39。fz2=Rc2//Rfz 輸入電阻 rsr≈ rbe2（當(dāng) rbe1〈〈 R1//R2 時(shí)） 輸出電阻 rsc≈ Rc 放大倍數(shù) K39。靜態(tài)工作點(diǎn) 由（ 21 12RR RUe? Ube1 1Re1 ）≈ 1 )2( Rc UbeUeEe ?? 交流等效電路 R39。= rbcfzR??? 此放大器特點(diǎn)：放大倍數(shù)大。 交流放大器電路 電路 A 工作點(diǎn)不穩(wěn)定狀態(tài) 靜態(tài)工作點(diǎn) Ib≈ RbEc ， Ic=β Ib, Uce=EcIcRc 交流等效電路 R39。但其輸出的信號(hào)通常都很小，需要進(jìn)行放大。對(duì)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，地址鎖存器是一個(gè)輸出口，為了把三位地址寫入，還要提供口地址。 ⑨、 Vcc： +5電源 ⑩、 Vref：參考電壓正端參考電壓用來(lái)與輸入的模擬信號(hào)進(jìn)行比較，作為逐次逼近的基準(zhǔn)，其曲型值為 +5V（ Vref（ +） =+5V， Vref()=0） AT89C51 單片機(jī)與 ADC0809 接口 ADC0809 與 AT89C51 單片機(jī)邊接如圖 211 所示，電路連接主要涉及兩個(gè)問(wèn)題，一是不是路模擬信號(hào)通道選擇，二是 A/D 轉(zhuǎn)換完成后數(shù)據(jù)的傳送 1. 8路模擬通道選擇 A、 B、 C 分別接地址鎖存器提供的低三位地址。 ⑦、 CLK：時(shí)鐘信號(hào)， ADC0809 的內(nèi)部設(shè)有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘信號(hào)由外界提供，因此有時(shí)鐘信號(hào)，通常使用頻率為 500KHZ 的時(shí)鐘信號(hào) ⑧、 EOC：轉(zhuǎn)換給結(jié)束狀態(tài)信號(hào) ,EOC=0,正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換； EOC=1，轉(zhuǎn)換結(jié)束。 START 上跳轉(zhuǎn)時(shí)，所有內(nèi)部寄存器清 0； START 下跳轉(zhuǎn)時(shí)，開始進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換；在 A/D 轉(zhuǎn)換；在 A/D 轉(zhuǎn)換期間， START 應(yīng)保持低電平 ⑤、 DT~D0：數(shù)據(jù)輸出線，其為三態(tài)緩沖輸出形式，可以和單片機(jī)的數(shù)據(jù)線直接相連 ⑥、 DE：輸出允許信號(hào)， ADC0809 的內(nèi)部設(shè)有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘，信號(hào)由外界提供，因此有時(shí)鐘信號(hào)引腳。 ②、 A、 B、 C:地址線， A為低位地址， C為高位地址用于對(duì)模擬通道進(jìn)行選擇 ③、 ALE：地址鎖存允許信號(hào)，在對(duì)應(yīng) ALE 跳轉(zhuǎn)， A、 B、 C 地址狀態(tài)送入地址鎖存器中。 8位 A/D 轉(zhuǎn)換器是逐次逼近式，由控制時(shí)序電路，逐次逼近寄存器，樹狀開關(guān)以及其 256R 電阻下型網(wǎng)絡(luò)等組成 陜西國(guó)防學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)論文 １４ 輸出鎖存器用于存放和輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字量 的引腳及各引腳功能 圖 29 ADC0809 內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)圖 ADC0809 的引腳入各引腳雙引直插式封裝，其引腳排列見圖 210 所示 各引腳功能如下： ①、 INT— 2NO： 8 咱模擬量輸入引腳， ADC0809 對(duì)輸入模擬量的要求主要有二信號(hào)單極性，電壓范圍 0~5V；若信號(hào)過(guò)小還需要 進(jìn)行放大。11 RR? 四線式測(cè)量方法比較麻煩，一般用于精度要求較高的場(chǎng)合 . A/D 轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì) 逐次逼近型 A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC0809 的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)（如 圖 29） 如圖，多路開關(guān)可達(dá)通訊員 89模擬通道，允許 8 路模擬量分時(shí)輸入，共用一個(gè) A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。采用兩淺式接法時(shí)（如圖 28 所示 Rt 的接法）引出的導(dǎo)線接于電橋的一個(gè)臂上，當(dāng)由于環(huán)境溫度或通以電流引起導(dǎo)成溫度變化時(shí)，將產(chǎn)生附加電阻、引起測(cè)量誤差，所以，當(dāng)熱電阻值較小時(shí)，常采用三線式、四線式接法，以消除接線電阻和引線電阻的影響 三線式接法是將兩條具有相同溫度特性的導(dǎo)成接于相鄰兩橋臂上，此時(shí)由于附加電阻引起的電阻變化是相同的，根據(jù)電橋的特性，電橋的輸出將互相抵消。 C ~1300。 C。 根據(jù)本設(shè)計(jì)要求選用熱電式傳感器 將被測(cè)量變化轉(zhuǎn)換成熱生電動(dòng)勢(shì)的傳感器稱熱電式傳感器、熱電式傳感器可將溫度及溫度相關(guān)的信號(hào)轉(zhuǎn)化為電量輸出、熱電式傳感器有熱電阻、熱敏電阻、熱電效方式等各種類型 . 根據(jù)電烤箱的特點(diǎn)采用熱電阻傳感器 . 熱電阻利用金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度升高而增大的特性來(lái)來(lái)進(jìn)行了溫度測(cè)量的，常用測(cè)量范圍為 20。 ：包括各向沖擊振動(dòng)的頻率、振幅、加速度、沖擊振動(dòng)引入的誤差等。 D． 動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)：包括固有頻率阻尼系數(shù)、時(shí)間常數(shù)、頻響范圍、頻率特性、臨界頻率、臨界速度、穩(wěn)定時(shí)間等。 B． 靈敏度指標(biāo)：包括靈敏度、分辨力、滿量程輸出、輸出輸入阻抗等。傳感器的動(dòng)態(tài)特性是指?jìng)鞲衅鲗?duì)隨時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)特性。傳感器的靜態(tài)特性是在靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)工作條件測(cè)定的。靜態(tài)量指?jìng)鞲衅鞯妮斎肓课怀绦驙顟B(tài)信號(hào)或變化及其緩慢的準(zhǔn)靜態(tài)信號(hào)；動(dòng)態(tài)量指?jìng)鞲衅鞯妮斎肓繛橹芷谛盘?hào)、瞬變信號(hào)或隨機(jī)信號(hào)等時(shí)間變化的信號(hào)。目前傳感器技術(shù)的發(fā)展方向主要有開發(fā)新型傳感器，開發(fā)新材料，采用新工藝，集成化多功能化與智能化等幾個(gè)方面。 生物傳感器是一種利用生物活性物質(zhì)的選擇性來(lái)識(shí)別和測(cè)定生物化學(xué)物質(zhì)的傳感器。 化學(xué)傳感器是利用電化反應(yīng)原理，把無(wú)機(jī)和有機(jī)化學(xué)物質(zhì)的成分。 傳感器按其工作原理 可分為物理傳感器、化學(xué)傳感器和生物傳感器三大類。它把輸入轉(zhuǎn)換成電路參量。 圖 27 傳感器組成框圖 敏感元件，它是直接感受被測(cè)量并輸出與被測(cè)量成確定關(guān)系的某一種量的元件。 陜西國(guó)防學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)論文 １１ 傳感器一般由敏感元件，轉(zhuǎn)換元件和轉(zhuǎn)換電路三部分組成。傳感器是獲取自然、生產(chǎn)、科研領(lǐng)域中信 息的主要途徑與