【正文】 結(jié)構(gòu)圖對于 C8051F330 來說，其片內(nèi)具有上電復位、VDD 監(jiān)視器、看門狗定時器和時鐘振蕩器，可以說是真正意義上的片上獨立工作的芯片。其原理框圖 43 所示：圖 43 C8051F330 原理框圖 C8051F330 系列的開發(fā)環(huán)境C8051F330/1 器件具有片內(nèi) Silicon Labs 2 線（C2）接口調(diào)試電路，支持使用安裝在最終應用系統(tǒng)中的產(chǎn)品器件進行非侵入式、全速的在系統(tǒng)調(diào)試。開發(fā)套件中包括開發(fā)者工作室軟件和調(diào)試器、一個集成的8051 匯編器和一個 RS232 轉(zhuǎn)換到 C2 的串行適配器。套件中還包括 RS232 和 C2 電纜及一個墻裝電源。如圖 所示，PC 機通過 RS232 與串行適配器連接。串行適配器從應用板獲取其電源。 系統(tǒng)的硬件電路設計 測量電路的基本原理根據(jù)電渦流測量的基本原理和等效電路，傳感器線圈與被測金屬間距離的變化可以變換為線圈的品質(zhì)因素 Q、等效阻抗 Z 和等效電感 L 這些參數(shù)的變化?；究梢杂萌N類型的測量電路：（1）電橋電路；（2）諧振電路；（3）正反饋電路。采用諧振電路傳感器電路結(jié)構(gòu)簡單，可直接輸出脈沖頻率信號，它的測量和輸出可直接應用于數(shù)字技術，易與單片機接口，具有精度高、抗干擾能力強等優(yōu)點。在我們設計的電路中，提高頻率的穩(wěn)定性是我們必須要解決的問題。在其諧振回路之中，其振幅頻率為 f= 。輸出的頻率信號在通過 CD4069 反相器變?yōu)闃藴实姆讲ㄐ盘?但是這里的方波信號的輸出頻率一般接近2MHz 左右，過高的頻率給后續(xù)的單片機采樣完整性帶來了困難，所以我們在采用CD4060 分頻器進行分頻，就可以獲得單片機能快速響應的頻率，之后通過 C8051F330 進行頻率距離轉(zhuǎn)換，在頻率距離轉(zhuǎn)換中我們采用對 C8051F330 進行 C 語言編程，這里我們在后續(xù)的章節(jié)介紹。12UAD069反3B5mHLInductor(圖 45 方波產(chǎn)生電路上述電路中產(chǎn)生的 2MHZ 的方波，此頻率作為單片機輸入信號不易于控制，因為過高的頻率會影響單片機的反應速度，將會對傳感器的靈敏度帶來一定的影響。 信號放大電路信號放大電路是指用來放大傳感器輸出的微弱電壓、電流或電荷信號的放大電路。雖然運算放大器對接入到差動端的共模信號有較強的抑制能力，但對簡單的反相輸入或同相輸入接法，由于電路結(jié)構(gòu)不對稱，抗共模干擾的能力很差，故不能用在精密測量場合。它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運算放大器的場合。其二級的放大器一般看作電壓跟隨器，其放大倍數(shù)的計算公式為： 當 時 420uf1A=?R=0F它在電路中可以起到阻抗匹配的作用，能夠使得后一級的放大電路更好的工作。這里我們選擇鴻?？萍嫉?JMD20A 開關電源。根據(jù)激勵信號結(jié)構(gòu)分類；可分為脈沖調(diào)寬和脈沖調(diào)幅兩種，脈沖調(diào)寬是控制信號的寬度，也就是頻率，脈沖調(diào)幅控制信號的幅度，兩者的作用相同都是使振蕩頻率維持在某一范圍內(nèi)，達到穩(wěn)定電壓的效果。同時從硬件資源上分析了C8051F330 單片機完全能滿測量電路的要求。 參考文獻[1][M].西安:西安交通大學出版社，1990[2]王安，[J].西安:西安工業(yè)學院學報,(2):114~119[3]鐘順時，[M].西安電子科技大學出版社，1995[4]郁有文. 傳感器原理及工程應用[M].西安:西安電子科技大學出版社,2022[5]范晶彥. 傳感器與檢測技術應用[M].北京:機械工業(yè)出版社,2022[6]沈聿農(nóng). 傳感器及應用技術[M].北京:化學工業(yè)出版社,2022[7]譚祖根,汪樂宇. 電渦流檢測技術[M].北京:原子能出版社,1986[8]謝嘉奎,宣月清,[M].北京:高等教育出版社,2022[9]賈柏年,[M].南京:東南大學出版社,1992[10]熊詩波,黃長藝. 機械工程測試技術基礎[M].機械工業(yè)出版社,2022[11]楊放瓊,[J].礦業(yè)研究與開發(fā)，(4):36~37[12]孫余凱, 吳鳴山, [M].電子工業(yè)出社,2022[13]部健楊，[J].儀表技術與傳感器，:27~30[14]邵東向，[J].傳感器技術，(2):38~40[15]劉兆琦，[J].西安石油學院學報，(3):38~41[16][J].[西北工業(yè)大學碩士學位文].2022:43~48 [17][M].北京:國防工業(yè)出版社，1985[18] 鐘順時，[M].西安電子科技大學出版社，1995[19][M].深圳:新華龍電子有限公司,[20]潘琢金, 高速 SOC 單片機原理及應用[M].北京:北京航空航天大學出版社,2022[21] 系列單片機開發(fā)與 C 語言編程[M].北京:北京航空航天大學出版社,2022.[23][M]，:20~45[24 Designer 完全電路設計[M], 機械工業(yè)出版社. [25]宋賢法,韓晶,路秀麗. Protel Altium 入門與實用[M]:電路設計實例指導教程. [26]徐向民,邢曉芬,華文龍,李磊. Altium Designer 快速入門[M].華南理工大學出社.2022 附錄 1 一次擬合數(shù)據(jù)處理結(jié)果 010mm 線性度 求距離 求電流 系統(tǒng)誤差0 6149 6127 6089 6020 5947 5874 5801 5728 5657 5586 5519 . . . . . . .. . . . . . .. . . . . . .. . . . . . . 3928 3924 3919 3914 3910 3905 3901 3896 3892 10 3888 平均值 附錄 2 二次擬合數(shù)據(jù)處理結(jié)果010mm 線性度x100% 求距離 求電流 系統(tǒng)誤差0 6149 6167 0 0 0 6089 6020 5947 5874 5801 5728 5657 5586 5519 . . . . . . .. . . . . . .. . . . . . .. . . . . . .9 3933 9 3928 3924 3919 3914 3910 3905 3901 3896 3892 10 3888 3888 0 10 平均值 附錄 3 C8051F330 開發(fā)實驗板 附錄