畢業(yè)論文-溶氧傳感器電路設(shè)計(jì)

畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目傳感器電路設(shè)計(jì)目錄1引言12溶解氧傳感器簡(jiǎn)介13信號(hào)輸入部分電路431電源濾波電路圖432信號(hào)放大電路5321信號(hào)放大電路圖533AD623放大器簡(jiǎn)介6331AD623放大器的特點(diǎn)6332AD623放大器的工作原理64單片機(jī)電路741單片機(jī)電源電路圖84289LPC925芯片簡(jiǎn)介8421P89PLC925芯片主要功能8422P89PLC925的低功耗選擇11423P89PLC925的極限參數(shù)11424P89PLC925芯片管腳圖115MINIICP下載線的電路連接136PCB板的繪制137程序流程148總結(jié)16參考文獻(xiàn)16傳感器電路設(shè)計(jì)摘要溶解氧數(shù)字化傳感器是應(yīng)用單片機(jī)控制的智能化傳感器，它可以對(duì)液體中溶解氧的含量進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量。本設(shè)計(jì)從總體上介紹了溶解氧數(shù)字化傳感器的工作原理，著重介紹了電路元器件的選取以及輸入信號(hào)的放大和P89LPC925芯片的工作原理，利用P89LPC925芯片實(shí)現(xiàn)對(duì)溶解氧濃度的準(zhǔn)確測(cè)量。關(guān)鍵詞溶解氧傳感器；P89LPC925AD623THEDESIGNOFTHEDISSOLVEDOXYGENSENSORCOLLEGEOFPHYSICSANDELECTRONICENGINEERING,ELECTRICALENGINEERINGANDITSAUTOMATION,CLASS2GRADE2003,0323110235ABSTRACTDISSOLVEDOXYGENDIGITALSENSORISAKINGOFINTELLIGENTSENSORWHICHUSESINGLECHIPCOMPUTERTOCONTROL,ITCOULDMEASURETHEOXYGENDISSOLVEDINLIQUIDACCURATELYTHISDESIGNINTRODUCESTHEWORKPRINCIPLEOFDISSOLVEDOXYGENDIGITALSENSOR,ITINTRODUCESTHESELECTIONOFTHECIRCUITCOMPONENTSANDAMPLIFICATIONOFINPUTSIGNALSANDTHEWORKPRINCIPLEOFP89LPC925CHIP,P89LPC925CHIPUSINGTHEDISSOLVEDOXYGENCONCENTRATIONONTHEMEASUREMENTACCURACYKEYWORDSDISSOLVEDOXYGENSENSORP89LPC925AD6231引言氧是維持人類生命活動(dòng)必不可少的物質(zhì)，它與人類的生存息息相關(guān)。氧也是與化學(xué)、生化反應(yīng)、物理現(xiàn)象最密切的一種化學(xué)元素，無(wú)論是在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、能源、交通、醫(yī)療、生態(tài)環(huán)境等各個(gè)方面都有重要作用。特別是在水產(chǎn)養(yǎng)殖中，水體溶解氧對(duì)水中生物如魚類的生存有著至關(guān)重要的影響。缺溶氧（溶解氧低于4MG/L）時(shí)將導(dǎo)致水生物窒息死亡；低溶氧導(dǎo)致水生物生長(zhǎng)緩慢,增重率低而餌料系數(shù)高，對(duì)疾病的抵抗能力發(fā)病率高,生物的生長(zhǎng)受到限制；高溶氧時(shí)某些魚類幼體可能會(huì)出現(xiàn)氣泡病。因此溶解氧濃度的精確測(cè)量顯得尤為重要。2溶解氧傳感器簡(jiǎn)介溶解氧是溶解在水中的分子態(tài)氧，該定義是可查資料14，隨著科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，溶解氧測(cè)量已從水介質(zhì)延伸到了非水液體介質(zhì)，如丙酮、苯、氯苯、環(huán)乙烷、甲醇、正辛烷。分布方式有水平分布和垂直分布兩種溶解氧的一個(gè)來(lái)源是水中溶解氧未飽和時(shí)，大氣中的氧氣向水體滲入；另一個(gè)來(lái)源是水中植物通過(guò)光合作用釋放出的氧。溶解氧隨著溫度、氣壓、鹽分的變化而變化，一般說(shuō)來(lái)，溫度越高，溶解的鹽分越大，水中的溶解氧越低；氣壓越高，水中的溶解氧越高。GBZB11999地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)溶解氧的測(cè)量，規(guī)定了兩種方法，碘量法和電化學(xué)探頭。碘量法是溶解氧仲裁測(cè)量法，準(zhǔn)確度高（相對(duì)誤差22）3，但費(fèi)時(shí)費(fèi)力。電化學(xué)探頭法快捷而方便，解決了溶解氧的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量問(wèn)題，是進(jìn)行水環(huán)境監(jiān)測(cè)、水資源調(diào)查的理想方法。電流測(cè)定法根據(jù)分子氧透過(guò)薄膜的擴(kuò)散速率來(lái)測(cè)定水中溶解氧（DO）的含量。測(cè)量時(shí)，溶解于電極端頭外部被測(cè)介質(zhì)中的氧傳遞至電極透氧膜外表面，經(jīng)由透氧膜和內(nèi)電解質(zhì)溶液膜中擴(kuò)散，最后到達(dá)電極陰極表面，在適宜的極化電壓下發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，并產(chǎn)生電極響應(yīng)電流。溶氧電極的薄膜只能透過(guò)氣體，透過(guò)氣體中的氧氣擴(kuò)散到電解液中，立即在陰極（正極）上發(fā)生還原反應(yīng)O22H2O4E4OH1在陽(yáng)極（負(fù)極），如銀氯化銀電極上發(fā)生氧化反應(yīng)4AG4CL4AGCL4E21式和2式產(chǎn)生的電流與氧氣的濃度成正比，通過(guò)測(cè)定此電流就可以得到溶解氧（DO）的濃度。電流測(cè)定法的測(cè)量速度比碘量法要快，操作簡(jiǎn)便，干擾少（不受水樣色度、濁度及化學(xué)滴定法中干擾物質(zhì)的影響），而且能夠現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)連續(xù)檢測(cè)，但是由于它的透氧膜和電極比較容易老化，當(dāng)水樣中含藻類、硫化物、碳酸鹽、油類等物質(zhì)時(shí)，會(huì)使透氧膜堵塞或損壞，需要注意保護(hù)和及時(shí)更換，又由于它是依靠電極本身在氧的作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng)來(lái)測(cè)定氧濃度的特性，測(cè)定過(guò)程中需要消耗氧氣，所以在測(cè)量過(guò)程中樣品要不停地?cái)嚢瑁话闼俣纫笾辽贋?3M/S，且需要定期更換電解液，致使它的測(cè)量精度和響應(yīng)時(shí)間都受到擴(kuò)散因素的限制。本設(shè)計(jì)用到的溶解氧探頭屬于CLARK電極類型，每隔一段時(shí)間要活化，透氧膜也要經(jīng)常更換。6要使用探頭時(shí)必須進(jìn)行校準(zhǔn),校準(zhǔn)方法如下圖1溶解氧濃度值計(jì)算原理說(shuō)明V01000ML水中放入4克亞硫酸鈉，此時(shí)所測(cè)得的電壓值。V100將溶解氧探頭放在空氣中所測(cè)得電壓值。KV100V0/100DOKVXV0在1023KPA大氣壓下，飽和空氣的水中氧的溶解度見表1，不同溫度下氧在純水中的飽和溶解度系數(shù)見表2。溫度溶氧量溫度溶氧量01460238561141924840213812582431344268094130927795512752878161243297677121230754811833174191155327281011273371611110134705121076356931310523668214102937671151007386611698539651179654064118945416311992642622209074361321890446042287045595表11023KPA大氣壓下在飽和空氣的水中氧的溶解度溫度（）溶解度系數(shù)（PPM/KPA）溫度（）溶解度系數(shù)（PPM/KPA）00697922042152066062404072406267260392460595728037808056663003667100540832035511205169340343714049503603341160474937032941804554480324620043774003150表2不同溫度下氧在純水中的飽和溶解度系數(shù)表5傳感器是將各種非電量（包括物理量、化學(xué)量、生物量等）按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成便于處理和傳輸?shù)牧硪环N物理量（一般為電量）的裝置。溶解氧傳感器就是將水中溶解氧通過(guò)溶解氧探頭轉(zhuǎn)化成電流信號(hào)，經(jīng)過(guò)并聯(lián)大電阻將電流轉(zhuǎn)變成電壓信號(hào)，電壓信號(hào)通過(guò)放大再輸入到單片機(jī)，經(jīng)過(guò)編程計(jì)算，從而得出所測(cè)溶解氧的濃度，如圖2所示。圖2溶解氧傳感器簡(jiǎn)易圖近年來(lái)，由于半導(dǎo)體技術(shù)已進(jìn)入了超大規(guī)模集成化階段，各種制造工藝和材料性能的研究已達(dá)到相當(dāng)高的水平。這為傳感器的發(fā)展創(chuàng)造了極為有利的條件。從發(fā)展前景來(lái)看，它具有固態(tài)化、集成化和多功能化、圖像化和智能化特點(diǎn)。溶解氧數(shù)字化傳感器就屬于智能化傳感器，兼有檢測(cè)和信息處理功能。73信號(hào)輸入部分電路31電源濾波電路圖如圖3所示，濾波電路利用電抗性元件對(duì)交、直流阻抗的不同，實(shí)現(xiàn)濾波。電容器C對(duì)直流開路，對(duì)交流阻抗小，所以C應(yīng)該并聯(lián)在負(fù)載兩端，電解電容具有濾波作用，使脈動(dòng)直流電壓變成相對(duì)比較穩(wěn)定的直流電壓。由于電解電容一般具有一定的電感，對(duì)高頻及脈沖干擾信號(hào)不能有效地濾除，故在其兩端并聯(lián)了1UF和01UF的電容，以濾除高頻及脈沖干擾，值得注意的是連接電路時(shí)要把電解電容的極性連接正確。同時(shí)為了讓低頻、高頻信號(hào)都可以很好的通過(guò)，就采用一個(gè)1UF大電容并上一個(gè)01UF小電容的方式。電感器L對(duì)直流阻抗小，對(duì)交流阻抗大，因此L應(yīng)與負(fù)載串聯(lián)。經(jīng)過(guò)濾波電路后，既可保留直流分量、又可濾掉一部分交流分量，改變了交直流成分的比例，減小了電路的脈動(dòng)系數(shù)，改善了直流電壓的質(zhì)量。圖3電源濾波電路32信號(hào)放大電路由溶解氧探頭所輸出的信號(hào)為電流信號(hào)，經(jīng)并聯(lián)的大電阻R6轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，僅為1100MV，電壓很小，必須用一個(gè)放大電路將所測(cè)信號(hào)進(jìn)行放大。321信號(hào)放大電路圖如圖4所示，本設(shè)計(jì)選用AD623放大器，它低功耗，最大575A電源電流且可以單電源工作，只需一只外接電阻就可設(shè)置增益，而且它輸入阻抗大，對(duì)輸入信號(hào)影響小。C9要用帶極性的電解電容，但因所需電容比較小（1UF以下），帶極性和不帶極性區(qū)別不大，所以可以直接用普通電容即可。R6用來(lái)將電流信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，它的取值主要取決于溶解氧探頭的測(cè)量要求，本設(shè)計(jì)用1M。由于電抗元件在電路中有儲(chǔ)能作用，并聯(lián)的電容器C在電源供給的電壓升高時(shí)，能把部分能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，而當(dāng)電源電壓降低時(shí)，就把能量釋放出來(lái)，使負(fù)載電壓比較平滑，即電容C9在下面的電路中起平波的作用，以保證信號(hào)輸入的精確性。1234567891011121314151617181920U2P89LPC92512RT112345678U1AD623R35KR61MR7100R8100C9001UF圖4信號(hào)輸入電路33AD623放大器簡(jiǎn)介AD623是一個(gè)能在單電源（3V到12V）下提供滿電源幅度輸出的集成單電源儀表放大器。AD623具有較好的靈活性，使用單個(gè)增益設(shè)置電阻就可以進(jìn)行增益編程，本設(shè)計(jì)使用AD6238引腳配置。在無(wú)外接電阻條件下，AD623被設(shè)置為單位增益（G1），在接入外接電阻后，AD623可編程設(shè)置增益，其增益最高可達(dá)1000倍。AD623通過(guò)提供極好的隨增益增大而增大的交流共模抑制比（ACCMRR）而保持最小的誤差。線路噪聲及諧波將由于共模抑制比（CMRR）在高達(dá)200HZ時(shí)仍保持恒定而受到抑制。AD623具有較寬的共模輸入范圍，它可以放大具有低于地電平150MV共模電壓的信號(hào)。當(dāng)在電源電壓下工作時(shí)，滿電源幅度輸出級(jí)使動(dòng)態(tài)范圍達(dá)到最大。AD623可取代分立的儀表放大器設(shè)計(jì)，且在最小的空間內(nèi)提供很好的線性度、溫度穩(wěn)定性和可靠性。331AD623放大器的特點(diǎn)1便于使用2性能優(yōu)于分立設(shè)計(jì)3單電源或雙電源工作4滿電源幅度輸出5輸入電壓范圍擴(kuò)展至低于地150MV（單電源）6低功耗，最大575A電源電流7單個(gè)外接電阻增益設(shè)置10332AD623放大器的工作原理AD623是基于改進(jìn)的傳統(tǒng)三運(yùn)放方案的儀表放大器，即使共模電壓達(dá)到電源負(fù)限時(shí)，它也能確保單電源或雙電源工作。低的輸入輸出電壓失調(diào)，絕對(duì)的增益精確性，并且只需一只外接電阻設(shè)置增益，使AD623成為同類產(chǎn)品最通用的儀表放大器之一。輸入信號(hào)加到作為電壓緩沖器的PNP晶體管上，并且提供一個(gè)共模信號(hào)到輸入放大器每個(gè)放大器接入一個(gè)精確的50K的反饋電阻以保證增益可編程。差分輸出為VO（1100K/RG）VC然后差分電壓通過(guò)輸出放大器轉(zhuǎn)變?yōu)閱味穗妷海摲糯笃饕材芤种戚斎敕糯笃鬏敵鲂盘?hào)中的任何共模電壓。AD623的誤差很低，有兩個(gè)誤差源輸入誤差和輸出誤差。當(dāng)折合到輸入端RTI時(shí)，輸出誤差除以增益，實(shí)際上在增益很高時(shí)，輸入誤差起主要作用；在低增益時(shí)，輸出誤差起主要作用。對(duì)給定增益，總失調(diào)電壓V由下式計(jì)算總誤差RTI輸入誤差輸出誤差/增益總誤差RTO輸入誤差增益輸出誤差A(yù)D623的增益由RG進(jìn)行電阻編程，或更準(zhǔn)確的說(shuō)，由1腳與8腳之間的阻抗來(lái)決定。AD623被設(shè)計(jì)為使用011容限的電阻提供精確的增益。表2列出了不同增益所需的RG阻值。注意，當(dāng)G1時(shí)，RG端不連接（RG）。對(duì)于任意的增益值，RG可由以下公式計(jì)算RG100K/（G1）10所需增益1精度的RG標(biāo)準(zhǔn)值，使用1精度電阻時(shí)增益計(jì)數(shù)值2100K25249K5021011K100920523K201233309K333640255K402150205K497865158K6429100102K9904200499201450020050110001001001表2增益電阻所需阻值4單片機(jī)電路41單片機(jī)電源電路圖電子設(shè)備一般都需要穩(wěn)定的電源電壓。如果電源電壓不穩(wěn)定，將會(huì)引起測(cè)量?jī)x器的測(cè)量精度降低，直流放大器的零點(diǎn)漂移，交流噪聲增大等。輸出固定33V正電壓如圖所示，TPS79133具有超低噪聲、高PSRR、快速射頻、低啟動(dòng)、100MA低壓降穩(wěn)壓器等優(yōu)良特點(diǎn)，所以選用TPS79133穩(wěn)壓塊。圖5中C10用以抵消輸入端因接線較長(zhǎng)而產(chǎn)生的電感效應(yīng)。為防止自激振蕩，其取值范圍在011UF之間（若接線不長(zhǎng)時(shí)可不用）。像所有的低頻調(diào)節(jié)電路,TPS79133需要在OUT和GND兩端口之間連接一個(gè)輸出電容器以穩(wěn)定內(nèi)在的控制環(huán)。最小電容量推薦是1UF，任何的1UF或比1UF大的電容器都是適當(dāng)?shù)?，故C11取1UF。BYPASS4OUT5IN1GND2EN3U3TPS79133C12001UFC111UFC1001UF5V33V圖5單片機(jī)電源穩(wěn)壓電路4289LPC925芯片簡(jiǎn)介P89LPC925是飛利浦公司生產(chǎn)的一種單片封裝適合于高集成度、低成本場(chǎng)合的微控制器，可以滿足多方面的性能要求。P89LPC925采用了高性能的處理器結(jié)構(gòu)，指令執(zhí)行時(shí)間只需2到4個(gè)時(shí)鐘周期，6倍于標(biāo)準(zhǔn)80C51器件。P89LPC925集成了許多系統(tǒng)級(jí)的功能，這樣可大大減少元件的數(shù)目和電路板面積并降低系統(tǒng)成本。421P89PLC925芯片主要功能1主要特性8KBFLASH程序存儲(chǔ)器，具有1KB可擦除扇區(qū)和64字節(jié)可擦除頁(yè)規(guī)格，可擦除單個(gè)字節(jié)。256字節(jié)RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，每一個(gè)定時(shí)器均可設(shè)置為溢出時(shí)觸發(fā)相應(yīng)端口輸出或作為PWM輸出。實(shí)時(shí)時(shí)鐘可作為系統(tǒng)定時(shí)器。4輸入8位的A/D轉(zhuǎn)換器/1個(gè)DAC輸出。2個(gè)模擬比較器，可選擇輸入和參考源。增強(qiáng)型UART。具有波特率發(fā)生器、間隔檢測(cè)、錯(cuò)誤檢測(cè)、自動(dòng)地址識(shí)別和通用的中斷功能。400KHZ字節(jié)寬度的I2C通信端口?？膳渲玫钠瑑?nèi)振蕩器及其頻率范圍和RC振蕩器選項(xiàng)（通過(guò)用戶可編程FLASH配置位選擇）。選擇RC振蕩器時(shí)不需要外接振蕩器件。振蕩器選項(xiàng)支持的頻率范圍為20KHZ18MHZ?？蛇x擇RC振蕩器選項(xiàng)并且其哦可進(jìn)行很好的調(diào)節(jié)。操作電壓VDD范圍為2436V，I/O口可承受5V（可上拉或驅(qū)動(dòng)到55V）。最少15個(gè)I/O口，選擇片內(nèi)振蕩和片內(nèi)復(fù)位時(shí)可多達(dá)18個(gè)I/O口?？撮T狗定時(shí)器具有片內(nèi)獨(dú)立振蕩器，無(wú)需外接元件。2A/D轉(zhuǎn)換器P89LPC925包含1個(gè)八位、4路逐步逼近式模數(shù)轉(zhuǎn)換器。A/D轉(zhuǎn)換器的原理框圖見圖6圖6A/D轉(zhuǎn)換器的原理框圖用于A/D轉(zhuǎn)換器的模擬輸入管腳也具有數(shù)據(jù)輸入和輸出功能。為了得到最好的模擬特性，用于ADC或DAC的管腳應(yīng)當(dāng)禁止其數(shù)字輸出和輸入功能，并且斷開與5V最大允許電壓的連接。通過(guò)將端口設(shè)置成僅為輸入模式來(lái)禁止數(shù)字信號(hào)輸出。A/D轉(zhuǎn)換器的特性（1）8位4路輸入的逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器。4個(gè)結(jié)果寄存器。（2）6種工作模式固定通道，單次轉(zhuǎn)換模式固定通道，連續(xù)轉(zhuǎn)換模式自動(dòng)掃描，單次轉(zhuǎn)換模式自動(dòng)掃描，連續(xù)轉(zhuǎn)換模式雙通道，連續(xù)轉(zhuǎn)換模式單步模式（3）3種轉(zhuǎn)換啟動(dòng)模式定時(shí)器觸發(fā)起動(dòng)立即起動(dòng)邊沿觸發(fā)（4）在33MHZ的ADC時(shí)鐘下，8位轉(zhuǎn)換時(shí)間39US；中斷或查詢操作；邊界限制中斷；DAC輸出到高輸出阻抗的I/O口；時(shí)鐘分頻器；掉電模式；3I2C總線接口I2C總線用兩條線，串行時(shí)鐘（SCL）和串行數(shù)據(jù)（SDA），在總線和器件之間傳遞信息?？偩€的主要特性如下主機(jī)和從機(jī)之間為雙向數(shù)據(jù)傳送；多主機(jī)總線（無(wú)中央主機(jī)）；多主機(jī)同時(shí)傳送時(shí)進(jìn)行仲裁避免總線上數(shù)據(jù)沖突；串行時(shí)鐘同步使得不同位速率的器件可以通過(guò)一條串行總線進(jìn)行通信；串行時(shí)鐘同步可作為握手機(jī)制，用于掛起和恢復(fù)串行傳輸；I2C總線可用于測(cè)試和診斷。I2C總線配置如圖7所示，根據(jù)方向位（R/W）狀態(tài)的不同，I2C總線上具有兩種不同類型的數(shù)據(jù)傳輸（1）數(shù)據(jù)從主發(fā)送器傳送到從接收器。主機(jī)發(fā)送的第一個(gè)字節(jié)為從地址，每接收一個(gè)字節(jié)就返回一個(gè)應(yīng)答位。（2）數(shù)據(jù)從從發(fā)送器傳送到主接收器。第一個(gè)字節(jié)（從地址）由主機(jī)發(fā)送，然后從機(jī)返回一個(gè)應(yīng)答位。接下來(lái)是從機(jī)向主機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)字節(jié)。主機(jī)每接收一個(gè)字節(jié)會(huì)返回一個(gè)應(yīng)答位，但最后一個(gè)字節(jié)除外。接收完最后一個(gè)字節(jié)時(shí)返回一個(gè)“非應(yīng)答”。主機(jī)產(chǎn)生所有的串行時(shí)鐘脈沖以及起始和停止條件。傳輸以一個(gè)停止條件或一個(gè)重復(fù)的起始條件結(jié)束。由于重復(fù)的起始條件是下一次傳輸?shù)拈_始，因此I2C總線不會(huì)被釋放。P89LPC925提供字節(jié)方式的I2C接口。它支持4種工作模式主發(fā)送模式、主接收模式、從發(fā)送模式和從接收模式。P13/SDAP12/SCL與與與與與I2C與與與P89LPC925與與與與與I2C與與與RPRPSDASCLI2CBUS圖7I2C總線配置422P89PLC925的低功耗選擇P89LPC925設(shè)計(jì)最大工作頻率為18MHZCCLK。但是如果CCLK為8MHZ或更低，CLKLP位（AUXR17）可置位以降低功耗。此外，在任何一次復(fù)位后，CLKLP都為0以允許實(shí)現(xiàn)最高性能。如果CCLK運(yùn)行在8MHZ或更低的頻率時(shí)，該位可以在軟件當(dāng)中置位。本設(shè)計(jì)工作頻率為12MHZ。9423P89PLC925的極限參數(shù)1極限參數(shù)符號(hào)參數(shù)條件TAMBBIAS工作環(huán)境溫度55125TSTG儲(chǔ)存溫度65150VN任意腳對(duì)VSS電壓0555VIOHI/O每個(gè)I/O口高電平輸出電流8MAIOLI/O每個(gè)I/O口低平輸出電流20MAII/OTOTMAXI/O口最大總電流80MA424P89PLC925芯片管腳圖1P89LPC925的管腳圖和功能原理圖如圖8所示圖8P89LPC925的管腳圖2本設(shè)計(jì)中用到的P89LPC925管腳其類型、名稱和功能，如表3所示管腳號(hào)類型名稱功能4IRST外部復(fù)位輸入（通過(guò)FLASH配置選擇）5IVSS地0V參考點(diǎn)9I/OSDAI2C串行數(shù)據(jù)輸入/輸出10I/OSCLI2C串行時(shí)鐘輸入/輸出15IVDD電源正常操作模式、空閑模式和掉電模式時(shí)的電源16I/OP05P0口位417I/OP04P0口位520IAD11ADC1通道0模擬輸入表3P89LPC925主要管腳及其功能3P89LPC925的邏輯符號(hào)如圖9所示圖9P89LPC925邏輯符號(hào)5MINIICP下載線的電路連接MINIICP下載線是針對(duì)用于P89LPC900系列FLASH單片機(jī)進(jìn)行ICP編程的下載線，它體積小重量輕。使用時(shí)不需要適配器，只要在電路設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留MINIICP接口下載線即可。用USB接口,下載速度快，由USB供電支持，熱插拔編程更穩(wěn)定、可靠性更高，使用簡(jiǎn)便，適用于除舊版932以外的900系列任何一款單片機(jī)。ICP是一種串行的編程方法，通過(guò)一根時(shí)鐘線PCL控制數(shù)據(jù)線PDA傳輸編程指令和數(shù)據(jù)，完全依靠硬件無(wú)須內(nèi)駐代碼，編程的時(shí)候不用將芯片從目標(biāo)板上取下只需將芯片與編程器連接起來(lái)。MINIICP繼承了ICP方式的快捷可靠，針對(duì)ICP編程方式設(shè)計(jì)一個(gè)專用MINIICP接口，只要在硬件板上預(yù)留MINIICP接口就可直接相連，使用更方便。MINIICP用到的五個(gè)口線分別是VCC、VSS、RST、PCL、P05、PDA、P04。圖9中1、2、4三點(diǎn)GND在MINIICP下載線中已經(jīng)相連，在進(jìn)行編程的時(shí)候，除了GND以外，其它引腳都要與系統(tǒng)斷開，除非該引腳外接器件ICP時(shí)為高阻態(tài)，以確保編程時(shí)序不受影響。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，跳線跳到右側(cè)，USER使用用戶的器件。要進(jìn)行ICP的時(shí)候，跳線跳至ICP端，與系統(tǒng)斷開，進(jìn)行編程。1234567891011121314151617181920U2P89LPC925PDAPCLR951KICPUSER12CON112CON2C1610UF5V1234567J2HEADER7圖10P89LPC925與MINIICP的電路連接6PCB板的繪制本設(shè)計(jì)的電路采用的是雙層板，包括頂層（TOPLAYER）和底層（BOTTOMLAYER）兩層，兩面敷銅，中間為絕緣層。在設(shè)計(jì)印刷電路板時(shí)，一定要考慮所用元件的多少以及這些元件的形狀和尺寸。電路板的設(shè)計(jì)都是圍繞如何布置導(dǎo)線來(lái)進(jìn)行的。印刷電路板設(shè)計(jì)的好壞對(duì)電路的抗干擾能力影響很大（1）應(yīng)盡可能的縮小高頻元件之間的連線，設(shè)法減小它們之間的電磁干擾。（2）按照電路的流程安排各個(gè)功能電路單元的位置，使布局便于信號(hào)流通，并使信號(hào)盡可能保持一致的方向。（3）以每個(gè)功能電路的核心元件為中心，圍繞它來(lái)布局。位于電路邊緣的元件，離電路板邊緣一般不應(yīng)小于2MM。同時(shí)，還應(yīng)留出印刷板的定位孔和固定板子所占用的位置，各安裝孔一般以略大于實(shí)際的孔為宜。1布線的方法對(duì)PCB的性能有重要的影響，應(yīng)遵循的規(guī)則（1）輸入輸出端的導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平行（2）印刷電路板的導(dǎo)線的最小寬度主要由導(dǎo)線的與絕緣基板間的粘附程度和流過(guò)它們的電流值來(lái)決定的。（3）印制板導(dǎo)線拐彎一般取圓弧形，因直角或夾角在高頻電路中會(huì)影響電氣性能。2抗干擾措施（1）電源線設(shè)計(jì)根據(jù)印制電路板電流的大小，盡量加粗電源線的寬度，減少環(huán)路電阻。同時(shí)，應(yīng)使電源線、地線的走向與數(shù)據(jù)傳遞方向一致，這有助于增強(qiáng)抗干擾能力。（2）地線設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)地線時(shí)，應(yīng)把數(shù)字地和模擬地分開。低頻電路的地應(yīng)盡量采用單點(diǎn)并聯(lián)接地。高頻電路采用多點(diǎn)串聯(lián)接地，地線應(yīng)粗而短。接地線應(yīng)盡量加粗，且構(gòu)成環(huán)路狀。（3）去耦電容的配置，在電源輸入端跨接10UF的電容，原則上在每個(gè)芯片的電源輸入端都接上一個(gè)電容。對(duì)于抗干擾能力弱、關(guān)斷時(shí)電源變化大的元件，如ROM、RAM等存儲(chǔ)元件，應(yīng)在芯片的電源和地線之間接入去耦電容。（4）同一級(jí)電路的接地點(diǎn)應(yīng)盡量靠近，并且本級(jí)電路的電源濾波電容也應(yīng)該接在該極接地點(diǎn)上，采用這樣“一點(diǎn)接地法”的電路，工作穩(wěn)定，不宜自激。117本課題的程序設(shè)計(jì)流程圖本課題的程序任務(wù)是1初始化單片機(jī)各引腳、A/D模塊和看門狗，并且設(shè)置總線，開啟I2C中斷。2運(yùn)行A/D轉(zhuǎn)換程序并使其循環(huán)執(zhí)行。3同時(shí)通過(guò)單片機(jī)檢測(cè)從機(jī)是否接受到主機(jī)通過(guò)I2C總線傳遞過(guò)來(lái)的校準(zhǔn)指令。4當(dāng)接收完校準(zhǔn)指令后，調(diào)用校準(zhǔn)程序計(jì)算出溶解氧數(shù)值。5利用雙字節(jié)二進(jìn)制無(wú)符號(hào)數(shù)運(yùn)算計(jì)算當(dāng)前溶解氧值，并轉(zhuǎn)換為BCD碼。6同時(shí)通過(guò)單片機(jī)檢測(cè)從機(jī)是否接收到主機(jī)通過(guò)I2C總線傳遞過(guò)來(lái)的發(fā)送指令。7當(dāng)接收到發(fā)送指令后，調(diào)用發(fā)送數(shù)據(jù)函數(shù)將溶解氧值的BCD碼通過(guò)I2C總線發(fā)送到主機(jī)。如此往復(fù)循環(huán)，完成課題任務(wù)要求。程序流程圖如圖11所示YY初始化單片機(jī)堆棧，A/D、看門狗，設(shè)置總線啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換將A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果存入DO_NUM并相加相加次數(shù)是否等于256根據(jù)當(dāng)前V0和斜率K計(jì)算溶解氧數(shù)值NY將溶解氧值轉(zhuǎn)換為BCD碼判斷是否接收到發(fā)送指令調(diào)用發(fā)送程序?qū)CD碼送到主機(jī)N開始判斷是否接收到校準(zhǔn)指令調(diào)用校準(zhǔn)子程序計(jì)算并存儲(chǔ)結(jié)果N圖11設(shè)計(jì)流程圖8總結(jié)本設(shè)計(jì)通過(guò)AD623實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大，通過(guò)TPS79133實(shí)現(xiàn)單片機(jī)電源穩(wěn)壓，利用P89LPC925芯片實(shí)現(xiàn)了水中溶解氧濃度的測(cè)量，通過(guò)這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)，我掌握了PROTEL99SE繪制電路原理圖和電路板的方法，同時(shí)也使我對(duì)以前學(xué)過(guò)的知識(shí)有了更新更深刻地了解；同時(shí)，也使我對(duì)開發(fā)一個(gè)產(chǎn)品的過(guò)程有了一個(gè)全新的理解，這也使得我在以后的學(xué)習(xí)和工作中受益匪淺。參考文獻(xiàn)1朱良漪分析儀器手冊(cè)北京化學(xué)工業(yè)出版社1997112011212GBI191393電化學(xué)探頭法測(cè)定溶解氧，GB748989碘量法測(cè)定溶解氧3余瑞寶溶解氧儀用校準(zhǔn)液的調(diào)制方法及濃度測(cè)定，國(guó)外分析儀器技術(shù)與應(yīng)用1988（1）23264張燕群JJG2911999覆膜電極容氧測(cè)定儀檢定規(guī)程，中國(guó)計(jì)量出版社戴文源5DO18電解型溶解氧電極使用說(shuō)明書6戴文源孫力水體溶解氧檢測(cè)方法綜述安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與計(jì)算機(jī)學(xué)院合肥230036環(huán)球水網(wǎng)7王化祥張淑英傳感器原理及應(yīng)用（修訂版）天津大學(xué)出版社，20023138西安電子科技大學(xué)出版社2003年傳感器與檢測(cè)技術(shù)彭軍編著9周立功P89LPC924/P89LPC925使用指南HTTP/WWWZLGMCUCOM43010PMAYBEBACKINTHEPAST,TOONESELFTHEPARANOIDWEIRDBELIEFDISILLUSIONMENT,THESEDAYS,MYMINDHASBEENVERYMESSY,INMYMINDCONSTANTLYALWAYSFEELONESELFSHOULDGOTODOSOMETHING,ORWRITESOMETHINGTWENTYYEARSOFLIFETRAJECTORYDEEPLYSHALLOW,SUDDENLYFEELSOMETHING,DOIT一字開頭的年齡已經(jīng)到了尾聲?；蛟S是愧疚于自己似乎把轉(zhuǎn)瞬即逝的很多個(gè)不同的日子過(guò)成了同一天的樣子；或許是追溯過(guò)去，對(duì)自己那些近乎偏執(zhí)的怪異信念的醒悟，這些天以來(lái)，思緒一直很凌亂，在腦海中不斷糾纏?？傆X(jué)得自己似乎應(yīng)該去做點(diǎn)什么，或者寫點(diǎn)什么。二十年的人生軌跡深深淺淺，突然就感覺(jué)到有些事情，非做不可了。THEENDOFOURLIFE,ANDCANMEETMANYTHINGSREALLYDO而窮盡我們的一生，又能遇到多少事情是真正地非做不可DURINGMYCHILDHOOD,THINKLUCKYMONEYANDNEWCLOTHESARENECESSARYFORNEWYEAR,BUTASTHEADVANCEOFTHEAGE,WILLBEMOREANDMOREFOUNDTHATTHOSETHINGSAREOPTIONALJUNIORHIGHSCHOOL,THOUGHTTOHAVEACRUSHONJUSTMEANSTHATTHEREALGROWTH,BUTOVERTHEPASTTHREEYEARSLATER,HISWRITINGOFALUMNIINPEACE,SUDDENLYFOUNDTHATISNTREALLYGROWUP,ITSEEMSISNOTSOIMPORTANTTHENINHIGHSCHOOL,THINKDONTWANTTOGIVEVENTTOOUTYOURINNERVOICECANBEINTHEHIGHSCHOOLCHILDRENOFTHEFEELINGSINAPERIOD,BUTWASEVENTUALLYINFARCTIONWHENGRADUATIONPARTYINTHETHROAT,LATERAGAINSTOODONTHEPITCHHEHASSWEATPROFUSELY,LOOKEDATHISTHROWNABASKETBALLHOOPS,SUDDENLYFOUNDHIMSELFHASALREADYCANTREMEMBERHISAPPEARANCE童年時(shí)，覺(jué)得壓歲錢和新衣服是過(guò)年必備，但是隨著年齡的推進(jìn)，會(huì)越來(lái)越發(fā)現(xiàn)，那些東西根本就可有可無(wú)；初中時(shí)，以為要有一場(chǎng)暗戀才意味著真正的成長(zhǎng)，但三年過(guò)去后，自己心平氣和的寫同學(xué)錄的時(shí)候，突然就發(fā)現(xiàn)是不是真正的成長(zhǎng)了，好像并沒(méi)有那么重要了；然后到了高中，覺(jué)得非要吐露出自己的心聲才能為高中生涯里的懵懂情愫劃上一個(gè)句點(diǎn)，但畢業(yè)晚會(huì)的時(shí)候最終還是被梗塞在了咽喉，后來(lái)再次站在他曾經(jīng)揮汗如雨的球場(chǎng)，看著他投過(guò)籃球的球框時(shí)，突然間發(fā)現(xiàn)自己已經(jīng)想不起他的容顏。ORIGINALLY,THISWORLD,CANPRODUCEACHEMICALREACTIONTOANEVENT,INADDITIONTORESOLUTELY,HAVETODO,ANDTIME原來(lái)，這個(gè)世界上，對(duì)某個(gè)事件能產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的，除了非做不可的堅(jiān)決，還有，時(shí)間。APERSONSTIME,YOURIDEASAREALWAYSSPECIALTOCLEARWANT,WANT,LINEISCLEAR,ASIFNOTHINGCOULDSHAKEHISALSOONCESEEMEDTOBEDETERMINEDTODOSOMETHING,BUTMOREOFTENISHEBACKEDOUTATLASTDISLIKEHISCOWARDICE,FINALLYFOUNDTHATTHEREAREALOTOFLOVE,THEREAREALOTOFMISS,LIKESHADOWREALLYHAVEBEENDOOMEDTHOSEWHODO,JUSTGREENYEARSONESELFGIVEONESELFANARMINJECTION,ORISASELFRIGHTEOUSSPIRITUAL一個(gè)人的時(shí)候，自己的想法總是特別地清晰。想要的，不想要的，界限明確，好像沒(méi)有什么可以撼動(dòng)自己。也曾經(jīng)好像已經(jīng)下定了決心去做某件事，但更多的時(shí)候是最后又打起了退堂鼓。嫌惡過(guò)自己的怯懦，最終卻發(fā)現(xiàn)有很多緣分，有很多錯(cuò)過(guò)，好像冥冥之中真的已經(jīng)注定。那些曾經(jīng)所謂的非做不可，只是青蔥年華里自己給自己注射的一支強(qiáng)心劑，或者說(shuō)，是自以為是的精神寄托罷了。ATTHEMOMENT,THESKYISDARK,THEAIRISFRESHFACTORAFTERJUSTRAINEDSUDDENLYTHOUGHTOFBLUEPLAIDSHIRTTHOSEWEREBROKENINTOVARIOUSSHAPESOFSTATIONERYFROMTHECORNERATTHEBEGINNINGOFDEEPFRIENDSHIPHAVEDECLAREDTHEENDOFTHEENCOUNTERTHATHAVENTSTARTPLANNINGTHOSEYEARS,THOSEDAYSOFDO,FINALLY,LIKEYOUTH,WILLENDINOURLIFE此刻，天空是陰暗的，空氣里有著剛下過(guò)雨之后的清新因子。突然想到那件藍(lán)格子襯衫；那些被折成各種各樣形狀的信紙；那段從街角深巷伊始的友誼；還有那場(chǎng)還沒(méi)有開始就宣告了終結(jié)的邂逅計(jì)劃那些年那些天的非做不可，終于和青春一樣，都將在我們的人生中謝幕。BAUMGARTNERTHEDISAPPOINTINGNEWSMISSIONABORTEDRPLAYSANIMPORTANTROLEINTHISMISSIONSTARTINGATTHEGROUND,CONDITIONSHAVETOBEVERYCALMWINDSLESSTHAN2MPH,WITHNOPRECIPITATIONORHUMIDITYANDLIMITEDCLOUDCOVERTHEBALLOON,WITHCAPSULEATTACHED,WILLMOVETHROUGHTHELOWERLEVELOFTHEATMOSPHERETHETROPOSPHEREWHEREOURDAYTODAYWEATHERLIVESITWILLCLIMBHIGHERTHANTHETIPOFMOUNTEVEREST55MILES/885KILOMETERS,DRIFTINGEVENHIGHERTHANTHECRUISINGALTITUDEOFCOMMERCIALAIRLINERS56MILES/917KILOMETERSANDINTOTHESTRATOSPHEREASHECROSSESTHEBOUNDARYLAYERCALLEDTHETROPOPAUSE,ECANEXPECTALOTOFTURBULENCEWEOFTENCLOSEOURSELVESOFFWHENTRAUMATICEVENTSHAPPENINOURLIVESINSTEADOFLETTINGTHEWORLDSOFTENUS,WELETITDRIVEUSDEEPERINTOOURSELVESWETRYTODEFLECTTHEHURTANDPAINBYPRETENDINGITDOESNTEXIST,BUTALTHOUGHWECANTRYTHISALLWEWANT,INTHEEND,WECANTHIDEFROMOURSELVESWENEEDTOLEARNTOOPENOURHEARTSTOTHEPOTENTIALSOFLIFEANDLETTHEWORLDSOFTENUS生活發(fā)生不幸時(shí)，我們常常會(huì)關(guān)上心門；世界不僅沒(méi)能慰藉我們，反倒使我們更加消沉。我們假裝一切仿佛都不曾發(fā)生，以此試圖忘卻傷痛，可就算隱藏得再好，最終也還是騙不了自己。既然如此，何不嘗試打開心門，擁抱生活中的各種可能，讓世界感化我們呢WHENEVERWESTARTTOLETOURFEARSANDSERIOUSNESSGETTHEBESTOFUS,WESHOULDTAKEASTEPBACKANDREEVALUATEOURBEHAVIORTHEITEMSLISTEDBELOWARESIXWAYSYOUCANOPENYOURHEARTMOREFULLYANDCOMPLETELY當(dāng)恐懼與焦慮來(lái)襲時(shí)，我們應(yīng)該退后一步，重新反思自己的言行。下面六個(gè)方法有助于你更完滿透徹地敞開心扉。WHENEVERAPAINFULSITUATIONARISESINYOURLIFE,TRYTOEMBRACEITINSTEADOFRUNNINGAWAYORTRYINGTOMASKTHEHURTWHENTHESADNESSSTRIKES,TAKEADEEPBREATHANDLEANINTOITWHENWERUNAWAYFROMSADNESSTHATSUNFOLDINGINOURLIVES,ITGETSSTRONGERANDMOREREALWETAKEANEMOTIONTHATSFLEETINGANDMAKEITASOLIDEVENT,INSTEADOFSOMETHINGTHATPASSESTHROUGHUS當(dāng)生活中出現(xiàn)痛苦的事情時(shí)，別再逃跑或隱藏痛苦，試著擁抱它吧；當(dāng)悲傷來(lái)襲時(shí)，試著深呼吸，然后直面它。如果我們一味逃避生活中的悲傷，悲傷只會(huì)變得更強(qiáng)烈更真實(shí)悲傷原本只是稍縱即逝的情緒，我們卻固執(zhí)地耿耿于懷BYUTILIZINGOURBREATHWESOFTENOUREXPERIENCESIFWEDAMTHEMUP,OURLIVESWILLSTAGNATE,BUTWHENWEKEEPTHEMFLOWING,WEALLOWMORENEWNESSANDGREATEREXPERIENCESTOBLOSSOM深呼吸能減緩我們的感受。屏住呼吸，生活停滯；呼出呼吸，更多新奇與經(jīng)歷又將拉開序幕。2EMBRACETHEUNCOMFORTABLEWEALLKNOWWHATTHATTWINGEOFANXIETYFEELSLIKEWEKNOWHOWFEARFEELSINOURBODIESTHETENSIONINOURNECKS,THETIGHTNESSINOURSTOMACHS,ETCWECANPRACTICELEANINGINTOTHESEFEELINGSOFDISCOMFORTANDLETTHEMSHOWUSWHEREWENEEDTOGO我們都經(jīng)歷過(guò)焦灼的煎熬感，也都感受過(guò)恐懼造成的生理反應(yīng)脖子僵硬、胃酸翻騰。其實(shí)，我們有能力面對(duì)這些痛苦的感受，從中領(lǐng)悟到出路。THEINITIALIMPULSEISTORUNAWAYTOTRYANDSUPPRESSTHESEFEELINGSBYNOTACKNOWLEDGINGTHEMWHENWEDOTHIS,WECLOSEOURSELVESOFFTOTHEPARTSOFOURLIVESTHATWENEEDTOEXPERIENCEMOSTTHENEXTTIMEYOUHAVETHISFEELINGOFBEINGTRULYUNCOMFORTABLE,DOYOURSELFAFAVORANDLEANINTOTHEFEELINGACTIN