超棒的單片機(jī)c2課件

第二章:應(yīng)用系統(tǒng)的基本組成與設(shè)計(jì)內(nèi)容OUTLINE基本組成設(shè)計(jì)內(nèi)容綜述2023/2/61典型單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一般硬件組成溫度顯示調(diào)節(jié)器數(shù)字式超聲波探傷儀2023/2/62典型單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一般硬件組成

單片機(jī)用于工業(yè)測(cè)控時(shí)，其典型應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)包括:

單片機(jī)系統(tǒng);用于測(cè)控目的前向傳感器輸入通道;后向伺服控制輸出通道基本的人機(jī)對(duì)話通道。

大型復(fù)雜的測(cè)控系統(tǒng)是一個(gè)多機(jī)系統(tǒng)，還包括機(jī)與機(jī)之間進(jìn)行通信的互相通道。2023/2/63變換器：各種傳感器的總稱，它采集現(xiàn)場(chǎng)的各種信號(hào)，并變換成電信號(hào)(電壓信號(hào)或電流信號(hào))，以滿足單片機(jī)的輸入要求。現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)有各種各樣，有電信號(hào)，如電壓、電流、電磁量等；也有非電量信號(hào)，如溫度、濕度、壓力、流量、位移量等，對(duì)于不同物理量應(yīng)選擇相應(yīng)的傳感器。傳感器的輸出信號(hào)一般是比較微弱的，要經(jīng)過(guò)放大處理后才能作為輸入信號(hào)。減少來(lái)自各種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的干擾信號(hào)。實(shí)現(xiàn)一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器分時(shí)對(duì)多路模擬信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在單片機(jī)的控制下，在某一個(gè)時(shí)刻采樣模擬信號(hào)的值，并能保持該瞬時(shí)值，直到下一次重新采樣。模擬信號(hào)采集通道結(jié)構(gòu)一、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一般硬件組成2023/2/65常見的傳感器介紹一、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一般硬件組成電阻式遠(yuǎn)傳壓力表感應(yīng)式流量表稱重傳感器CCD傳感器2023/2/66常見的傳感器介紹一、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一般硬件組成質(zhì)子旋進(jìn)式磁敏傳感器壓阻式液位傳感器光敏傳感器溫度傳感器色彩傳感器.swf2023/2/672.后向通道的組成與特點(diǎn)道結(jié)構(gòu)一、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一般硬件組成特點(diǎn):

(1)后向通道是應(yīng)用系統(tǒng)的輸出通道，大多數(shù)需要功率驅(qū)動(dòng)。

(2)靠近伺服驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)，伺服控制系統(tǒng)的大功率負(fù)荷易從后向通道進(jìn)入單片機(jī)系統(tǒng)，故后向通道的隔離對(duì)系統(tǒng)的可靠性影響很大。

(3)根據(jù)輸出控制的不同要求，后向通道電路有多種多樣，如模擬電路、數(shù)字電路、開關(guān)電路等，輸出信號(hào)形式有電流輸出、電壓輸出、開關(guān)量輸出及數(shù)字量輸出等。2023/2/69

模擬輸出通道一、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一般硬件組成模擬量輸出通道是計(jì)算機(jī)輸出量（數(shù)字量）和被控對(duì)象的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（模擬量）之間的橋梁。計(jì)算機(jī)一般通過(guò)模擬量輸出通道把輸出控制量送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電、液、氣動(dòng)）和其它伺服元件。以達(dá)到調(diào)節(jié)工業(yè)對(duì)象的目的，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的控制。2023/2/610一、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一般硬件組成

D/A單元：實(shí)現(xiàn)數(shù)字量向模擬量的轉(zhuǎn)換。

并行轉(zhuǎn)換方式：直接把數(shù)字轉(zhuǎn)換為電壓或電流信號(hào)。用連續(xù)的電壓電流信號(hào)去控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

串行轉(zhuǎn)換方式。輸出脈沖串信號(hào)，主要用于控制步進(jìn)電機(jī)，它將計(jì)算機(jī)送出的變成步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度。

將D/A輸出的弱信號(hào)轉(zhuǎn)換為滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的控制信號(hào)

模擬輸出通道的作用2023/2/611一、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一般硬件組成3.人機(jī)通道的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)PC機(jī)除了主機(jī)以外還需要哪些部分呢？單片機(jī)電路有時(shí)候也需要鍵盤、顯示等外設(shè)。2023/2/613一、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一般硬件組成

(1)由于通常的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)大多數(shù)是小規(guī)模系統(tǒng)，因此，應(yīng)用系統(tǒng)中的人機(jī)對(duì)話通道以及人機(jī)對(duì)話設(shè)備的配置都是小規(guī)模的，如微型打印機(jī)、功能鍵、LED/LCD顯示器等。若需高水平的人機(jī)對(duì)話配置，如通用打印機(jī)、CRT、硬盤、標(biāo)準(zhǔn)鍵盤等，則往往將單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)通過(guò)外總線與通用計(jì)算機(jī)相連，享用通用計(jì)算機(jī)的外圍人機(jī)對(duì)話設(shè)備。

(2)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，人機(jī)對(duì)話通道及接口大多采用內(nèi)總線形式，與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展密切相關(guān)。

(3)人機(jī)通道接口一般都是數(shù)字電路，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性好。3