基于電感傳感器的微位移測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、緒論2第一章基于電感傳感器的微位移測(cè)量系統(tǒng)概述2第二章設(shè)計(jì)思路3第三章使用模塊及相應(yīng)硬件概述43.1 電感傳感器43.2 正弦激勵(lì)電路63.3相敏檢波電路設(shè)計(jì)73.4 程控放大電路83.5 A/D轉(zhuǎn)換電路模塊93.6 單片機(jī)模塊153.7 LCD顯示模塊183.8 無(wú)線傳輸模塊20第四章心得體會(huì)31參考文獻(xiàn)32緒論隨著現(xiàn)代制造業(yè)的規(guī)模逐漸擴(kuò)大，自動(dòng)化程度愈來(lái)愈高。要保證產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)產(chǎn)品的檢測(cè)和質(zhì)量管理都提出了更高的要求。我們?yōu)榇艘O(shè)計(jì)一種精度的檢測(cè)位移的儀器。電感測(cè)微儀是一種分辨率極高、工作可靠、使用壽命很長(zhǎng)的測(cè)量?jī)x,應(yīng)用于微位移測(cè)量已有比較長(zhǎng)的歷史.國(guó)外生產(chǎn)的電感測(cè)微儀產(chǎn)品比較成熟,精度高、

2、性能穩(wěn)定,但價(jià)格昂貴.國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的電感測(cè)微儀存在漂移大、工作可靠性不高、高精度量程范圍小等問(wèn)題,一直與國(guó)外的傳感器水平保持一定的差距.在超精密加工技術(shù)迅猛發(fā)展的今天,這種測(cè)量精度越來(lái)越顯得不適應(yīng)加工技術(shù)發(fā)展的需求.該文針對(duì)這些問(wèn)題,對(duì)電感傳感器測(cè)量電路進(jìn)行了一定的設(shè)計(jì)和改進(jìn).對(duì)電感測(cè)微儀的正弦波生成電路、交流放大電路、帶通濾波電路、相敏檢波電路等進(jìn)行分析及相應(yīng)設(shè)計(jì)。第一章 基于電感傳感器的微位移測(cè)量系統(tǒng)概述電感微位移傳感器是一種建立在電磁感應(yīng)基礎(chǔ)上，利用線圈的自感或互感系數(shù)的改變來(lái)實(shí)現(xiàn)非電量(主要是位移)測(cè)量的低本、高精度測(cè)量?jī)x，因?yàn)槠浞直媪Ω?、使用壽命長(zhǎng)、工作性能穩(wěn)定，應(yīng)用于微位移測(cè)量己經(jīng)有很

3、長(zhǎng)的歷史，進(jìn)行高精度微位移測(cè)量時(shí)選用電感位移傳感器已經(jīng)成為一種共識(shí)。此設(shè)計(jì)采用差動(dòng)變壓器的激勵(lì)電源電路和相敏檢波電路等，以達(dá)到測(cè)量微小位移的目的。設(shè)計(jì)要求：測(cè)量范圍0.10.5mm；綜合測(cè)量誤差小于1%；測(cè)量結(jié)果LCD實(shí)時(shí)顯示；配備無(wú)線數(shù)傳功能；第二章 設(shè)計(jì)思路該系統(tǒng)主要包括電感式傳感器、正弦波振蕩器、放大器、相敏檢波器、A/D轉(zhuǎn)換、LCD顯示及單片機(jī)系統(tǒng)。正弦波振蕩器為電感式傳感器和相敏檢波器提供了頻率和幅值穩(wěn)定的激勵(lì)電壓，正弦波振蕩器輸出的信號(hào)加到測(cè)量頭中由線圈和電位器組成 的電感橋路上。工件的微小位移經(jīng)電感式傳感器的測(cè)頭帶動(dòng)兩線圈內(nèi)銜鐵移動(dòng)，使兩線圈內(nèi)的電感量發(fā)生相對(duì)的變化。當(dāng)銜鐵處于兩

4、線圈的中間位置時(shí)，兩線圈的電感量相等，電橋平衡。當(dāng)測(cè)頭帶動(dòng)銜鐵上下移動(dòng)時(shí)，若上線圈的電感量增加，下線圈的電感量則減少；若上線圈的電感量減少，下線圈的電感量則增加。交流阻抗相應(yīng)地變化，電橋失去平衡從而輸出了一個(gè)幅值與位移成正 比，頻率與振蕩器頻率相同，相位與位移方向相對(duì)應(yīng)的調(diào)制信號(hào)。此信號(hào)由相 敏檢波器鑒出極性，得到一個(gè)與銜鐵位移相對(duì)應(yīng)的直流電壓信號(hào)，經(jīng)放大和 A/D 轉(zhuǎn)換后輸入到單片機(jī)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理進(jìn)行顯示。第三章 使用模塊及相應(yīng)硬件概述3.1 電感傳感器傳感器是獲取被測(cè)量信息的元件，其質(zhì)量和性能的好壞直接影響到測(cè)量結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確度，衡量其質(zhì)量的特性有許多，主要包括靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩個(gè)方面。當(dāng)被

5、測(cè)量不隨時(shí)間變化或變化很慢時(shí)，可以認(rèn)為輸入量和輸出量都和時(shí)間無(wú)關(guān)。表示它們之間關(guān)系的是一個(gè)不含時(shí)間變量的代數(shù)方程，在這種關(guān)系的基礎(chǔ)上確定的性能參數(shù)為靜態(tài)特性；當(dāng)被測(cè)量隨時(shí)間變化很快時(shí)，就必須考慮輸人量和輸出量之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系。這時(shí)，表示它們之間關(guān)系的是一個(gè)含有時(shí)間變量的微分方程，與被測(cè)量相對(duì)應(yīng)的輸出響應(yīng)特性稱為動(dòng)態(tài)特性。電感式位移傳感器是把被測(cè)移量轉(zhuǎn)換為線圈的自感或互感的變化，從而實(shí)現(xiàn)位移的測(cè)量的一類(lèi)傳感器。它具有靈敏度高、分辨力大，能測(cè)出±0.1um甚至更小的線性位移變化和0.1度的角位移,輸出信號(hào)比較大,電壓靈敏度一般每毫米可達(dá)幾百毫伏,因此有利于信號(hào)的傳輸.測(cè)量范圍為±

6、25um-50mm,測(cè)量精度與電容式位移傳達(dá)室感器差不多,但是它的頻率響應(yīng)較低,不宜于高頻動(dòng)態(tài)測(cè)量。電感式傳感器有非常廣泛的用途。例如：可測(cè)量彎曲和偏移；可測(cè)量振蕩的振幅高度；可控制尺寸的穩(wěn)定性；可控制定位；可控制對(duì)中心率或偏心率。將被測(cè)量的非電量轉(zhuǎn)換為互感變化量的傳感器稱為互感式傳感器。這種互感式傳感器是根據(jù)變壓器的基本原理制成的，并且次級(jí)繞組都用差動(dòng)形式連接，故有被稱為差動(dòng)變壓器式傳感器，簡(jiǎn)稱差動(dòng)變壓器，在這種傳感器中，一般將被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)換為變壓器的互感變化，變壓器初級(jí)線圈輸入交流電壓，次級(jí)線圈則互感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)。差動(dòng)變壓器結(jié)構(gòu)有變隙式、變面積式和螺線管式。電感傳感器具有以下優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

7、可靠、輸出功率大，抗干擾能力強(qiáng)，對(duì)工作環(huán)境要求不高，分辨力較高（如在測(cè)量長(zhǎng)度是一般可達(dá)0.1m），示值誤差一般為示值范圍的0.1%-0.5%，未定性好。但它的缺點(diǎn)是頻率響應(yīng)低，不宜用于快速動(dòng)態(tài)測(cè)量。一般來(lái)說(shuō)，電感傳感器的分辨力和示值誤差與示值范圍有關(guān)。示值范圍大時(shí)，分辨力和示值精度將相應(yīng)的降低。電渦流式傳感器是利用電渦流效應(yīng)將位移等非電被測(cè)參量轉(zhuǎn)換為線圈的電感或阻抗變化的變磁阻式傳感器。這種傳感器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、頻率響應(yīng)寬、靈敏度高、測(cè)量線性范圍大、抗干擾能力強(qiáng)、體積小等。電渦流傳感器的敏感元件是線圈，當(dāng)給線圈通以交變電流并使它接近金屬導(dǎo)體時(shí)，線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)就會(huì)被導(dǎo)體電渦流產(chǎn)生的磁場(chǎng)部分抵消

8、，使線圈的電感量、阻抗和品質(zhì)因數(shù)發(fā)生變化。這種變化與導(dǎo)體的幾何尺寸、導(dǎo)電率、導(dǎo)磁率有關(guān)，也與線圈的幾何參量、電流的頻率和線圈到被測(cè)導(dǎo)體間的距離有關(guān)。如果使上述參量中的某一個(gè)變動(dòng)，其余皆不變，就可制成各種用途的傳感器，能對(duì)表面為金屬導(dǎo)體的物體進(jìn)行多種物理量的非接觸測(cè)量。電渦流式傳感器能實(shí)現(xiàn)非接觸式測(cè)量，而且是根據(jù)與被測(cè)導(dǎo)體的耦合程度來(lái)測(cè)量，因此可以通過(guò)靈活設(shè)計(jì)傳感器的構(gòu)形和巧妙安排它與被測(cè)導(dǎo)體的布局來(lái)達(dá)到各種應(yīng)用的目的。電渦流測(cè)溫是非接觸式測(cè)量，適用于測(cè)低溫到常溫的范圍，且有不受金屬表面污物影響和測(cè)量快速等優(yōu)點(diǎn)。 3.2 正弦激勵(lì)電路傳感器要求激勵(lì)源必須非常的穩(wěn)定，不能隨負(fù)載和溫度的變化。所以采

9、用文氏橋振蕩電路作為差動(dòng)變壓器的激勵(lì)電源。正弦波振蕩器由放大器和RC（電阻電容）或LC（電感電容）電路組成，這種振蕩器的振蕩頻率是可調(diào)的。正弦波振蕩器也可以用晶體構(gòu)成，但晶體振蕩器的振蕩頻率是固定的。像張弛振蕩器可以用來(lái)產(chǎn)生三角波、鋸齒波、方波、脈沖波或指數(shù)形波形。3.3相敏檢波電路設(shè)計(jì) 相敏檢波電路是具有鑒別調(diào)制信號(hào)相位和選頻能力的檢波電路。一是解調(diào)的主要過(guò)程是對(duì)調(diào)幅信號(hào)進(jìn)行半波或全波整流，無(wú)法從檢波器的輸出鑒別調(diào)制信號(hào)的相位。第二，包絡(luò)檢波電路本身不具有區(qū)分不同載波頻率的信號(hào)的能力。對(duì)于不同載波頻率的信號(hào)它都以同樣方式對(duì)它們整流，以恢復(fù)調(diào)制信號(hào)，這就是說(shuō)它不具有鑒別信號(hào)的能力。為了使檢波電

10、路具有判別信號(hào)相位和頻率的能力，提高抗干擾能力，需采用相敏檢波電路。相敏檢波電路的選頻特性是指它對(duì)不同頻率的輸入信號(hào)有不同的傳遞特性。以參考信號(hào)為基波，所有偶次諧波在載波信號(hào)的一個(gè)周期內(nèi)平均輸出為零，即它有抑制偶次諧波的功能。對(duì)于n=1,3,5等各奇次諧波，輸出信號(hào)的幅值相應(yīng)衰減為基波的1/ n，即信號(hào)的傳遞系數(shù)隨諧波次數(shù)增高而衰減，對(duì)高次諧波有一定抑制作用。需要說(shuō)明的是，經(jīng)相敏檢波和差動(dòng)整流輸出的信號(hào)，仍然含有高頻分量，因而還需通過(guò)低通濾波器濾除高頻分量，這樣才能獲得與銜鐵一致的有用信號(hào)。無(wú)源低通濾波器的實(shí)現(xiàn)：一個(gè)可以作為低通濾波器的簡(jiǎn)單電路包括與一個(gè)負(fù)載 串聯(lián)的電阻以及與負(fù)載并聯(lián)的一個(gè)電容

11、。電容有電抗作用阻止低頻信號(hào)通過(guò)，低頻信號(hào)經(jīng)過(guò)負(fù)載。在較高頻率電抗作用減弱，電容起到短路作用。這個(gè)區(qū)分頻率（也稱為轉(zhuǎn)換頻率或者截止頻率（Hz）由所選擇的電阻和電容所確定。并且電路中使用的傳感器為電感式渦流傳感器，該傳感器的原理是電渦流效應(yīng)。3.4 程控放大電路程控放大電路是采用反相放大電路的基本形式，反相放大電路的特點(diǎn)：運(yùn)放兩個(gè)輸入端電壓相等并等于0，故沒(méi)有共模輸入信 號(hào)，這樣對(duì)運(yùn)放的共模抑制比沒(méi)有特殊要求；電路在深度負(fù)反饋條件下，電路的輸 出電阻近似為0?？删幊虜?shù)字電位器CAT5111特性：100抽頭線性電位器；非易失性NVRAM滑動(dòng)片存儲(chǔ)，帶緩沖的滑動(dòng)片；低功耗CMOS技術(shù)；單電源電壓：2

12、.56.0V；遞增/遞減串行接口；電阻值：10k，50k和100k；有PDIP,SOIC,TSSOP和MSOP封裝。3.5 A/D轉(zhuǎn)換電路模塊A/D轉(zhuǎn)換器選擇的是ADC0804ADC0804的規(guī)格及引腳圖 ：8位COMS依次逼近型的A/D轉(zhuǎn)換器；三態(tài)鎖定輸出存取時(shí)間:135US分辨率：8位轉(zhuǎn)換時(shí)間：100US總誤差：正負(fù)1LSB工作溫度：ADC0804LCN-070度 模擬信號(hào)在時(shí)間和數(shù)值上都是連續(xù)的，而數(shù)字信號(hào)在時(shí)間和數(shù)值上都是離散的，所以進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)只能在一些選定的瞬間對(duì)輸入的模擬信號(hào)進(jìn)行采樣，使它變成時(shí)間上離散的采樣信號(hào)，然后將信號(hào)保持一定的時(shí)間，以便在此時(shí)間內(nèi)對(duì)其進(jìn)行量化，

13、使采樣值變成數(shù)值上離散的量化值，再按一定的編碼形式轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。完成一次A/D轉(zhuǎn)換通常需要經(jīng)歷采樣、量化和編碼3個(gè)步驟。不同的量化和編碼過(guò)程對(duì)應(yīng)不同原理的A/D轉(zhuǎn)換器。（1）位中斷觸發(fā)信號(hào)：由觸發(fā)信號(hào)表明ADC0804轉(zhuǎn)換已經(jīng)結(jié)束，它提示單片機(jī)隨時(shí)可以取轉(zhuǎn)換結(jié)果，是ADC0804的一個(gè)輸出信號(hào)。一般情況下，啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換前應(yīng)該復(fù)位這個(gè)信號(hào)，以等待新的轉(zhuǎn)換完成后ADC0804發(fā)出新的信號(hào)，這樣才可以讀到新的轉(zhuǎn)換結(jié)果。（2）啟動(dòng)ADC0804的A/D轉(zhuǎn)換：ADC0804的A/D轉(zhuǎn)換器在滿足一定條件時(shí)開(kāi)始一個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程，這個(gè)條件是在實(shí)現(xiàn)片選等于零的前提下，引腳上出現(xiàn)一個(gè)上升沿。實(shí)現(xiàn)片選以后，使用一個(gè)寫(xiě)

14、信號(hào)就可以啟動(dòng)一個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程，包括延遲時(shí)間和轉(zhuǎn)換時(shí)間。（3）讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果：在A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后，ADC0804的引腳將給出一個(gè)低脈沖，如果把這個(gè)引腳直接連接到單片機(jī)的外部中斷引腳P3或P4，這個(gè)低脈沖將引起單片機(jī)中斷，單片機(jī)可以在中斷處理程序中讀取ADC0804的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果。各個(gè)引腳的大致功能如下： /CS：芯片片選信號(hào)，低電平有效，即/CS=0,該芯片才能正常工作，在外接多個(gè)ADC0804芯片時(shí)，該信號(hào)可以作為選擇地址使用，通過(guò)不同的地址信號(hào)使能不同的ADC0804芯片，從而可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)ADC通道的分時(shí)復(fù)用。 /WR:啟動(dòng)ADC0804進(jìn)行ADC采樣，該信號(hào)低電平有效，即

15、/WR信號(hào)由高電平變成低電平時(shí)，觸發(fā)一次ADC轉(zhuǎn)換。 /RD:低電平有效，即/RD=0時(shí)，可以通過(guò)數(shù)據(jù)端口DB0DB7讀出本次的采樣結(jié)果。 UIN（+）和UIN（-）：模擬電壓輸入端，模擬電壓輸入接UIN（+）端，UIN（-）端接地。雙邊輸入時(shí)UIN（+）、UIN（-）分別接模擬電壓信號(hào)的正端和負(fù)端。當(dāng)輸入的模擬電壓信號(hào)存在“零點(diǎn)漂移電壓”時(shí)，可在UIN（-）接一等值的零點(diǎn)補(bǔ)償電壓，變換時(shí)將自動(dòng)從UIN（+）中減去這一電壓。 VREF/2：參考電壓接入引腳，該引腳可外接電壓也可懸空，若外界電壓，則ADC的參考電壓為該外界電壓的兩倍，如不外接，則Vref與Vcc共用

16、電源電壓，此時(shí)ADC的參考電壓即為電源電壓Vcc的值。 CLKR和CLKIN：外接RC電路產(chǎn)生模數(shù)轉(zhuǎn)換器所需的時(shí)鐘信號(hào)，時(shí)鐘頻率CLK = 1/1.1RC，一般要求頻率范圍100KHz1.28MHz。 AGND和DGND：分別接模擬地和數(shù)字地。 /INT:中斷請(qǐng)求信號(hào)輸出引腳，該引腳低電平有效，當(dāng)一次A/D轉(zhuǎn)換完成后， 將引起/INT=0，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，該引腳應(yīng)與微處理器的外部中斷輸入引腳相連（如51單片機(jī)的INT0,INT1腳），當(dāng)產(chǎn)生/INT信號(hào)有效時(shí)，還需等待/RD=0才能正確讀出A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果，若ADC0804單獨(dú)使用，則可以將

17、/INT引腳懸空。  DB0DB7：輸出A/D轉(zhuǎn)換后的8位二進(jìn)制結(jié)果。程序如下：#include<reg52.h>#include <intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define ad0_7 P0 /AD數(shù)據(jù)口sbit cs=P10; /芯片選擇信號(hào),控制芯片的啟動(dòng)和結(jié)果讀取,低電平有效sbit rd=P11; /讀數(shù)據(jù)控制,低電平有效sbit wr=P12; /AD轉(zhuǎn)換起動(dòng)控制,上升沿有效sbit intr=P13; /AD轉(zhuǎn)換結(jié)束輸出低uchar led

18、10=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90; /5ms延時(shí)子程序/void delay(uint i) uint j; for(;i>0;i-) for(j=0;j<410;j+);/啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換子程序/void start_ad(void) cs=0; /允許進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換 wr=0;_nop_();wr=1; /WR由低變高時(shí),AD開(kāi)始轉(zhuǎn)換 while(intr); /查詢轉(zhuǎn)換結(jié)束產(chǎn)生INTR 信號(hào)(低電平有效) cs=1; /停止AD轉(zhuǎn)換/讀A/D數(shù)據(jù)子程序/read_ad() uint ad_data; ad0_

19、7=0xff; cs=0; /允許讀 rd=0; /讀取轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)結(jié)果數(shù)據(jù)結(jié)果 _nop_(); ad_data=ad0_7; /把數(shù)據(jù)存到ad_data中 rd=1;cs=1; /停止A/D讀取 return(ad_data);/數(shù)據(jù)處理與顯示子程序/說(shuō)明:當(dāng)輸入電壓為5V時(shí),A/D輸出為FFH,即輸入電壓=AD數(shù)據(jù)*(5/255)=AD數(shù)據(jù)/(255/5)=AD數(shù)據(jù)/51/ 用四位數(shù)碼管進(jìn)行顯示,數(shù)碼管的AH接于P3口,公共端從最低位是P2.0,最高位是P2.3void data_shout(uint ad_data) uint a=50,one,two,three,four;four=ad

20、_data/51; /第四位數(shù)碼管(最高位)three=ad_data%51*10/51; /第三位數(shù)碼管two=ad_data%51*10%51*10/51; /第二位數(shù)碼管one=ad_data%51*10%51*10%51*10/51; /第一位數(shù)碼管(最低位)while(a-) P3=ledone;P2=0xfe;delay(1);P3=ledtwo;P2=0xfd;delay(1);P3=ledthree;P2=0xfb;delay(1);P3=ledfour-0x80; /顯示小數(shù)點(diǎn)P2=0xf7;delay(1);int main(void) while(1) start_ad(

21、); /啟動(dòng)ADdata_shout(read_ad(); /讀AD數(shù)據(jù)并顯示3.6 單片機(jī)模塊AT89S52 是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM， 32 位I/O 口線，看門(mén)狗定時(shí)器，2 個(gè)數(shù)

22、據(jù)指針，三個(gè)16 位 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口， 片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，AT89S52 可降至0Hz 靜態(tài)邏 輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工 作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。 AT89S52各引腳的功能如下： P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門(mén)電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫(xiě)1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0

23、 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。 P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門(mén)電流。P1口管腳寫(xiě)入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。 P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門(mén)電流，當(dāng)P2口被寫(xiě)“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)

24、器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。  P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門(mén)電流。當(dāng)P3口寫(xiě)入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。 單片機(jī)AT89S52引腳圖如下所示：3.7 LCD顯示模塊液晶顯示器（Liquid Crystal Display,LCD）是一種

25、用液晶材料制成的顯示器件。液晶顯示器具有體積小、重量輕、功耗低（每平方厘米幾微瓦到幾十微瓦）、字跡清晰、壽命長(zhǎng)、光照超強(qiáng)對(duì)比度越大等突出特點(diǎn)，以被廣泛地應(yīng)用于各種儀器儀表、低功耗系統(tǒng)、終端顯示等方面，尤其是在便攜式儀器設(shè)備中更顯示出其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。顯示模塊我們選擇的是LCM 1H12864M。主要技術(shù)參數(shù)和顯示特性: 電源：VDD 3.3V+5V(內(nèi)置升壓電路，無(wú)需負(fù)壓)； 顯示內(nèi)容：128列× 64行 顯示顏色：黃綠 顯示角度：6：00鐘直視 LCD類(lèi)型：STN 與MCU接口：8位或4位并行/3位串行&#

26、160;配置LED背光LCD12864 引腳定義如下： VSS - 模塊的電源地 VDD - 模塊的電源正端 V0 - LCD驅(qū)動(dòng)電壓輸入端 RS(CS) 并行的指令/數(shù)據(jù)選擇信號(hào)；串行的片選信號(hào) R/W(SID) 并行的讀寫(xiě)選擇信號(hào)；串行的數(shù)據(jù)口 E(CLK) 并行的使能信號(hào)；串行的同步時(shí)鐘 DB0 DB7 數(shù)據(jù)0 數(shù)據(jù)7 DB1 H/L 數(shù)據(jù)1 DB2 H/L 數(shù)據(jù)2 DB3 H/L 數(shù)據(jù)3 DB4 H/L 數(shù)據(jù)4 DB5 H/L 數(shù)據(jù)5 DB6 H/L 數(shù)據(jù)6 PSB H/L 并/串行接口選擇：H-并行；L-串行 NC 空腳 /RET H/L 復(fù)位 低電平有效 BLA

27、 （LED+5V） 背光源正極 BLK （LED-OV） 背光源負(fù)極3.8 無(wú)線傳輸模塊無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)一般由無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)射系統(tǒng)、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸接收系統(tǒng)、處理系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)成。其發(fā)射系統(tǒng)由可編程的集成芯片及外圍電路構(gòu)成;接收系統(tǒng)由檢波放大整形電路及無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸接收芯片構(gòu)成;處理系統(tǒng)由單片微處理機(jī)芯片及外圍電路構(gòu)成。主要芯片均系無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸專(zhuān)用集成芯片。由無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸發(fā)射系統(tǒng)輸出的信號(hào)是經(jīng)高頻調(diào)制后的二進(jìn)制高頻編碼脈沖串,它由起始碼及信息碼構(gòu)成。這種發(fā)送方式具有下述優(yōu)點(diǎn): 無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸脈沖寬度穩(wěn)定且不會(huì)由于數(shù)據(jù)的內(nèi)容而改變功率消耗;采用高頻調(diào)制的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸信號(hào)抗干擾能力強(qiáng),使無(wú)線

28、數(shù)據(jù)傳輸信號(hào)易于分離和區(qū)別;已調(diào)脈沖列可用一個(gè)窄帶接收器進(jìn)行接收,可提高無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的抗干擾能力;在高頻下間隔進(jìn)行開(kāi)關(guān),可減小消耗功率。 nRF905是工作于433/868/915MHz三個(gè)ISM(工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)學(xué))頻道的單片射頻收發(fā)器，它由頻率合成器、接收解調(diào)器、功率放大器、晶體振蕩器和調(diào)制器組成， ShockBurstTM工作模式，自動(dòng)處理字頭和CRC(循環(huán)冗余碼校驗(yàn))，使用SPI接口與微控制器通信，配置非常方便。此外，其功耗非常低，以-10dBm的輸出功率發(fā)射時(shí)電流只有11mA，工作于接收模式時(shí)的電流為12.5mA，內(nèi)建空閑模式與關(guān)機(jī)模式，易于實(shí)現(xiàn)節(jié)能。發(fā)送部分/

29、*/寫(xiě)發(fā)射數(shù)據(jù)命令:20H/讀發(fā)射數(shù)據(jù)命令:21H/寫(xiě)發(fā)射地址命令:22H/讀發(fā)射地址命令:23H /讀接收數(shù)據(jù)命令:24H*/#include <reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit TXEN = P27; /配置口定義567/sbit TRX_CE = P26;sbit PWR = P25;sbit MISO = P22; /SPI口定義0123/sbit MOSI = P23;sbit SCK = P21;sbit CSN = P20;sbit DR = P24; /狀態(tài)輸出口4/sb

30、it led=P10;/*/*RF寄存器配置*/*/ 0x00, /配置命令/ 0x6C, /CH_NO,配置頻段在433.2MHZ/ 0x0E, /輸出功率為10db,不重發(fā)，節(jié)電為正常模式/ 0x44, /地址寬度設(shè)置，為4字節(jié)/ 0x03,0x03, /接收發(fā)送有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為3字節(jié)/ 0xE7,0xE7,0xE7,0xE7,/接收地址,16位CRC校驗(yàn)，外部時(shí)鐘信號(hào)使能，16M晶振/UP_CLK輸出1MHZ頻率/ 0xDE, /CRC充許/*/*uchar code RFConf11=0x00,0x6c,0x0e,0x44,0x03,0x03,0xe7,0xe7,0xe7,0xe7,0x

31、de;*/uchar RFConf11=0x00, /配置命令/0x4c, /CH_NO,配置頻段在423MHZ0x0C, /輸出功率為10db,不重發(fā)，節(jié)電為正常模式0x44, /地址寬度設(shè)置，為4字節(jié)0x02,0x02, /接收發(fā)送有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為32字節(jié)0xCC,0xCC,0xCC,0xCC, /接收地址0x58, /CRC充許，8位CRC校驗(yàn)，外部時(shí)鐘信號(hào)不使能，16M晶振;void delay(uint z)uint x,y;for(x=z;x>0;x-)for(y=110;y>0;y-);void SpiWrite(uchar date) /用SPI口寫(xiě)數(shù)據(jù)至NRF905

32、內(nèi)/uchar i;for(i=0;i<8;i+)delay(1);SCK=0;MOSI=(date&0x80);date<<=1 ;delay(1);SCK=1;delay(1);SCK=0;SCK=0;void TxPacket(void)/ TXEN=1;CSN=0;SpiWrite(0x22); /寫(xiě)發(fā)送地址,后面跟4字節(jié)地址/SpiWrite(0xcc);SpiWrite(0xcc);SpiWrite(0xcc);SpiWrite(0xcc);CSN=1;delay(1);CSN=0;SpiWrite(0x20); /寫(xiě)發(fā)送數(shù)據(jù)命令,后面跟三字節(jié)數(shù)據(jù)/Spi

33、Write(0x01);SpiWrite(0x02);/ SpiWrite(0x04);CSN=1;delay(1);TRX_CE=1;TXEN=1; /CE,EN同時(shí)為1,為發(fā)送模式delay(1); /等帶發(fā)送完成/led=led;/ while(!DR); /在非屏蔽狀態(tài)下，只能發(fā)射一次TRX_CE=0;/led=led; /加上led后，對(duì)接收產(chǎn)生了一定的影響，/while(!DR); /有時(shí)多接收一次的數(shù)據(jù)void Ini_System(void) /初始化配置寄存器/uchar i;/ delay(1);CSN=1;SCK=0;DR=0;PWR=1; /進(jìn)入掉電模式TRX_CE=0

34、;TXEN=0;delay(1);CSN=0; /進(jìn)入SIP模式for(i=0;i<11;i+)SpiWrite(RFConfi); /設(shè)置配置寄存器CSN=1; /關(guān)閉SPI，進(jìn)入發(fā)射狀態(tài)/ PWR=1;void main(void)led=1;Ini_System(); /設(shè)置配置，并進(jìn)入發(fā)射模式/ PWR=1; /進(jìn)入掉電模式while(1)TxPacket(); /發(fā)送數(shù)據(jù)led=led;DR=0;接收部分#include <reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charbit lcdbit;s

35、bit TXEN = P27; /配置口定義765/sbit TRX_CE = P26;sbit PWR = P25;sbit MISO = P22; /SPI口定義0123/sbit MOSI = P23;sbit SCK = P21;sbit CSN = P20;sbit DR = P24; /狀態(tài)輸出口4/sbit led=P10;/*/*RF寄存器配置*/*/ 0x00, /配置命令/ 0x6C, /CH_NO,配置頻段在433.2MHZ/ 0x0E, /輸出功率為10db,不重發(fā)，節(jié)電為正常模式/ 0x44, /地址寬度設(shè)置，為4字節(jié)/ 0x03,0x03, /接收發(fā)送有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為

36、3字節(jié)/ 0xE7,0xE7,0xE7,0xE7,/接收地址,16位CRC校驗(yàn)，外部時(shí)鐘信號(hào)使能，16M晶振/UP_CLK輸出1MHZ頻率/ 0xDE, /CRC充許/*/*uchar code RFConf11=0x00,0x6c,0x0e,0x44,0x03,0x03,0xe7,0xe7,0xe7,0xe7,0xde;*/uchar RFConf11= /配置命令/0x00,0x4c,0x0c,0x44,0x02,0x02,0xcc,0xcc,0xcc,0xcc,0x58 /CRC充許，8位CRC校驗(yàn)，外部時(shí)鐘信號(hào)不使能，16M晶振;uchar TxRxBuffer2;uchar date

37、;void delay(uint z)uint x,y;for(x=z;x>0;x-)for(y=110;y>0;y-);void SpiWrite(unsigned char date) /用SPI口寫(xiě)數(shù)據(jù)至NRF905內(nèi)/uchar i;for(i=0;i<8;i+)delay(1);SCK=0;MOSI=(date&0x80);date<<=1 ;delay(1);SCK=1;delay(1);SCK=0;SCK=0;unsigned char SpiRead(void) /from 905 read data/uchar i;for(i=0;i<8;i+)date<<=1 ;SCK=0;delay(1);date|=MISO;SCK=1 ;delay(1);SCK=0;return(date);void RxPacket(void) /接收數(shù)據(jù)包/uchar i;/while(DR)for (i = 0 ;i < 2 ;i+)/led=led;TxRxBufferi = SpiRead();/i+;void Wait_Rec_Packet(void) /等待接收數(shù)據(jù)包/ uchar temp;/ PWR=1;TXEN=0; /接收模式