【正文】
型數(shù)組用于存放讀取到的一幀數(shù)據(jù),然后啟動測溫,讀取數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)是在脈沖的下降沿一位一位傳送的。 圖32 紅外測溫流程圖在此紅外測溫儀的軟件設(shè)計中,溫度值的計算也是一個非常重要的部分,它關(guān)系到整個產(chǎn)品的設(shè)計精度,因此把它的溫度數(shù)據(jù)讀取與計算用單獨的程序給出,其流程圖如圖33。圖33 讀測量數(shù)據(jù)流程圖167。本鍵盤的設(shè)計采用1列8行(1X8)的設(shè)計思想,74HC164在鍵盤中充當行驅(qū)動,在固定的極短的時間內(nèi)對鍵盤的列線進行掃描,進而判斷是否有鍵按下,有鍵按下再判斷是哪個鍵按下從而根據(jù)按鍵值在程序中做出進一步的判斷。下圖35是按鍵抖動示意圖: 圖35按鍵抖動示意圖,對每一次按鍵只作一次響應(yīng),必須采取措施以消除抖動。不立即認定鍵盤已被按下, ,如果仍為低,說明鍵盤被按下了。 167。它的工作原理是主控單片機STC89C51通過控制位選的74HC164去控制點亮不同的數(shù)碼管,而另一片74HC164是用來根據(jù)主控單片機給出的不同信息,給出不同數(shù)碼管所要顯示的不同內(nèi)容,在給出點亮信號時,數(shù)碼管就顯示出74HC164輸出端的信息。本顯示程序首先定義了數(shù)碼管的字型和字位口編碼表, 然后根據(jù)要讓哪個數(shù)碼管亮和讓它亮什么數(shù)據(jù)來選擇不同的字型字位口再進行查表,把查到的編碼一位位送到兩片164的數(shù)據(jù)端進行顯示。所做的設(shè)計基本上達到了任務(wù)書上的要求,能夠顯示環(huán)境溫度和目標溫度,℃,比任務(wù)書要求的還要高。單片機負責控制紅外測溫把接收到的溫度數(shù)據(jù)經(jīng)處理后送LED顯示。這不僅使我對課本上所學(xué)的知識有了更進一步的了解,而且也提高了我的動手能力、理論聯(lián)系實際能力。但同時也明顯感覺到還有很多地方需要完善和提高,設(shè)計的產(chǎn)品與實際應(yīng)用還有一定的差距。所以在今后的工作中,還要不斷的學(xué)習(xí)充電,掌握更多的技能。參考文獻[1] 宋文、楊帆.傳感器與檢測技術(shù). 北京:高等教育出版社,2004[2] 華成英、[3] ,[4] ,[5] ,[6] ,[7] . 哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,1998[8] 王武江、陳樹凱.:冶金工業(yè)出版社 ,2004[9] 張俊謨.單片機中級教程.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,1999[10] 胡漢才.單片機原理及系統(tǒng)設(shè)計.北京:清華大學(xué)出版社,2002。下面就以它們中的幾種做一下介紹。就它本身而言是不能產(chǎn)生時鐘信號的。晶體有兩種;一種是串聯(lián)諧振晶體,可看作高品質(zhì)因數(shù)的串聯(lián)LC電路。串聯(lián)諧振晶體在諧振頻率點有最小的阻抗,而并聯(lián)諧振晶體在諧振頻率點的阻抗最大。還有其他種類的振蕩器是用有源或無源元件作為反饋元件,但是晶體振蕩器能提供最精確和穩(wěn)定的輸出頻率。補償振蕩器 晶體振蕩器的輸出頻率隨著溫度和電壓的變化而變化。補償振蕩器試著調(diào)整因為溫度和電壓變化而引起的頻率的變化。恒溫控制振蕩器將晶體放置在一個溫控恒溫箱中,這樣保持晶體工作在一個精確的溫度下。又恒溫箱振蕩器比恒溫控制振蕩器的溫度穩(wěn)定性更好。壓控振蕩器 壓控振蕩器的輸出是受電壓輸入引腳控制的。頻率合成器 頻率合成器用一個或多個鎖相環(huán)從一個或多個參考時鐘源產(chǎn)生一到多個不同頻率的輸出。設(shè)計頻率合成器的目的是為了代替系統(tǒng)中的多個振蕩器,從而減少電路板的空間和降低成本。圖1 鎖相環(huán)框圖 鎖相環(huán)有兩個輸入,一個參考輸入和一個反饋輸入。首先頻率校正是校正參考輸入和反饋輸入之間的大頻差,頻率校正是粗調(diào);當壓控振蕩器的頻率低于參考頻率的一半或者高于參考頻率的兩倍時,要進行頻率校正。 相位/頻率檢測器檢測參考輸入和反饋輸入之間的頻率差和相位差,并依據(jù)反饋頻率超前還是滯后于參考頻率分別產(chǎn)生用于補償?shù)摹癠p”信號和“Down”信號。振蕩器的頻率取決于控制電壓信號。P/Q。P)/(Q 頻率合成器的采樣率決定了進行相位和頻率校正而對輸入信號采樣的頻率。 基于鎖相環(huán)的頻率合成器的采集/鎖定時間是頻率合成器在上電后或在可編程輸出頻率發(fā)生改變后達到目標頻率所用的時間。精度決定了頻率改變的增量。 產(chǎn)生多個不相關(guān)頻率的頻率合成器需要使用多個鎖相環(huán)?!皶r鐘信號產(chǎn)生器”和“頻率合成器”這兩個詞可以互換使用。輸入波形通過該器件并被輸出緩沖器重新驅(qū)動。此外,由于各個輸入輸出通道間存在傳播延遲的差別,輸出端將出現(xiàn)相位抖動。這種偏離可能超前于理想位置,也可能滯后于理想位置。ns。周期抖動是相鄰周期的長度差。周期內(nèi)抖動也稱為短期抖動。需要注意的是短時抖動測量的是時鐘上升沿對理想位置的偏離,并表示為時間單位或頻率單位?!昂芏唷钡木唧w數(shù)字取決于應(yīng)用和頻率。對于其他應(yīng)用,這個數(shù)字可能不同。時鐘抖動影響幾乎所有的高速同步系統(tǒng)。相位偏移相位偏移是指應(yīng)同時到達的兩路信號在抵達時間上的差異。時鐘驅(qū)動器相位偏移(內(nèi)部相位偏移)是由時鐘驅(qū)動器引起的相位偏移量。緩沖器件的相位偏移出現(xiàn)在輸出端,因為輸入信號通過器件的傳播延遲各不相同。對于基于鎖相環(huán)的時鐘器件而言,其相位偏移非常小,因為它能夠通過調(diào)整來補償輸出負載的變化。導(dǎo)線長度:信號通過一條導(dǎo)線所用的傳輸時間是由印刷電路板所用材料、導(dǎo)線長度、導(dǎo)線寬度和容性負載決定的。門限電壓差別:接收器件的門限電壓也會導(dǎo)致導(dǎo)致相位偏移。容性負載:導(dǎo)線容性負載的不同會導(dǎo)致負載端時鐘上升時間的不同。傳輸線端接:由于當今時鐘驅(qū)動器極高的邊沿速率,長度超過4英寸的導(dǎo)線就被當做傳輸線。相位偏移為什么重要?在高速系統(tǒng)中,時鐘的相位偏移是構(gòu)成系統(tǒng)時序極限的重要部分。如果時序設(shè)計沒有考慮到相位偏移,那么系統(tǒng)很可能無法可靠地工作。這就是相位偏移。例如,某個器件的標稱輸出頻率為25兆赫,而其在常溫下輸出頻率的長期(由用戶定義),那么該器件的精確度為+40ppm(ppm為百萬分之一)。穩(wěn)定性穩(wěn)定性參數(shù)通常和晶體、振蕩器相關(guān)。該參數(shù)由頻率偏差的最大值和最小值給出(%或ppm)。老化老化被定義為內(nèi)部晶體或振蕩器隨時間變化而引起的頻率上的系統(tǒng)變化。該參數(shù)通常和晶體振蕩器有關(guān)。擺動電壓或頻率的變化率稱為擺動。然而,在生產(chǎn)商的產(chǎn)品目錄中,更為常見的是上升時間和下降時間,而不是擺動。占空比占空比是輸出信號高電平時間和整個周期時間之比。理想占空比是50%,而多數(shù)時鐘生產(chǎn)商指定的占空比為40%到60%。TTL器件和CMOS器件均有占空比。由于CMOS器件的電壓在0V到Vdd之間擺動,所以高電平時間在Vdd/2測量。 Series Resonant, which can be modeled as a high Q series LC circuit, and Parallel Resonant, which can be modeled as a high Q parallel LC circuit. The series resonant crystal has minimum impedance at the resonating frequency, while the parallel resonant crystal has maximum impedance at the resonating frequency. Crystal Oscillators A Crystal Oscillator is an oscillator with the crystal as the feedback element. There are other kinds of oscillators with active or passive feedback ponents, but the crystal oscillator provides the most accurate and stable output frequency. Crystal oscillators are the preferred clock source in most highopeed digital systems requiring clocks. Compensated Oscillators The output frequency of a crystal oscillator varies with temperature and voltage.Applications that require a highly stable clock usually use pensated oscillators. Compensated Oscillators try to adjust the variation in frequency due to temperature and voltage. Temperature Compensating Oscillators (TCXO) contain circuitry that pensates for temperature changes, and hence bat frequency variations. Oven Comrolled Oscillators encase their crystals in a temperaturecontrolled oven, and so maintain a precise operating temperature at the ceystal. Double Oven Oscillators contain two ovens, with the crystal encased in the inner oven, and the temperature control circuitry and the inner oven encased in the outer oven. Such oscillators provide even better temperature stability the Oven Controlled Oscillators. Obviously, as the frequency stability improves, the cost of the oscillator increases. Voltage Controlled Oscillator The output of Voltage Controlled Oscillators (VCO) is controlled by a voltage control input pin. Variation between control voltage and frequency is usually nonlinear over the entire frequency range but is linear within subset ranges. Frequency Synthesizers Frequency Synthesizers use one or more PhaseLocked Loops (PLL) to generate one to many different frequencies on their outputs, from one or more reference sources. The reference frequency is usually generated by a crystal attached to the synthesizer. The design goal of frequency synthesizers is to replace multiple oscillators in a system, and hence reduce board space and cost. Figure 1 shows a block diagram of a Phase Locked Loop (PLL). Figure 1 Block Diagram of a Phase Locked Loop A PLL has two inputs, a reference input and a feedback input. A PLL corrects frequency in two ways. The first , frequency correction, corrects large differences in frequency between the reference input and the feedback input. Frequency correctint is akin to “rough” tunint and occurs when Fvco is less than or greater than 2 Fref. Phase correction is the “fine” tuning and occurs when Fvco Fref2 Fvco. The Phase/Frequency Detector detects differences in phase and frequency beween the reference and feedback inp