傳感器與單片機接口技術(shù)

1、第第19章章 傳感器與單片機接口技術(shù)傳感器與單片機接口技術(shù)目目 錄錄 19.1 熱電偶傳感器與單片機的接口實例熱電偶傳感器與單片機的接口實例19.2 霍爾傳感器與單片機接口實例霍爾傳感器與單片機接口實例 19.3 壓電測力傳感器與單片機接口實例壓電測力傳感器與單片機接口實例19.4 光電傳感器與單片機接口實例光電傳感器與單片機接口實例第第19章章 傳感器與單片機接口技術(shù)傳感器與單片機接口技術(shù)傳感器與單片機的接口技術(shù)傳感器與單片機的接口技術(shù) 就是智能設(shè)備中的一個關(guān)鍵性問題就是智能設(shè)備中的一個關(guān)鍵性問題 傳感器必須經(jīng)過適當?shù)慕涌陔娐穫鞲衅鞅仨毥?jīng)過適當?shù)慕涌陔娐坊蚪涌谲浖幕蚪涌谲浖摹般暯鱼暯印保?/p>

2、才能滿足信號的處理、才能滿足信號的處理、顯示和控制的要求顯示和控制的要求 第第19章章 傳感器與單片機接口技術(shù)傳感器與單片機接口技術(shù)19.1 熱電偶傳感器與單片機的接口實例熱電偶傳感器與單片機的接口實例1熱電偶傳感器與單片機的硬件接口設(shè)計熱電偶傳感器與單片機的硬件接口設(shè)計基于熱電偶的溫度控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圈基于熱電偶的溫度控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圈 第第19章章 傳感器與單片機接口技術(shù)傳感器與單片機接口技術(shù)19.1 熱電偶傳感器與單片機的接口實例熱電偶傳感器與單片機的接口實例1熱電偶傳感器與單片機的硬件接口設(shè)計熱電偶傳感器與單片機的硬件接口設(shè)計溫度信號采集和放大電路溫度信號采集和放大電路第第19章章 傳感器與單

3、片機接口技術(shù)傳感器與單片機接口技術(shù)包括：包括：鍵盤模塊、顯示模塊、溫度信號采集轉(zhuǎn)換模塊、鍵盤模塊、顯示模塊、溫度信號采集轉(zhuǎn)換模塊、溫度控制信號輸出模塊和單片機模塊。溫度控制信號輸出模塊和單片機模塊。該系統(tǒng)能根據(jù)用戶設(shè)置的溫度數(shù)值，該系統(tǒng)能根據(jù)用戶設(shè)置的溫度數(shù)值，控制加熱器和冷卻器輪流工作。控制加熱器和冷卻器輪流工作。19.1 熱電偶傳感器與單片機的接口實例熱電偶傳感器與單片機的接口實例1熱電偶傳感器與單片機的硬件接口設(shè)計熱電偶傳感器與單片機的硬件接口設(shè)計第第19章章 傳感器與單片機接口技術(shù)傳感器與單片機接口技術(shù)19.1 熱電偶傳感器與單片機的接口實例熱電偶傳感器與單片機的接口實例1熱電偶傳感器

4、與單片機的硬件接口設(shè)計熱電偶傳感器與單片機的硬件接口設(shè)計(1)鍵盤、顯示模塊鍵盤、顯示模塊鍵盤模塊是用戶設(shè)置系統(tǒng)工作溫度和工作狀態(tài)的輸入設(shè)備，鍵盤模塊是用戶設(shè)置系統(tǒng)工作溫度和工作狀態(tài)的輸入設(shè)備，采用獨立式鍵盤結(jié)構(gòu)采用獨立式鍵盤結(jié)構(gòu) 顯示模塊用于顯示用戶設(shè)置的溫度值和系統(tǒng)當前溫度。顯示模塊用于顯示用戶設(shè)置的溫度值和系統(tǒng)當前溫度。 (2)溫度信號采集轉(zhuǎn)換模塊溫度信號采集轉(zhuǎn)換模塊Ll為熱電偶傳感器，它將環(huán)境溫度高低為熱電偶傳感器，它將環(huán)境溫度高低變成電壓信號，送到運算放大器，變成電壓信號，送到運算放大器，放大后的信號輸出到放大后的信號輸出到AD轉(zhuǎn)換模塊。轉(zhuǎn)換模塊。 第第19章章 傳感器與單片機接口技

5、術(shù)傳感器與單片機接口技術(shù)19.1 熱電偶傳感器與單片機的接口實例熱電偶傳感器與單片機的接口實例2熱電偶傳感器與單片機的軟件接口設(shè)計熱電偶傳感器與單片機的軟件接口設(shè)計系統(tǒng)的軟件包括主程序、系統(tǒng)的軟件包括主程序、定時中斷程序、定時中斷程序、溫度測量轉(zhuǎn)換程序、溫度測量轉(zhuǎn)換程序、溫度控制程序、溫度控制程序、鍵盤處理程序等。鍵盤處理程序等。 第第19章章 傳感器與單片機接口技術(shù)傳感器與單片機接口技術(shù)主程序流程圖主程序流程圖 定時中斷服務(wù)程序流程圖定時中斷服務(wù)程序流程圖19.1 熱電偶傳感器與單片機的接口實例熱電偶傳感器與單片機的接口實例2熱電偶傳感器與單片機的軟件接口設(shè)計熱電偶傳感器與單片機的軟件接口設(shè)

6、計第第19章章 傳感器與單片機接口技術(shù)傳感器與單片機接口技術(shù)19.1 熱電偶傳感器與單片機的接口實例熱電偶傳感器與單片機的接口實例2熱電偶傳感器與單片機的軟件接口設(shè)計熱電偶傳感器與單片機的軟件接口設(shè)計溫度測量轉(zhuǎn)換子程序流程圖溫度測量轉(zhuǎn)換子程序流程圖 溫度測量子程序流程圖溫度測量子程序流程圖 第第19章章 傳感器與單片機接口技術(shù)傳感器與單片機接口技術(shù)19.1 熱電偶傳感器與單片機的接口實例熱電偶傳感器與單片機的接口實例2熱電偶傳感器與單片機的軟件接口設(shè)計熱電偶傳感器與單片機的軟件接口設(shè)計設(shè)置鍵處理子程序流程圖設(shè)置鍵處理子程序流程圖 第第19章章 傳感器與單片機接口技術(shù)傳感器與單片機接口技術(shù)19.

7、2 霍爾傳感器與單片機接口實例霍爾傳感器與單片機接口實例1霍爾傳感器與單片機的硬件接口設(shè)計霍爾傳感器與單片機的硬件接口設(shè)計 霍爾測速模塊、單片機模塊和顯示模塊。霍爾測速模塊、單片機模塊和顯示模塊。電機測速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖電機測速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 第第19章章 傳感器與單片機接口技術(shù)傳感器與單片機接口技術(shù)19.2 霍爾傳感器與單片機接口實例霍爾傳感器與單片機接口實例測速齒輪測速齒輪 霍爾元件霍爾元件 1霍爾傳感器與單片機的硬件接口設(shè)計霍爾傳感器與單片機的硬件接口設(shè)計 第第19章章 傳感器與單片機接口技術(shù)傳感器與單片機接口技術(shù)19.2 霍爾傳感器與單片機接口實例霍爾傳感器與單片機接口實例1霍爾傳感器與單片機的

8、硬件接口設(shè)計霍爾傳感器與單片機的硬件接口設(shè)計 霍爾傳感器與單片機的硬件接口連接圖霍爾傳感器與單片機的硬件接口連接圖 第第19章章 傳感器與單片機接口技術(shù)傳感器與單片機接口技術(shù)19.2 霍爾傳感器與單片機接口實例霍爾傳感器與單片機接口實例1霍爾傳感器與單片機的硬件接口設(shè)計霍爾傳感器與單片機的硬件接口設(shè)計 P3.3作為與測速裝置的連接引腳，用于數(shù)據(jù)采集。作為與測速裝置的連接引腳，用于數(shù)據(jù)采集。 顯示模塊采用顯示模塊采用4位動態(tài)位動態(tài)LED數(shù)碼顯示電路。數(shù)碼顯示電路。 第第19章章 傳感器與單片機接口技術(shù)傳感器與單片機接口技術(shù)19.2 霍爾傳感器與單片機接口實例霍爾傳感器與單片機接口實例2霍爾傳感器

9、與單片機的軟件接口設(shè)計霍爾傳感器與單片機的軟件接口設(shè)計 單片機測量電機轉(zhuǎn)速的基本原理就是測量單片機測量電機轉(zhuǎn)速的基本原理就是測量一定時間內(nèi)進入單片機的脈沖數(shù)量，一定時間內(nèi)進入單片機的脈沖數(shù)量，經(jīng)過軟件處理就可以汁算出電機的轉(zhuǎn)速經(jīng)過軟件處理就可以汁算出電機的轉(zhuǎn)速 系統(tǒng)軟件包括主程序、系統(tǒng)軟件包括主程序、中斷處理程序、中斷處理程序、顯示程序和轉(zhuǎn)速計算程序。顯示程序和轉(zhuǎn)速計算程序。 第第19章章 傳感器與單片機接口技術(shù)傳感器與單片機接口技術(shù)19.2 霍爾傳感器與單片機接口實例霍爾傳感器與單片機接口實例2霍爾傳感器與單片機的軟件接口設(shè)計霍爾傳感器與單片機的軟件接口設(shè)計 主程序流程圖主程序流程圖 中斷服

10、務(wù)程序流程圖中斷服務(wù)程序流程圖 第第19章章 傳感器與單片機接口技術(shù)傳感器與單片機接口技術(shù)19.3 壓電測力傳感器與單片機接口實例壓電測力傳感器與單片機接口實例1壓電測力傳感器與單片機的硬件接口設(shè)計壓電測力傳感器與單片機的硬件接口設(shè)計測力系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖測力系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖 第第19章章 傳感器與單片機接口技術(shù)傳感器與單片機接口技術(shù)19.3 壓電測力傳感器與單片機接口實例壓電測力傳感器與單片機接口實例1壓電測力傳感器與單片機的硬件接口設(shè)計壓電測力傳感器與單片機的硬件接口設(shè)計力敏傳感器輸出的信號經(jīng)差頻后，力敏傳感器輸出的信號經(jīng)差頻后，由單片機進行數(shù)據(jù)采集，由單片機進行數(shù)據(jù)采集，經(jīng)軟件完成數(shù)字濾波和歸

11、經(jīng)軟件完成數(shù)字濾波和歸運算等處理后，運算等處理后，所得測量結(jié)果送所得測量結(jié)果送LED顯示器顯示。顯示器顯示。 第第19章章 傳感器與單片機接口技術(shù)傳感器與單片機接口技術(shù)19.3 壓電測力傳感器與單片機接口實例壓電測力傳感器與單片機接口實例1壓電測力傳感器與單片機的硬件接口設(shè)計壓電測力傳感器與單片機的硬件接口設(shè)計 (1)信號的采集信號的采集 待測外力加到傳感器系統(tǒng)的待測外力加到傳感器系統(tǒng)的傳力機械裝置時，傳力機械裝置時，經(jīng)由機械裝置，經(jīng)由機械裝置，該力就作用到了諧振傳感該力就作用到了諧振傳感器的敏感元件上，器的敏感元件上，敏感元件參數(shù)發(fā)生變化，敏感元件參數(shù)發(fā)生變化，即可得到差頻信號即可得到差頻信

12、號 輸出的差頻信號的頻率變化量輸出的差頻信號的頻率變化量反映了反映了X1的受力情況。的受力情況。由單片機對得到的頻率信號由單片機對得到的頻率信號(差差頻信號頻信號)進行數(shù)字化處理，進行數(shù)字化處理，并將結(jié)果送并將結(jié)果送LED顯示。顯示。第第19章章 傳感器與單片機接口技術(shù)傳感器與單片機接口技術(shù)19.3 壓電測力傳感器與單片機接口實例壓電測力傳感器與單片機接口實例1壓電測力傳感器與單片機的硬件接口設(shè)計壓電測力傳感器與單片機的硬件接口設(shè)計(2)測量差頻信號的頻率測量差頻信號的頻率 (3)顯示電路顯示電路 第第19章章 傳感器與單片機接口技術(shù)傳感器與單片機接口技術(shù)19.3 壓電測力傳感器與單片機接口實

13、例壓電測力傳感器與單片機接口實例2壓電測力傳感器與單片機的軟件接口設(shè)計壓電測力傳感器與單片機的軟件接口設(shè)計 系統(tǒng)軟件包括主程序和中斷子程序。系統(tǒng)軟件包括主程序和中斷子程序。主程序的功能是完成系統(tǒng)初始化，主程序的功能是完成系統(tǒng)初始化，包括設(shè)置堆棧包括設(shè)置堆棧指針、分配內(nèi)存空間、設(shè)置中斷控制字指針、分配內(nèi)存空間、設(shè)置中斷控制字以及設(shè)定計數(shù)定時器的工作方式等。以及設(shè)定計數(shù)定時器的工作方式等。 第第19章章 傳感器與單片機接口技術(shù)傳感器與單片機接口技術(shù)19.3 壓電測力傳感器與單片機接口實例壓電測力傳感器與單片機接口實例2壓電測力傳感器與單片機的軟件接口設(shè)計壓電測力傳感器與單片機的軟件接口設(shè)計 主程序

14、流程圖主程序流程圖 第第19章章 傳感器與單片機接口技術(shù)傳感器與單片機接口技術(shù)19.3 壓電測力傳感器與單片機接口實例壓電測力傳感器與單片機接口實例2壓電測力傳感器與單片機的軟件接口設(shè)計壓電測力傳感器與單片機的軟件接口設(shè)計 中斷子程序流程圖中斷子程序流程圖 中斷子程序即中斷子程序即服務(wù)程序，服務(wù)程序，數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)的采集、數(shù)字濾波及數(shù)字濾波及顯示控制都由麗而顯示控制都由麗而中斷程序完成。中斷程序完成。 第第19章章 傳感器與單片機接口技術(shù)傳感器與單片機接口技術(shù)19.4 光電傳感器與單片機接口實例光電傳感器與單片機接口實例1光電傳感器與單片機的硬件接口設(shè)計光電傳感器與單片機的硬件接口設(shè)計光電傳

15、感器測速調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖光電傳感器測速調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 第第19章章 傳感器與單片機接口技術(shù)傳感器與單片機接口技術(shù)19.4 光電傳感器與單片機接口實例光電傳感器與單片機接口實例1光電傳感器與單片機的硬件接口設(shè)計光電傳感器與單片機的硬件接口設(shè)計系統(tǒng)由光電檢測放大模塊、系統(tǒng)由光電檢測放大模塊、單片機模塊、單片機模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、放大濾波模塊和放大濾波模塊和功率放大模塊構(gòu)成功率放大模塊構(gòu)成 第第19章章 傳感器與單片機接口技術(shù)傳感器與單片機接口技術(shù)19.4 光電傳感器與單片機接口實例光電傳感器與單片機接口實例1光電傳感器與單片機的硬件接口設(shè)計光電傳感器與單片機的硬件接口設(shè)計(1)光電

16、檢測模塊光電檢測模塊光電檢測模塊原理光電檢測模塊原理 遮光片遮光片 第第19章章 傳感器與單片機接口技術(shù)傳感器與單片機接口技術(shù)19.4 光電傳感器與單片機接口實例光電傳感器與單片機接口實例1光電傳感器與單片機的硬件接口設(shè)計光電傳感器與單片機的硬件接口設(shè)計反射式光電傳感器反射式光電傳感器檢測電機速度的基本原理就是檢測電機速度的基本原理就是當發(fā)射管光照射到物體后，當發(fā)射管光照射到物體后，被物體反射到接收管時，被物體反射到接收管時，接收管導通，反之關(guān)斷，接收管導通，反之關(guān)斷，為此，可以制作一個遮光葉片，為此，可以制作一個遮光葉片，安裝在轉(zhuǎn)軸上，安裝在轉(zhuǎn)軸上，當扇葉經(jīng)過時，當扇葉經(jīng)過時，產(chǎn)生脈沖信號。

17、產(chǎn)生脈沖信號。當葉片數(shù)較多時，當葉片數(shù)較多時，旋轉(zhuǎn)一周可以獲得多個脈沖信號。旋轉(zhuǎn)一周可以獲得多個脈沖信號。第第19章章 傳感器與單片機接口技術(shù)傳感器與單片機接口技術(shù)19.4 光電傳感器與單片機接口實例光電傳感器與單片機接口實例1光電傳感器與單片機的硬件接口設(shè)計光電傳感器與單片機的硬件接口設(shè)計(2)單片機模塊單片機模塊(3)數(shù)模轉(zhuǎn)換和濾波放大模塊數(shù)模轉(zhuǎn)換和濾波放大模塊單片機硬件電路模塊圖單片機硬件電路模塊圖 第第19章章 傳感器與單片機接口技術(shù)傳感器與單片機接口技術(shù)19.4 光電傳感器與單片機接口實例光電傳感器與單片機接口實例1光電傳感器與單片機的硬件接口設(shè)計光電傳感器與單片機的硬件接口設(shè)計DAC0832內(nèi)部電路框圖內(nèi)部電路框圖 第第19章章 傳感器與單片機接口技術(shù)傳感器與單片機接口技術(shù)19.4 光電傳感器與單片機接口實例光電傳感器與單片機接口實例2光電傳感器和單片機接口的軟件設(shè)計光電傳感器和單片機接口的軟件設(shè)計 測速系統(tǒng)軟件包括測速系統(tǒng)軟件包括3個程序模塊：個程序模塊：主程序、中斷服務(wù)程序和轉(zhuǎn)速運算程序。主程序、中斷服務(wù)程序和轉(zhuǎn)速運算程序。 第第19章章 傳感器與單片機接口