基于單片機(jī)的數(shù)顯式智能壓力開關(guān)設(shè)計(jì)

PAGEPAGE54摘要隨著傳感器檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，傳感器集信號(hào)采集、信號(hào)處理輸出功能于一身，精度高穩(wěn)定性好的壓力檢測(cè)系統(tǒng)已成為生產(chǎn)實(shí)踐發(fā)展的迫切需要。其中壓阻式壓力傳感器以其靈敏度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好、易于微型化等特點(diǎn)，而獲得廣泛應(yīng)用。單片機(jī)是隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)發(fā)展而誕生的，由于它體積小、功耗低，控制能力強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，以形式多樣的控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)檢測(cè)和控制中。本設(shè)計(jì)從當(dāng)前工業(yè)壓力采集顯示開關(guān)現(xiàn)狀出發(fā)，設(shè)計(jì)一種基于AT89C51單片機(jī)的編程控制儀器，該系統(tǒng)集壓力采集顯示，過載報(bào)警并處理于一體。本設(shè)計(jì)對(duì)壓力傳感器的選型，信號(hào)放大和濾波，LCD液晶顯示電路以及單片機(jī)的接口電路等技術(shù)進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)，并用仿真軟件Proteus對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了整體調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了預(yù)定功能。關(guān)鍵詞：傳感器單片機(jī)信號(hào)處理仿真ABSTRACTWiththedevelopmentofsensordetectiontechnology,itmakesthesignalacquisitionandsignalprocessingoutputin-one.Thepressuremonitoringsystemabouthighprecisionandstabilityhasbecometheurgentneedfortheproductionpractices.Thepressuresensorwithitshighsensitivity,dynamicresponse,miniaturizationandotherfeatures,iswidelyavailable.Withthedevelopmentofultra-large-scaleintegratedcircuittechnology,theMicrocontrollerwasborn.Duetoitssmallsize,lowpowerconsumption,controlability,flexibleexpansion,miniaturizationandeaseofuse,itisusedinindustrialinspectionandcontrolwidelyinthevariousformsofcontrolsystemsanddataacquisitionsystem.Accordingtothestatusaboutthepressuredisplayswitchinthecurrentcollectionindustrial,thedesignmakesaprogrammingcontrolinstrumentsbasedonAT89C51.Thesystemgatherspressureofdisplayandoverloadalarminone.Thedesignthatanalysestheselectionpressuresensor,thesignalamplifiedandfilter,theLCDdisplaycircuitandmicrocontrollerinterfacecircuit.ThedesignadoptsProteusasthesimulationplatformandachievestheintendedfunction.Keywords:transducerSCMsignalprocessingsimulation目錄摘要 IABSTRACT II第1章緒論 11.1概述 11.2分類 21.3電子式壓力開關(guān)原理 31.4國(guó)外壓力檢測(cè)的現(xiàn)狀 4第2章方案設(shè)計(jì) 62.1設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)框圖 62.2控制器方案確定 62.3壓力傳感器選擇 72.3.1壓力檢測(cè)的類型 72.3.2壓阻式傳感器的工作原理 92.3.3電阻應(yīng)變片測(cè)量電路的電橋原理 112.3.4傳感器最終方案 14第3章硬件電路設(shè)計(jì) 153.1總體設(shè)計(jì)框圖 153.2壓力傳感器 153.2.1擴(kuò)散型壓阻式壓力傳感器特點(diǎn) 163.2.2壓阻式傳感器測(cè)量電路 163.2.3參數(shù)計(jì)算 173.3信號(hào)放大及調(diào)理電路 193.3.1電路基本結(jié)構(gòu) 193.3.2有源濾波器參數(shù)計(jì)算 223.4A/D轉(zhuǎn)換電路 233.4.1A/D轉(zhuǎn)換模塊TLC1543 233.4.2TLC1543的特點(diǎn) 243.4.3A/D采集時(shí)間計(jì)算 243.4.4TLC1543與單片機(jī)接口電路設(shè)計(jì) 243.5顯示電路 253.5.1LM032L模塊 253.5.2液晶顯示模塊與單片機(jī)連接 263.6鍵盤電路 273.6.1單片機(jī)與鍵盤電路接口設(shè)計(jì) 273.7繼電器與報(bào)警裝置 283.7.1固態(tài)繼電器的工作原理 283.7.2繼電器與單片機(jī)接口設(shè)計(jì) 293.7.3報(bào)警裝置 303.8電源設(shè)計(jì) 303.8.1電源設(shè)計(jì) 313.9單片機(jī)與最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) 323.9.1最小系統(tǒng)構(gòu)成 32第4章軟件設(shè)計(jì) 354.1系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)思路 354.2初始化子程序 364.3鍵盤子程序 364.4A/D子程序 374.5液晶顯示子程序 38第5章仿真測(cè)試 405.1Proteus軟件 405.2Proteus電路設(shè)計(jì) 415.2.1Proteus源文件設(shè)計(jì)和目標(biāo)代碼生成 425.2.2Proteus仿真 435.3仿真調(diào)試小結(jié) 46結(jié)論 48致謝 49參考文獻(xiàn) 50附錄1電源模塊參數(shù)表 53附錄2C語(yǔ)言程序 55ContentsABSTRACT(chinese) =1\*ROMANIABSTRACT =2\*ROMANIIChapter1Introduction 11.1Summari 11.2Classify 21.3Theprincipleoftheelectronicpressureswitch 31.4Theoverseasdevelopment 4Chapter2theprojectdesign 62.1Designstructurediagram 62.2Schemeinthecontroller 62.3Pressuresensorselection 72.3.1Typeofpressuretest 72.3.2Piezoresistivesensorprincipleofwork2.3.3Bridgeprinciple 112.3.4Sensorisfinalplan 14Chapter3thehardwarecircuitdesign 153.1Theoveralldesigndiagram 153.2Pressuresensor 153.2.1Thecharacteristicofthesensor 163.2.2Piezoresistivesensormeasurecircuit3.2.3Parametersarecalculated3.3Signalconditioningcircuitandamplification 193.3.1Circuitstructure 193.3.2Activefilterparametersarecalculated3.4A/Dconversioncircuit 233.4.1TLC1543A/Dconversionmodule 233.4.2Thecharacteristicsofthe 233.4.3A/Dacquisitiontimeiscalculated3.4.4TLC1543andSCMinterfacecircuitdesign 243.5Displaycircuit 253.5.1LM032Lmodule 253.5.2ConnectionmoduleandMCU 263.6Thekeyboardcircuit 273.6.1MCUandkeyboardinterfacecircuitdesign 273.7Relayandalarmdevice 283.7.1Theworkingprincipleofsolidstaterelay 283.7.2Therelayisconnectedcircuit 293.7.3Alarmdevice3.8Powersupplydesign 303.8.1Powersupplydesign 313.9Single-chipmicrocomputerandminimumsystemdesign 313.9.1Theminimumsystem 31Chapter4thesoftwaredesign 354.1Systemsoftwaredesignthinking 354.2Theinitial,anti-fuzzyprocess 364.3Keyboardsubroutines 364.4A/Dsubroutine 374.5Liquidcrystaldisplaysubroutine 38Chapter5thesimulationtest 405.1PROTEUSsoftware 405.2PROTEUScircuitdesign 415.2.1Proteusdesignsourcefileandtargetcodegeneration5.2.2Proteussimulation5.3Thesimulationdebuggingsummary 46Conclusion 48Acknowledgements 49References 50Appendix1powersupplymoduleparametertable 53Appendix2Clanguageprogram 55第1章緒論現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中為了檢查，監(jiān)督和控制某個(gè)生產(chǎn)過程或運(yùn)動(dòng)對(duì)象，并且使它們處于所選工況最佳狀態(tài)，就必須對(duì)一些參數(shù)的大小，方向和變化速度等進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)生產(chǎn)設(shè)備或者生產(chǎn)過程進(jìn)行控制。1.1概述在現(xiàn)代的自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中，各個(gè)組成部分一般分為信息的獲得，信息的轉(zhuǎn)換，信息的處理和信息的輸出等幾個(gè)部分。一個(gè)完整的自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，首先應(yīng)該先獲得被測(cè)量的信息，并通過信息的轉(zhuǎn)換把獲得的信息轉(zhuǎn)換為電量，然而進(jìn)行一系列的處理，再用指示儀或顯示儀信息輸出，或由計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的基本組成框圖如圖1-1。圖1-1自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)組成框圖傳感器是獲取信息的重要手段。它所獲取信息的正確與否，關(guān)系到整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的精度，在非電量檢測(cè)系統(tǒng)中占有重要的地位。壓力測(cè)量和溫度測(cè)量，即壓力計(jì)量學(xué)和溫度計(jì)量學(xué)是計(jì)量學(xué)的一個(gè)重要分支，它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域中占有一定的地位。人們的日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)等許多方面都與力和溫度有著十分密切的關(guān)系。力、溫度作為重要的物理量，是工業(yè)生產(chǎn)過程中最普遍、最重要的工藝參數(shù)之一。隨著時(shí)代的進(jìn)步、社會(huì)的發(fā)展、科學(xué)技術(shù)的不斷更新，力的測(cè)量范圍、溫度的測(cè)量范圍要求不斷擴(kuò)大，同時(shí)測(cè)量準(zhǔn)確性要求不斷提高。因此，檢測(cè)技術(shù)的研究是一個(gè)重要的研究課題。近年來，隨著微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展，傳感器在人們的工作和日常生活中應(yīng)用越來越普遍。工業(yè)生產(chǎn)中，電流、電壓、溫度、流量、轉(zhuǎn)速和開關(guān)量是常用的主要被控參數(shù)。壓力是工業(yè)生產(chǎn)過程中的重要參數(shù)之一。壓力的檢測(cè)或控制是保證生產(chǎn)和設(shè)備安全運(yùn)行必不可少的條件。傳統(tǒng)工業(yè)中對(duì)壓力控制一般采用實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并控制繼電器開關(guān)來實(shí)現(xiàn)，不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定，而且占用勞動(dòng)資源多，生產(chǎn)效益大大降低。實(shí)現(xiàn)智能化壓力檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)工業(yè)過程的控制具有非常重要的意義。隨著工業(yè)領(lǐng)域越來越智能化，各種大型智能控制設(shè)備的普及，工廠對(duì)各種參數(shù)的采集監(jiān)視系統(tǒng)要去更加看重。采用電子式數(shù)顯壓力開關(guān)進(jìn)行控制，不僅具有控制方便，電子顯示屏直觀，精度高，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度提高被控壓力的技術(shù)指標(biāo)，從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，極大的減少了員工勞動(dòng)的繁瑣，增加了生產(chǎn)效益。1.2分類目前國(guó)內(nèi)外此類產(chǎn)品的應(yīng)用大體上分為兩大類，“一種是機(jī)械式的壓力開關(guān)，見圖1-2（a），結(jié)構(gòu)上主要友彈簧，波紋管，杠桿等機(jī)械零件組成，壽命短，可靠性差，設(shè)定極為不便，一般在零點(diǎn)到滿度之間設(shè)定點(diǎn)都有15%~30%的死區(qū)；一種是全電子式的[1]?！币妶D1-2（b），其特點(diǎn)是有：圖1-2(a)機(jī)械式壓力開關(guān)圖1-2(b)電子式壓力開關(guān)1.采用高精度AD和高速微處理器，全數(shù)字化設(shè)計(jì);2.4位數(shù)碼管顯示當(dāng)前壓力或液位值;3.壓力或液位可以根據(jù)自己的需要設(shè)置;4.三個(gè)單位可以根據(jù)客戶需要選擇：Bar，PSI，Kpa;5.可以設(shè)置高低壓力或液位報(bào)警點(diǎn)，并通過繼電器或光耦輸出給控制設(shè)備;6.輸出雙路繼電器(單刀雙擲)開關(guān)量;7.兩路繼電器/兩路光耦/帶4-20mA/0-10V輸出可以選擇;8.采用高精度壓力傳感器，比機(jī)械壓力開關(guān)精度高，遲滯小，響應(yīng)快，穩(wěn)定可靠;調(diào)節(jié)無死區(qū)，可以在整個(gè)量程范圍內(nèi)任意設(shè)定繼電器動(dòng)作壓力點(diǎn);9.使用按鍵調(diào)節(jié)動(dòng)作壓力，使用簡(jiǎn)便，更加靈活;防護(hù)等級(jí)：IP65，可以用在環(huán)境惡劣的場(chǎng)合;1.3電子式壓力開關(guān)原理數(shù)顯壓力開關(guān)通常稱為電子式壓力開關(guān)；數(shù)顯壓力控制器等；主要原理是當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)壓力高于或低于設(shè)定壓力值時(shí)，通過傳感器感應(yīng)內(nèi)部壓力，觸動(dòng)微動(dòng)開關(guān)斷開和接通；主要形式是通過連接導(dǎo)桿推動(dòng)。當(dāng)壓力降至或升至設(shè)定的值時(shí)，其內(nèi)部微動(dòng)開關(guān)自動(dòng)切斷，達(dá)到控制被測(cè)壓力的目的。數(shù)顯壓力開關(guān)全為全電子結(jié)構(gòu)，前端采用帶隔離膜充油壓阻式壓力傳感器，由高精度的A/D轉(zhuǎn)換，經(jīng)微處理器運(yùn)算處理，現(xiàn)場(chǎng)顯示，并輸出一路模擬量和兩路開關(guān)量壓力開關(guān)，采用的彈性元件有單圈彈簧管、膜片、膜盒及波紋管等。開關(guān)元件有磁性開關(guān)、水銀開關(guān)、微動(dòng)開關(guān)等[2]。1.4國(guó)外壓力檢測(cè)的現(xiàn)狀在國(guó)外壓力檢測(cè)和控制已經(jīng)較為成熟，精度相對(duì)較高，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，目前我國(guó)，隨著我國(guó)工業(yè)不斷發(fā)展，智能化不斷提高，員工密度不斷減少，各種先進(jìn)傳感器和儀器設(shè)備將逐漸取代原有的老舊設(shè)備。每個(gè)工廠幾乎對(duì)壓力的監(jiān)測(cè)和控制已經(jīng)非常普遍，應(yīng)用非常廣泛。但是我國(guó)的傳感器控制系統(tǒng)的研究和發(fā)展還落后于西方國(guó)家，致使我國(guó)先進(jìn)儀表設(shè)備還需大量進(jìn)口，造成了大量資金損失。目前使用的壓力開關(guān)存在如下問題：1.工作不可靠，在對(duì)壓力開關(guān)進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)多次發(fā)現(xiàn)，當(dāng)給定壓力低于設(shè)定值時(shí)，壓力開關(guān)認(rèn)不動(dòng)作，當(dāng)用物體敲擊時(shí)又恢復(fù)正常。2.誤動(dòng)作，用戶反映：曾多次發(fā)生當(dāng)管線內(nèi)壓力產(chǎn)生輕微波動(dòng)時(shí)造成誤動(dòng)作。3.精度低、校準(zhǔn)難，在校驗(yàn)時(shí)反復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)才能確定設(shè)定值。隨著節(jié)能降耗、低碳經(jīng)濟(jì)、民生產(chǎn)業(yè)、戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，調(diào)整結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)型已成為國(guó)家的長(zhǎng)期國(guó)策，并帶動(dòng)了風(fēng)電、核電、物聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)、高鐵和軌道交通等一批新興產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，這些行業(yè)的發(fā)展為儀器儀表行業(yè)帶來了新的機(jī)遇和市場(chǎng)。我國(guó)儀器儀表行業(yè)也已經(jīng)真正跨入數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代。此次方案設(shè)計(jì)研制的數(shù)碼壓力開關(guān)就是在電子式壓力開關(guān)的基礎(chǔ)上用按鈕來設(shè)定零點(diǎn)到滿度之間的報(bào)警點(diǎn)任意調(diào)整，設(shè)計(jì)方便且不存在死區(qū)，同時(shí)采用高集成度儀用放大器和高集成度控制芯片設(shè)計(jì)，傳統(tǒng)電子式壓力開關(guān)有許多有點(diǎn)，但也不乏數(shù)碼顯示內(nèi)容太少，價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)。本設(shè)計(jì)采用成本較為低廉的微型片構(gòu)建出一個(gè)集壓力采集，信號(hào)放大，AD轉(zhuǎn)換，液晶顯示，繼電器動(dòng)作的一款性價(jià)比較高的壓力開關(guān)。第2章方案設(shè)計(jì)通過對(duì)數(shù)顯開關(guān)的了解以及結(jié)合設(shè)計(jì)的要求，構(gòu)建一個(gè)理想的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖來實(shí)現(xiàn)儀器的參數(shù)指標(biāo)，并對(duì)其中的核心部分進(jìn)行篩選和理論性分析。2.1設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)框圖根據(jù)壓力開關(guān)的工作原理，我得出以下設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)框圖如下圖2-1傳感器測(cè)量的實(shí)際值與鍵盤設(shè)定的給定值經(jīng)過控制器的處理后，將結(jié)果經(jīng)控制器輸出到繼電器及報(bào)警裝置[3]。圖2-1設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)框圖2.2控制器方案確定控制器是整個(gè)方案設(shè)計(jì)的核心，這里我選擇了51單片機(jī)，ARM以及DSP進(jìn)行了比較：一般51單片機(jī)是8位的；ARM是32位的；DSP有16位的，也有更高的。所有說從運(yùn)算能力上看，C51最弱，DSP最強(qiáng)，ARM居中。結(jié)構(gòu)差別較大，單片機(jī)最簡(jiǎn)單。單片機(jī)一般芯片面積非常小，工作頻率很低（一般是10多MHz，有的是24MHz），所以功耗低。DSP則頻率很高(高的達(dá)到300MHz以上)，所以功耗大。ARM芯片面積也很小，ARM是集成程度高，面積小，功耗也比較小。頻率大約在（幾十到200MHz之間）[4]。單片機(jī)主要應(yīng)用于不需要太多計(jì)算量的控制類系統(tǒng)。一般配有豐富的外圍模塊。DSP則主要應(yīng)用于需要進(jìn)行復(fù)雜計(jì)算的高端系統(tǒng)，例如圖像處理，加密解密，導(dǎo)航系統(tǒng)等，外圍模塊一般較少。ARM是C51和DSP之間的一個(gè)折衷。C51的性能遠(yuǎn)不如ARM和DSP，但仍然占據(jù)重要的一席之地，原因就是性能價(jià)格比。因?yàn)樗墒炝耍×?，太便宜了。而在一些需要?fù)雜計(jì)算的領(lǐng)域，DSP也不可或缺。ARM的成功就是他找到了一個(gè)折衷點(diǎn)，并且建立了一個(gè)非常靈活的商業(yè)模型。本次課題要求對(duì)壓力的實(shí)時(shí)采集傳輸數(shù)據(jù)，控制器必須要有實(shí)時(shí)接收和處理數(shù)據(jù)的能力，選擇性價(jià)比較高的單片機(jī)，在運(yùn)行處理數(shù)據(jù)能力，一般可以達(dá)到每秒執(zhí)行1百萬條8位數(shù)的指令。配合高精度的AD采集模塊，完全可以做到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和運(yùn)算。所以結(jié)合實(shí)際課題指標(biāo)和成本的問題，選擇更為經(jīng)濟(jì)適用的51單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)壓力開關(guān)的設(shè)計(jì)。2.3壓力傳感器選擇2.3.1壓力檢測(cè)的類型力傳感器是一種能將力、壓力等物理量變?yōu)榭蓽y(cè)量的電信號(hào)（電壓、電流）的器件或者裝置[5]。其轉(zhuǎn)換的基本原理如圖2-2圖2-2力學(xué)量傳感器原理框圖力學(xué)量的獲得，一般不通過直接測(cè)量敏感元件，而是將敏感元件與剛性試件通過特定的工藝結(jié)合在一起，力學(xué)量變化先引起試件在彈性范圍內(nèi)的幾何形變，進(jìn)而引起敏感元件相應(yīng)的參數(shù)變化（如應(yīng)變片的電阻值、壓電元件表面產(chǎn)生的電荷的多少等），并且這種變化與待測(cè)的力、壓力應(yīng)呈線性關(guān)系，此時(shí)敏感元件的參數(shù)變化就可以轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的電壓或電流信號(hào)。這種信號(hào)是一種隨時(shí)間連續(xù)變化的模擬量信號(hào)，需要經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，進(jìn)入單片機(jī)電路或者其他電路進(jìn)行處理或顯示。力傳感器根據(jù)按轉(zhuǎn)換的原理分為，有應(yīng)變式、電容式、壓電式、電感式、壓磁式等。在力的測(cè)量中，比較常用的是應(yīng)變式、電容式和壓電式。電容式測(cè)力傳感器在惡劣環(huán)境下對(duì)測(cè)量靜態(tài)或低頻變化的力有較好的優(yōu)勢(shì)，它不適合測(cè)量一定頻率下（1~2Hz），有較大變化下的沖壓力的大小[6]。應(yīng)變式傳感器所測(cè)的力從，不僅測(cè)力的范圍寬，動(dòng)態(tài)、靜態(tài)的力都能測(cè)量，而且價(jià)格相對(duì)便宜，應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。應(yīng)變式傳感器核心元件是電阻應(yīng)變計(jì)。電阻應(yīng)變計(jì)，也稱應(yīng)變計(jì)或應(yīng)變片，是一種將機(jī)械構(gòu)建上的彈性形變轉(zhuǎn)化為電阻變化的敏感元件。根據(jù)應(yīng)變片的質(zhì)地，電阻應(yīng)變有金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體電阻應(yīng)變片兩大類[7]。與金屬電阻應(yīng)變片比較，半導(dǎo)體應(yīng)變片具有靈敏度高，耗電省、機(jī)械滯后小，可測(cè)量的靜態(tài)應(yīng)變和低頻應(yīng)變等優(yōu)點(diǎn)，但其溫度系數(shù)大，應(yīng)變時(shí)非線性嚴(yán)重。隨著新材料、新工藝的發(fā)展，人們選用晶體（硅、鍺、藍(lán)寶石、石英等）材料，采用微電子技術(shù)和微細(xì)加工技術(shù)研制出新型的半導(dǎo)體應(yīng)變式傳感器——壓阻式傳感器。這種傳感器測(cè)量精度高、工作可靠、工作溫度范圍寬、容易實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，比普通應(yīng)變式傳感器體積小而輸出信號(hào)大，并且克服了半導(dǎo)體應(yīng)變片存在的問題。2.3.2壓阻式傳感器的工作原理壓阻式傳感器工作原理與傳統(tǒng)的半導(dǎo)體應(yīng)變式傳感器的工作原理一樣，是基于半導(dǎo)體的的壓阻效應(yīng)，即當(dāng)半導(dǎo)體材料在某一軸向施加一定的載荷而產(chǎn)生應(yīng)力時(shí)，其電阻率會(huì)發(fā)生變化。電阻率變化將引起電阻的變化，通過測(cè)量阻值，就可以確定外界作用力的大小[8]。下面通過對(duì)半導(dǎo)體應(yīng)變片壓阻效應(yīng)的分析來說明半導(dǎo)體應(yīng)變片的工作原理。設(shè)有一根長(zhǎng)度為、橫截面積為、電阻率為的半導(dǎo)體應(yīng)變片，其電阻值為（2-1）當(dāng)受到軸向均勻應(yīng)力作用時(shí)，沿軸向?qū)⑸扉L(zhǎng)，橫截面積將相應(yīng)減少，電阻率變化，那么電阻微笑變化為（2-2）受力后前后尺寸的變化如圖2-3圖2-3半導(dǎo)體應(yīng)變片的受力前后尺寸變化可以證明，當(dāng)半導(dǎo)體應(yīng)變片受軸向力作用時(shí)，其電阻相對(duì)變?yōu)椋?-3）式中為表征橫向限度相對(duì)縮小和縱向線度相對(duì)伸長(zhǎng)固定比例的泊松系數(shù)；為半導(dǎo)體應(yīng)變片的軸向應(yīng)變；為應(yīng)變片的電阻率相對(duì)變化量，其值與半導(dǎo)體敏感元件在軸向所受的應(yīng)力關(guān)系為（2-4）式中：—為應(yīng)變片所受的應(yīng)力；—為半導(dǎo)體材料的壓阻系數(shù)；—為材料的彈性模量；將前兩個(gè)式子整理得（2-5）實(shí)驗(yàn)證明，對(duì)于半導(dǎo)體材料，，即因機(jī)械變形引起的電阻變化可以忽略，半導(dǎo)體電阻相對(duì)變化率取決于電阻率的相對(duì)變化率。（2-6）根據(jù)應(yīng)力和應(yīng)變的關(guān)系：。由此可知，應(yīng)力值正比于應(yīng)變，應(yīng)變正比于電阻值的相對(duì)變化，所以應(yīng)力正比于電阻值的，這就是利用應(yīng)變片測(cè)量應(yīng)變的基本原理[9]。2.3.3電阻應(yīng)變片測(cè)量電路的電橋原理要把應(yīng)變片的微小引起的微小電阻值的變化測(cè)出來，同時(shí)要把電阻相對(duì)變化轉(zhuǎn)換為電壓和電流的變化，需要有專門的測(cè)量電路。直流電橋電路是常用的測(cè)量電路。如圖2-4為恒壓源供電電橋[10]。圖2-4恒壓源電橋1.平衡條件當(dāng)→時(shí)，電橋輸出電壓為（2-7）當(dāng)電橋平衡時(shí)，,所以或（2-8）2.電橋靈敏度若由應(yīng)變片代替，當(dāng)電路開路時(shí)，不平衡電橋輸出的電壓(2-9)（2-10）設(shè)橋臂比,由于,可忽略，若將上式合并可以近似得到（2-11）故電橋靈敏度為（2-12）從上式中可以得出：電橋電壓靈敏度正比于電橋供電電壓，供電電壓越高，電橋電壓靈敏度越高，但供電電壓提高收到應(yīng)變片允許功耗的限制；電橋電壓靈敏度是橋臂比值的函數(shù)，當(dāng)電橋電壓一定時(shí)，取1時(shí)，最大。也就是說，在電橋電壓一定時(shí)，當(dāng)、時(shí)，電橋的電壓靈敏度最高[11]。此時(shí)分別將（3-10）（3-11）和（3-12）簡(jiǎn)化，可得：(2-13)(2-14)（2-15）3.恒流源電橋要減少半導(dǎo)體應(yīng)變電橋的非線性誤差，可以通過提高橋臂比，采用差動(dòng)電橋等措施。同時(shí)還要求各橋臂的電流穩(wěn)定[12]。因此，半導(dǎo)體 應(yīng)變片電橋的電源一般采用恒流源，如圖所示2-5。圖2-5恒流源電橋當(dāng)供橋電流為I，測(cè)量電路輸出阻抗高時(shí),可得到輸出電壓為(2-16)若電橋初始平衡，且,當(dāng)?shù)谝粯虮垭娮枳優(yōu)闀r(shí)，電橋輸出電壓為(2-17)忽略,可近似得到(2-18)從（2-18）式可以得到：電橋的輸出電壓與電阻的變化量成正比。4.非線性誤差使用恒壓源時(shí)，將（2-13）、（2-14）帶入，可得到非線性誤差為：(2-19)而使用恒流源時(shí)，非線性誤差為(2-20)可見，采用恒流源供電時(shí)的非線性誤差比采用恒壓源供電時(shí)的非線性誤差減少一半。2.3.4傳感器最終方案綜合以上，由于本設(shè)計(jì)壓力精度并不要求太高，選擇的壓阻式傳感器，設(shè)計(jì)為恒流源供電的電橋結(jié)構(gòu)，提高其靈敏度，這樣檢測(cè)已經(jīng)能滿足系統(tǒng)的要求。而且大大減少了成本。第3章硬件電路設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)是真?zhèn)€宏觀的設(shè)計(jì)，而硬件電路設(shè)計(jì)就是從宏觀到微觀，從籠統(tǒng)到具體的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。3.1總體設(shè)計(jì)框圖經(jīng)過對(duì)控制器和傳感器的選擇，本設(shè)計(jì)基本思路明了，壓阻式全橋傳感器將現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)壓力值轉(zhuǎn)換為幾十毫伏的電壓力值。由于信號(hào)太微弱不能與AD模塊匹配，要經(jīng)過信號(hào)放大和抗干擾的電路。處理后的電壓信號(hào)要經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為8位二進(jìn)制碼，這些數(shù)據(jù)最后送到單片機(jī)中進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，分別在液晶屏顯示壓力值和繼電器輸出[13]。設(shè)計(jì)框圖如下圖3-1。圖3-1總設(shè)計(jì)框圖3.2壓力傳感器70年代，采用集成電路技術(shù)研制的擴(kuò)散型壓阻式傳感器（或稱固態(tài)壓阻式傳感器），克服了粘貼帶來較大的機(jī)械滯后和蠕變以及固有頻率較低的集成化困難的缺點(diǎn)。3.2.1擴(kuò)散型壓阻式壓力傳感器特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：體積小，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，動(dòng)態(tài)響應(yīng)好，靈敏度高，能測(cè)出十幾帕的微壓，長(zhǎng)期穩(wěn)定性好，滯后和蠕變小，頻率響應(yīng)高，便于生產(chǎn)，成本低。缺點(diǎn)：測(cè)量準(zhǔn)確度受到非線性和溫度的影響[14]。3.2.2壓阻式傳感器測(cè)量電路傳感器輸出的非電量轉(zhuǎn)換成具有一定幅值的電壓量，如圖3-2所示的壓阻式傳感器測(cè)量電路[15]。圖3-2壓阻式傳感器的測(cè)量電路該電路由兩部分組成，其中右邊部分為四個(gè)應(yīng)變片組成的電橋測(cè)量電路，（零點(diǎn)溫度漂移是因?yàn)閿U(kuò)散電阻的阻值隨溫度變化引起的。擴(kuò)散電阻的溫度系數(shù)因擴(kuò)散表面雜質(zhì)濃度不同導(dǎo)致薄層電阻大小各異而不一樣。但工藝上難于做到四個(gè)P型橋臂，電阻的溫度系數(shù)不完全相同，則不可避免產(chǎn)生溫度變化時(shí)，無外力作用仍有電阻值的變化。一般用串，并聯(lián)電阻的方法進(jìn)行補(bǔ)償）通過調(diào)節(jié)R7的觸點(diǎn)位置，保證在未受載時(shí)電橋保持平衡。左邊部分為恒流源電路，恒流源電路由運(yùn)算放大器LM324D、三極管（調(diào)整管）VT、穩(wěn)壓管VDz、限流電阻，和分壓電阻，采樣電阻。由運(yùn)算放大器和三極管組成V/I轉(zhuǎn)換電路，由于運(yùn)算放大器失調(diào)電流極小，運(yùn)算放大器的正，反相輸入端近似等電位（虛短）。因此，輸出電流可表示,由此可見輸出電流可有和進(jìn)行調(diào)節(jié)而不隨負(fù)載電阻的變化而變化，從而達(dá)到恒流輸出的目的。本電路將設(shè)定為定值，通過調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)輸出電流全量程調(diào)節(jié)的目的[16]。3.2.3參數(shù)計(jì)算設(shè)計(jì)恒流源輸出電流，得(3-1)由分壓電路得限流電阻和穩(wěn)壓管的選擇。圖3-3穩(wěn)壓管限流電阻等效電路圖已知電源在11.5～12.5V之間變動(dòng)，，,選取限流電阻時(shí)，必須保證穩(wěn)壓管工作在反向擊穿狀態(tài)。太大可能使Iz太小，無法使穩(wěn)壓管反向擊穿；太小可能使Iz太大，燒毀穩(wěn)壓管。所以在保證穩(wěn)壓管可靠擊穿情況下，盡可能選擇較大的R4阻值。根據(jù)圖3-9，可得到限流電阻R1的關(guān)系式(3-2)考慮最壞情況，即當(dāng)輸入電壓最小，負(fù)載電流最大，的最大值必須保證穩(wěn)壓管中的電流大于，即(3-3)一般穩(wěn)壓管的為幾毫安到幾十毫安。這里取，則R4的最大值為(3-4)(3-5)的取值將直接影響穩(wěn)壓管的最大電流，取電阻標(biāo)稱值.考慮最壞情況，當(dāng)輸入電壓最大，負(fù)載電流最小,即負(fù)載開路，原本流過負(fù)載的電流將全部流經(jīng)穩(wěn)壓管，此時(shí)的最大值為(3-6)穩(wěn)壓值，最大耗散功率。綜合所示，穩(wěn)壓管選取為：穩(wěn)壓值等于6V，最小電流小于等于5mA，最大電流大于1.8A，最大耗散功率大于10.8W。選用2CW22C

硅穩(wěn)壓二極管

（Vz=6.2~7.5V,Pzm=3000mW）可以滿足要求[17]。最終傳感器電路圖如圖3-4。圖3-4傳感器原理圖3.3信號(hào)放大及調(diào)理電路3.3.1電路基本結(jié)構(gòu)被測(cè)壓力經(jīng)應(yīng)變片電橋得到的電信號(hào)的幅度往往很小，很難進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，且有噪聲干擾（共模干擾），零點(diǎn)漂移等，因此需要對(duì)這些模擬信號(hào)進(jìn)行放大和處理。為了使電路簡(jiǎn)單并且便于調(diào)試，一般都采用集成運(yùn)算放大器搭建。通過放大電路，最后利用低通濾波器，濾除混雜在信號(hào)中的高頻噪聲。信號(hào)放大及調(diào)理電路的整體結(jié)構(gòu)如圖3-5。圖3-5信號(hào)放大及調(diào)理電路的整體結(jié)構(gòu)考慮到傳感器產(chǎn)生的信號(hào)非常微弱，一般只有幾十毫伏到幾百毫伏，很容易受到噪聲的干擾，所以放大電路用運(yùn)算放大器構(gòu)成差分結(jié)構(gòu)，對(duì)共模噪聲有很強(qiáng)的抑制作用，同時(shí)擁有較高的輸入阻抗和較小的輸出阻抗，非常適合對(duì)微弱信號(hào)的放大。另外為了使輸出電壓在高頻段以更快的速度下降，調(diào)高低通濾波器濾除噪聲的能力，這里選擇了二階低通濾波器。微弱信號(hào)檢測(cè)放大電路原來圖如圖。壓力傳感器產(chǎn)生的電信號(hào)通常具有很大的動(dòng)態(tài)范圍，原理圖中可以改變Rg為可變電阻，通過改變Rg的阻值，可以改變放大器的放大倍數(shù)，從而適應(yīng)放大不同大小的微弱信號(hào)[18]。圖3-6信號(hào)放大及濾波電路原理圖圖3-11為測(cè)量和調(diào)理放大電路。該電路前半部分為三運(yùn)放儀器放大器，由兩個(gè)運(yùn)算放大器A1和A2構(gòu)成第一級(jí)，運(yùn)放A3構(gòu)成第二級(jí)。把被放大信號(hào)的分別接到輸入端。假設(shè)R1=R3，Ad是A1和A2對(duì)差模輸入信號(hào)的增益，Ac是A1和A2對(duì)共模輸入信號(hào)的增益。如果忽略輸入偏置電流，則可列方程式。（3-7）（3-8）（3-9）（3-10）解上面的方程式可得到A1和A2組成的第一級(jí)放大器的差模增益為(3-11）第一級(jí)放大器的共模增益為（3-12）設(shè),A1和A2的共模抑制比,由式（3-11）和（3-12）得(3-13)（3-14）由式（3.13）和（3.14）可知，第一級(jí)放大器對(duì)差模信號(hào)進(jìn)行放大，而對(duì)共模信號(hào)有抑制作用。假設(shè),,運(yùn)放A3的差模增益和共模抑制比分別為和,于是（3-15）式中G是整個(gè)三運(yùn)放儀器放大器對(duì)差模信號(hào)的增益（3-16）是整個(gè)儀器放大器對(duì)共模信號(hào)的增益（3-17）整個(gè)儀器放大器的共模抑制比為(3-18)在進(jìn)行微弱信號(hào)檢測(cè)過程中，為了減少集成運(yùn)算放大器對(duì)電路的干擾，應(yīng)選擇接近理想運(yùn)算放大器。主要參數(shù)的要求是具有較小的偏置電流、輸入偏置電壓和零點(diǎn)漂移。具有較大的共模抑制比和輸入電阻。特別是電流電壓轉(zhuǎn)換級(jí)別對(duì)集成運(yùn)放的要求較高，一般需要運(yùn)放的輸入偏置電流在pA級(jí)，目前市面上有很多滿足條件的集成運(yùn)算放大器。設(shè)計(jì)中選用運(yùn)放算放大器OP07，具有低漂移，高精度，輸入阻抗高，易于與各種信號(hào)源匹配，穩(wěn)定性好，共模抑制高等特性，適用于高共模電壓背景下對(duì)微小信號(hào)進(jìn)行放大。圖3-11的后半部分為調(diào)理濾波電路?？紤]到AD采集頻率為33KHz（A/D采集頻率計(jì)算見3.4.3），設(shè)計(jì)一個(gè)二階有源濾波電路來進(jìn)行濾波。截止頻率=35KHz，先選擇電容C（C1=C2）等于0.33pF，計(jì)算電阻阻值。3.3.2有源濾波器參數(shù)計(jì)算由，，得：(3-19)選擇標(biāo)準(zhǔn)電阻，這與計(jì)算值有一點(diǎn)誤差，可能導(dǎo)致截止頻率比額定值稍有升高。由，Q稱為品質(zhì)因數(shù)(3-20)設(shè)計(jì)電路中,已知,才能穩(wěn)定工作。當(dāng)時(shí)，電路將自激振蕩[19] 。結(jié)合以上結(jié)論設(shè)計(jì)選擇3.4A/D轉(zhuǎn)換電路傳感器采集的電信號(hào)分為兩種：一種是模擬信號(hào)，他不能直接輸送到單片機(jī)，首先進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，然后才能送到單片機(jī)處理；一種是數(shù)字信號(hào)，它可以直接輸送給單片機(jī)。無論是模擬傳感器，還是數(shù)字傳感器存在與單片機(jī)的硬件或軟件的銜接問題。3.4.1A/D轉(zhuǎn)換模塊TLC1543壓力傳感器采集的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)經(jīng)過前面差動(dòng)運(yùn)放放大和濾波后的電信號(hào)是模擬信號(hào)，需要將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，以便單片機(jī)處理。TLC1543是美國(guó)TI公司生產(chǎn)的10通道、低價(jià)格的模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器。它采用串行通信接口，能夠大大節(jié)省單片機(jī)I/O口使用，具有輸入通道多，性價(jià)比高、易于和單片機(jī)接口的特點(diǎn)，克廣泛應(yīng)用于各種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。TLC1543為采用CMOS工藝制作的20腳DIP封裝10位開關(guān)電容逐次A/D逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器，引腳排列如圖3-7[20]3.4.2TLC1543的特點(diǎn)1.10位A/D分辨率轉(zhuǎn)換器；由得到（3.21）2.11個(gè)模擬輸入通道；3.3路內(nèi)置自光測(cè)試方式；4.總不可調(diào)整誤差；5.固有的采樣保持功能；6.片內(nèi)系統(tǒng)時(shí)鐘；7.轉(zhuǎn)換結(jié)束輸出；8.采用CMOS技術(shù)；低功耗；3.4.3A/D采集時(shí)間計(jì)算AD采集時(shí)間=AD采集時(shí)間+AD轉(zhuǎn)換時(shí)間。完成一次采樣時(shí)間為為12個(gè)I/OCLOCK所用時(shí)間，AD轉(zhuǎn)換時(shí)間根據(jù)C語(yǔ)言程序18個(gè)指令周期，由于每個(gè)I/OCLOCK由C語(yǔ)言完成，單片機(jī)晶振采用12MHz，指令周期=，所以AD采集時(shí)間=，故:AD采集頻率=(3.22)采樣濾波短路截止頻率應(yīng)略高于此頻率。3.4.4TLC1543與單片機(jī)接口電路設(shè)計(jì)TLC1543與AT89C51采用串行數(shù)據(jù)通信，這里將TLC1543作為外部擴(kuò)展串行I/O口，由P1.3接DATAOUT引腳（A/D轉(zhuǎn)換輸出端）用來接收A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果，P1.4接ADDERSS引腳（數(shù)據(jù)輸入端）用來控制轉(zhuǎn)換地址選擇，P1.5接引腳（片選端）控制片選信號(hào)，P1.6接I/OCLOCK引腳（脈沖端）來發(fā)送脈沖信號(hào)給TLC1543[21]。接口電路原路圖3-7。圖3-7TLC1543接口電路原理圖3.5顯示電路3.5.1LM032L模塊顯示電路采用液晶LCD芯片LM032L，是LCD單色液晶顯示器，以其低功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧的諸多優(yōu)點(diǎn)，在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。設(shè)計(jì)中要求實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前壓力值，以及設(shè)定的上下限值，例如：滿量程1000KPa，設(shè)定上下限初值500Kpa與200Kpa，兩邊和中間留出間隔，一共是20個(gè)字符，結(jié)合實(shí)際選擇LM032L顯示40個(gè)字符完全可以滿足要求。如圖3-8為L(zhǎng)M032L芯片引腳圖圖3-8LM032L引腳圖3.5.2液晶顯示模塊與單片機(jī)連接LM032L與單片機(jī)連接如圖3-9圖3-9LM032L與單片機(jī)連接圖LM032L采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，其中：VSS引腳為地電源線接滑動(dòng)電位器地端；VDD引腳接+5V電源；VEE引腳為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端接電位器調(diào)整端；接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”；RS引腳為寄存器選擇與P2.0連接，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器；RW引腳為讀寫信號(hào)線，與單片機(jī)P2.1連接，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和RW共同為低電平時(shí)可以寫入指令或顯示地址，當(dāng)RS為低電平RW為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng)RS為高電平RW為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)；E引腳為使能端與P2.2連接，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令；第7～14引腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線，分別通過上來電阻接到P0口的8個(gè)I/O口上。3.6鍵盤電路獨(dú)立連接式非編碼鍵盤，每個(gè)按鍵都是彼此獨(dú)立的，均需占用CPU的一條I/O輸入數(shù)據(jù)線。獨(dú)立式非編碼鍵盤的優(yōu)點(diǎn)是硬件電路簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是每個(gè)按鍵要占用一條I/O端口線?？紤]到AT89C51單片機(jī)的I/O充足，采用獨(dú)立連接式鍵盤[22]。3.6.1單片機(jī)與鍵盤電路接口設(shè)計(jì)單片機(jī)與鍵盤接口如下圖3-10，具體對(duì)應(yīng)關(guān)系如表3.1。圖3-10單片機(jī)與鍵盤接口電路表3.1按鍵對(duì)應(yīng)表按鍵編號(hào)I/O口功能K1P2.3“系統(tǒng)功能”鍵K2P2.4“開始/暫?！辨IK3P2.5“確定”鍵K4P2.6“取消”鍵K5P2.7“+”鍵K6P3.0“-”鍵SWP3.7“上下限位選擇”鍵3.7繼電器與報(bào)警裝置固態(tài)繼電器（SSR）與機(jī)電繼電器相比，是一種沒有機(jī)械運(yùn)動(dòng)，不含運(yùn)動(dòng)零件的繼電器，但它具有與機(jī)電繼電器本質(zhì)上相同的功能。SSR是一種全部由固態(tài)電子元件組成的無觸點(diǎn)開關(guān)元件，它利用電子元器件的點(diǎn)，磁和光特性來完成輸入與輸出的可靠隔離，利用大功率三極管，功率場(chǎng)效應(yīng)管，單項(xiàng)可控硅雙向可控硅等器件的開關(guān)特性，來達(dá)到無觸點(diǎn)，無火花地接通和斷開被控電路。3.7.1固態(tài)繼電器的工作原理固態(tài)繼電器（SolidStateRelaySSR）是利用現(xiàn)代微電子技術(shù)與電力電子技術(shù)相結(jié)合而發(fā)展起來的一種新型無觸點(diǎn)電子開關(guān)器件。它可以實(shí)現(xiàn)用微弱的控制信號(hào)（幾毫安到幾十毫安）控制0.1A直至幾百A電流負(fù)載，進(jìn)行無觸點(diǎn)接通或斷開。固態(tài)繼電器是一種四端器件，兩個(gè)輸入端，兩個(gè)輸出端。輸入端接控制信號(hào)，輸出端與負(fù)載、電源串聯(lián)，SSR實(shí)際是一個(gè)受控的電力電子開關(guān)，其等效電路如圖3-11[23]。圖3-11固態(tài)繼電器等效電路圖由于固態(tài)繼電器具有高穩(wěn)定、高可靠、無觸點(diǎn)及壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用在電動(dòng)機(jī)調(diào)速、正反轉(zhuǎn)控制、調(diào)光、家用電器、烘箱烘道加溫控溫、變送電電網(wǎng)的建設(shè)與改造、電流拖動(dòng)、印染、煤礦、鋼鐵、加工和軍用等方面。3.7.2繼電器與單片機(jī)接口設(shè)計(jì)采用G2RL-14B-CF-DC12型號(hào)小型固態(tài)繼電器，工作電源+12V，輸入為10mA電流，輸出為一盞二極管。與單片機(jī)連接如圖3-12。圖3-12繼電器與單片機(jī)接口電路繼電器工作與否由P3.2來決定，當(dāng)P3.2沒輸出時(shí)，三極管不導(dǎo)通線圈沒電，二極管接常開觸點(diǎn)不導(dǎo)通不亮；當(dāng)P3.2有輸出時(shí)，三極管導(dǎo)通，線圈得電，二極管姐常開觸點(diǎn)導(dǎo)通并發(fā)光。3.7.3報(bào)警裝置報(bào)警裝置由一個(gè)I/O線控制一個(gè)二極管和蜂鳴器來實(shí)現(xiàn)。具體電路如圖3-13。圖3-13報(bào)警裝置與單片機(jī)接口電路報(bào)警裝置由P3.1來控制，當(dāng)P3.1有信號(hào)時(shí)，輸出為正5V電壓，三極管不導(dǎo)通，蜂鳴器與二極管不工作。當(dāng)P3.1無信號(hào)時(shí)，輸出為正2V電壓，三極管導(dǎo)通，蜂鳴器與二極管工作，表現(xiàn)為報(bào)警現(xiàn)象。3.8電源設(shè)計(jì)直流電源是電子設(shè)備中共給能量的單元，因此是不可缺少的單元。它包括干電池、光電池、直流發(fā)電機(jī)和交流電網(wǎng)經(jīng)整流、濾波、穩(wěn)壓而形成的電源[24]。早期的直流電源的穩(wěn)壓部分是由分立元件組成的，所用元件件多，占空間大，接線多，所花的勞動(dòng)量比較大。自從集成穩(wěn)壓電源問世后，較好地解決了上述問題，因此得到迅速普及。系統(tǒng)設(shè)計(jì)中有三個(gè)電壓等級(jí)，即+5V，+12V，-12V，對(duì)應(yīng)模塊如表3.2。其中供電電源為（24±0.1）VDC；工作范圍:-20℃～+50℃;表3.2元件電源清單電壓等級(jí)對(duì)應(yīng)模塊+5VAT89C51TLC1543LM032L繼電器報(bào)警裝置+12V運(yùn)放OP07LM324D-12V3.8.1電源設(shè)計(jì)如下圖3-14所示，電源電路，其中Ci1=0.33uF，Ci2=2.2uF，Ci3=0.33uF，Co1=0.1uF，Co2=1uF，Co3=0.1uF,兩個(gè)二極管(IN4001)作為箝位二極管，在啟動(dòng)或短路工作時(shí)防止輸出反極性,IN4148作為7805反向保護(hù)二極管。圖3-1412v電源電路本次設(shè)計(jì)采用Ateml公司生產(chǎn)的8位AT89C51系列單片機(jī)，內(nèi)含F(xiàn)lash存儲(chǔ)器，采用CMOS工藝。低功耗，高性能，性價(jià)比高，市場(chǎng)應(yīng)用成熟度高。3.9單片機(jī)與最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.9.1最小系統(tǒng)構(gòu)成單片機(jī)的最小系統(tǒng)是指盡可能少的外部電路條件，形成一個(gè)可以獨(dú)立工作的單片機(jī)系統(tǒng)，主要包括：時(shí)鐘電路，復(fù)位電路以及片選EA和電源接法。1.時(shí)鐘電路一般時(shí)鐘電路分為了內(nèi)部時(shí)鐘和外部時(shí)鐘接法，見圖3-15（a）（b）。圖3-15（a)內(nèi)部時(shí)鐘圖3-15（b）外部時(shí)鐘內(nèi)部自激振蕩，產(chǎn)生正弦波信號(hào)，其震蕩波形可以通過單片機(jī)的XTAL2引腳觀察到。電容C1和C2通常取15～33pF，對(duì)振蕩頻率有微調(diào)作用。晶振頻率范圍0MHz～33MHz。外部時(shí)鐘方式是把外部已有的時(shí)鐘信號(hào)引入到單片機(jī)內(nèi)。外部時(shí)鐘信號(hào)為高電平持續(xù)時(shí)間要大于20ns，且頻率低于12MHz的方波。2.復(fù)位電路復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，復(fù)位功能是把PC初始化為0000H，使CPU從0000H單元開始執(zhí)行程序；復(fù)位操作同時(shí)還對(duì)其他一些寄存器有影響，但內(nèi)部RAM的數(shù)據(jù)是不變的。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化以外，當(dāng)由于程序運(yùn)行錯(cuò)誤或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為擺脫困境，也需要按復(fù)位鍵重新啟動(dòng)。（1）復(fù)位信號(hào)在RST引腳持續(xù)加上2個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)振蕩周期）的高電平單片機(jī)即可發(fā)生復(fù)位。例如，若時(shí)鐘頻率為12MHz，每個(gè)機(jī)器周期為1us，則只需2us以上時(shí)間的高電平即可實(shí)現(xiàn)復(fù)位。（2）復(fù)位電路單片機(jī)常見的復(fù)位電路如圖3-16（a）（b）所示。圖3-16（a）上電復(fù)位圖3-16（b）按鍵復(fù)位電路圖3-16(a）為上電復(fù)位電路，其是利用電容的充放電來實(shí)現(xiàn)的，在接電瞬間，RST端的電位與VCC相同，隨著充電電流減少，RST的電位逐漸下降。圖3-16(b）為按鍵復(fù)位電路。該電路除了有上點(diǎn)自動(dòng)復(fù)位外，若要復(fù)位，只需按圖3-4，b）中的RESET鍵，此時(shí)電源Vcc經(jīng)電阻R1和R2分壓，在RST端產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位高電平。最終單片機(jī)的最小系統(tǒng)原理圖，如下3-18。圖3-18最小系統(tǒng)原理圖單片機(jī)最小系統(tǒng)復(fù)位電路的極性電容C1的大小直接影響單片機(jī)的復(fù)位時(shí)間，本設(shè)計(jì)采用10uF電容。單片機(jī)最小系統(tǒng)晶振也可以采用12MHz，單片機(jī)最小系統(tǒng)起振電容C1、C2選取22pF電容，并且電容離晶振越近越好，晶振離單片機(jī)越近越好第4章軟件設(shè)計(jì)通過對(duì)系統(tǒng)的硬件電路的設(shè)計(jì)與搭建，電路基本完成，對(duì)51單片機(jī)進(jìn)行編程，完成預(yù)定動(dòng)作是本章的任務(wù)。4.1系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)思路本系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì)思路是：首先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，對(duì)壓力上下限賦初值，接著調(diào)用LCD顯示程序和AD轉(zhuǎn)換程序?qū)?shí)際壓力值，上下限不斷進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。在顯示的過程中不斷檢測(cè)壓力值，判斷是否超出上下限。如果超出上下限一定閾值，繼電器閉合并報(bào)警。為了提高壓力信號(hào)采集的精度，AD轉(zhuǎn)換程序進(jìn)行15次壓力采集，將AD數(shù)據(jù)值排序后取中間5組AD數(shù)據(jù)值求平均值得到。圖4-1主程序流程圖因此，系統(tǒng)程序由主程序，顯示子程序，AD轉(zhuǎn)換子程序，鍵盤子程序，延時(shí)程序等組成，其主程序框圖如圖4-1所示。4.2初始化子程序初始化子程序中，首先進(jìn)行了各個(gè)模塊以及單片機(jī)的頭文件聲明，然后根據(jù)硬件連接圖對(duì)I/O進(jìn)行了定義，最后定義了初始值，暫停標(biāo)志位，暫時(shí)標(biāo)志寄存器，調(diào)零標(biāo)志，還有存儲(chǔ)A/D值的數(shù)組。[25]圖4-2初始化子程序4.3鍵盤子程序按鍵鍵盤采用非編碼獨(dú)立鍵盤，通過功能鍵→確定鍵可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)前壓力值調(diào)零，開始暫停鍵可以實(shí)現(xiàn)鎖定當(dāng)前壓力值，通過“+”鍵“-”鍵與限位開關(guān)的組合使用可以實(shí)現(xiàn)設(shè)定值上下限隨意調(diào)節(jié)。圖4-3按鍵子程序流程圖4.4A/D子程序TLC1543有6種基本的串行接口時(shí)序方式。這些方式取決于I/OCLOCK的速度與的工作，我采用第一種方式，如序如圖4-4，在串行I/OCLOCK傳送之間無效（高），并且每次傳送10個(gè)時(shí)鐘。的下降沿使DATAOUT引腳脫離高阻抗?fàn)顟B(tài)并啟動(dòng)一次I/OCLOCK傳送之間的工作過程。的上升沿將終止這個(gè)過程并在規(guī)定的延遲時(shí)間內(nèi)使DATAOUT回到高阻抗?fàn)顟B(tài)。同時(shí)，的上升沿經(jīng)過一個(gè)設(shè)置時(shí)間加兩上內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘的下降沿后禁止I/OCLOCK和ADDRESS端[26]。圖4-4方式一時(shí)序圖圖4-5A/D轉(zhuǎn)換子程序流程圖4.5液晶顯示子程序1602系列液晶顯示，對(duì)頭文件，宏定義聲明與I/O配置后，然后編寫讀寫函數(shù)，忙碌函數(shù)，延時(shí)函數(shù)，設(shè)定顯示位置函數(shù)后，在顯示的子程序中分別調(diào)用這些函數(shù)構(gòu)成了液晶顯示子函數(shù)。圖4-6液晶顯示子程序流程圖第5章仿真測(cè)試仿真測(cè)試是在硬件和軟件設(shè)計(jì)完成后，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行模擬測(cè)試，是對(duì)前面的軟件和硬件設(shè)計(jì)的一個(gè)驗(yàn)證，在一定程度上可以模擬實(shí)物。5.1Proteus軟件Proteus是英國(guó)LabcenterElectronics公司開發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件。該軟件具有原理布圖、PCB設(shè)計(jì)及自動(dòng)布線和電路的分析與仿真功能，可以將電路仿真和微控制器仿真進(jìn)行配合，直接在基于原理圖的虛擬原型上進(jìn)行處理器編程調(diào)試，并進(jìn)行功能驗(yàn)證，通過動(dòng)態(tài)外設(shè)模型如電機(jī)，LED/LCD、鍵盤、RS232等來對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行交互式仿真，實(shí)時(shí)看到運(yùn)行后的輸入、輸出的效果，還可配合系統(tǒng)配置的虛擬儀器如示波器、邏輯分析儀等進(jìn)行分析。Proteus為我們建立了玩唄的電子設(shè)計(jì)開發(fā)環(huán)境。Proteus軟件由ISIS和ARES兩個(gè)軟件構(gòu)成，其中ISIS是原理圖編輯于仿真軟件，ARES是布線編輯軟件。本設(shè)計(jì)主要通過ISIS軟件進(jìn)行編輯與仿真。Proteus強(qiáng)大的單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和仿真功能，使它可成為單片機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)金和改進(jìn)的手段之一。單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和仿真過程可在計(jì)算機(jī)上通過Proteus軟件完成。其過程一般有下列五步：如圖5-1。圖5-1Proteus設(shè)計(jì)和仿真流程5.2Proteus電路設(shè)計(jì)在ISIS平臺(tái)上進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)，包括選擇元器件，放置元器件、電源和地，電路布線，元器件屬性設(shè)置，以及電氣檢測(cè)等。如圖5-2為Proteus所繪制的硬件電路圖。圖5-2Protues硬件仿真圖5.2.1Proteus源文件設(shè)計(jì)和目標(biāo)代碼生成在Keil平臺(tái)上進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì)、編輯、代碼調(diào)試，生成源文件。圖5-3Keil軟件C語(yǔ)言程序編輯調(diào)試圖5-4設(shè)置晶振頻率為12MHz圖5-5設(shè)置生成源文件（.H文件）5.2.2Proteus仿真在ISIS平臺(tái)上將目標(biāo)代碼文件加載到單片機(jī)系統(tǒng)中，并實(shí)現(xiàn)單片機(jī)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)交互、協(xié)同仿真。這在相當(dāng)程度上反應(yīng)了實(shí)際單片機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行情況。圖5-6Protues加載源文件（.hex文件）并設(shè)置晶振時(shí)鐘為12MHz,點(diǎn)擊全速仿真按鈕，C語(yǔ)言編程默認(rèn)上限500MPa，下限200MPa,壓力傳感器用滑動(dòng)變阻器分壓模擬。超出閾值5%繼電器動(dòng)作。圖5-6加載源文件1.滿量程校驗(yàn)將滑動(dòng)變阻器調(diào)到100%即壓力傳感器最大輸出得到滿量程輸出。如圖5-7，可以看出滿量程輸出為999.02MPa.精度為，滿足設(shè)計(jì)要求。圖5-7滿量程輸出仿真圖2.零點(diǎn)輸出校驗(yàn)將滑動(dòng)變阻器調(diào)到0%即壓力傳感器最小輸出得到零點(diǎn)輸出。如圖5-8可以看出零點(diǎn)輸出為0MPa。精度為：100%，滿足設(shè)計(jì)要求。圖5-8零點(diǎn)輸出仿真圖3.現(xiàn)場(chǎng)壓力模擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)M現(xiàn)場(chǎng)壓力波動(dòng)情況，當(dāng)壓力值在默認(rèn)值200～500KPa范圍內(nèi)時(shí)，繼電器不動(dòng)作，綠色二極管量，如圖5-9。圖5-9壓力值為349.68KPa時(shí)仿真圖圖5-10壓力值為749.02KPa時(shí)仿真圖5.3仿真調(diào)試小結(jié)不論從液晶顯示數(shù)據(jù)，模擬現(xiàn)場(chǎng)壓力變化，還是鍵盤設(shè)置初始值，都能根據(jù)要求執(zhí)行，程序設(shè)計(jì)是成功的。在仿真過程中，許多仿真數(shù)據(jù)與分析計(jì)算所得的結(jié)果非常吻合要求，這是因?yàn)榉抡鏁r(shí)很多情況都被理想化了。而在實(shí)際電路中，取信號(hào)時(shí)的誤差、不穩(wěn)定性、各個(gè)模塊之間的相互影響等都會(huì)影響系統(tǒng)的測(cè)量結(jié)果。結(jié)論本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)設(shè)計(jì)的一個(gè)款壓力采集顯示并輸出的小系統(tǒng)，本設(shè)計(jì)主要完成了以下工作：1.經(jīng)過Protues仿真得出設(shè)計(jì)的系統(tǒng)量程0～1Mpa，最大誤差不超過，滿足設(shè)計(jì)參數(shù)指標(biāo)；2.選用軍品級(jí)運(yùn)算放大器可以使工作溫度達(dá)到-50℃～+70℃；3.液晶1602不僅可以動(dòng)態(tài)顯示壓力值，而且還可以對(duì)設(shè)定的上下限以及系統(tǒng)工作狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示；4.對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)部分進(jìn)行了分析，畫出各模塊的軟件流程圖；雖然利用Protues軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，可以極大地簡(jiǎn)化51單片機(jī)程序在硬件上的調(diào)試工作，大幅度節(jié)省制作電路板的時(shí)間，對(duì)于提高產(chǎn)品的開發(fā)率、降低開發(fā)成本等有重要作用。然而這些都是理想情況下得出的結(jié)論，忽略了壓阻式傳感器溫度漂移補(bǔ)償問題，以及硬件電路實(shí)際搭建過程中的電磁干擾等環(huán)境因素。在實(shí)際生產(chǎn)過程中應(yīng)該加入通訊模塊，可以使目前工廠離散控制的現(xiàn)狀，朝工廠數(shù)控化、自動(dòng)化、集成化方向發(fā)展。本設(shè)計(jì)所針對(duì)的壓力檢測(cè)數(shù)顯開關(guān)還可以在微型化、精度、穩(wěn)定性以及成本方面進(jìn)一步優(yōu)化。另外，由于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境比軟件實(shí)驗(yàn)更為惡劣，干擾也比較嚴(yán)重，因此本系統(tǒng)在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)惡劣環(huán)境中是否能穩(wěn)定運(yùn)行以及測(cè)量精度是否能得到保證，還有待更近一步的測(cè)試和檢驗(yàn)。致謝首先感謝我的指導(dǎo)老師郎術(shù)斌副教授！他在我大學(xué)期間教授的課程中讓我受益匪淺，包括論文題目的確定，文獻(xiàn)資料的收集、整理，課題研究過程的建議和指導(dǎo)，給了我極大的幫助，使得我的論文得以順利的完成。在論文的定稿過程中，他提出了許多寶貴的修改意見；同時(shí)，他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、正直無私的品質(zhì)無時(shí)不鼓勵(lì)著我，鞭策著我，使我在工作和學(xué)習(xí)上不斷進(jìn)步，這段經(jīng)歷將令我終身受益。感謝全系老師在學(xué)習(xí)上對(duì)我的支持和幫助！其中特別感謝高柏臣教授為我們提供了良好的論文寫作環(huán)境和就業(yè)方向的指導(dǎo)，同時(shí)感謝所有老師給我的幫助。感謝全體同學(xué)的支持和幫助！特別感謝王丹、石宇、張磊和劉臻同學(xué)在軟件調(diào)試和程序編寫過程中給予的幫助和建議。再次感謝許多幫助過我的人們，在此向他們致以誠(chéng)摯的謝意！參考文獻(xiàn)[1]關(guān)得新,馮文全.單片機(jī)外圍器件實(shí)用手冊(cè)（電源器件分冊(cè)）[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2001：86～94[2]張洪潤(rùn)，等.傳感器應(yīng)用電路200例[M].北京：北京航天航空大學(xué)出版社，2006：2～9,36～66,299～303,452～479[3]郎術(shù)斌，王洪巖，王燁.數(shù)顯式智能壓力開關(guān)的設(shè)計(jì)[J].傳感器與位系統(tǒng)，2009，（28）6：80～82[4]RobertJ.Bibbero.MicroprocessorsinInstrumentsandControl,1998,11～15[5]張洪潤(rùn)，等.傳感器應(yīng)用設(shè)計(jì)200例（下冊(cè)）[M].北京：北京航天航空大學(xué)出版社，2008：291～301[6]付家才傳感器與檢測(cè)技術(shù)原理及實(shí)踐[M]北京：中國(guó)電力出版社，2008：107～112[7]Kwon,Kilin,Park.Solid-stateSensorsandActuators.ProceedingsV21997.IEEE,Piscataway,NJ,USA,1997:1221～1224[8]高友微傳感器壓力測(cè)量系統(tǒng)[J].儀表技術(shù)與傳感器,2007，(12)：66～68[9]才瀅，畢鵬.壓阻式壓力傳感器及其應(yīng)用電路設(shè)計(jì)[J].測(cè)量與檢修，2002，（22）：12～14[10]計(jì)忠鳴MCS-51單片機(jī)原理及嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用[M]西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2007：269～277[11]康華光，等.電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社,2006：.85～89，496～497[12]艾學(xué)忠，楊瀟.實(shí)用恒流源設(shè)計(jì)[J].電子測(cè)量技術(shù)，2002，（5）：25～26[13]胡漢才.單片機(jī)原理及其接口技術(shù)[M]北京：清華大學(xué)出版社，2008：384～388[14]騰敏.壓阻式傳感器零點(diǎn)溫度補(bǔ)償公式推導(dǎo)[J].河南師范大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，（39）：101～102[15]黃小平，藍(lán)德良，孫江暉，蘭海.精密多功能恒流源[J].測(cè)量與設(shè)備，2001，（7）：7～8[16]鄭義，陳俊.用AT89C52和TLC1543實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J].單片機(jī)與可編程器件，2004，（12）：24～25[17]王幸之，等.AT89系列單片機(jī)原理與接口技術(shù)[M].北京：北京航天航空大學(xué)出版社，2004：111～116[18]杜洋愛上單片機(jī)[M]北京：中國(guó)郵電出版社，2011年237～246[19]張洪潤(rùn)，等.單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)200例（下冊(cè)）[M].北京：北京航天航空大學(xué)出版社，2006年.207～212,295～298[20]閆天峰.串行A/D轉(zhuǎn)換器TLC1543及其應(yīng)用[J].單片機(jī)與應(yīng)用，2008，（20）；36～38[21]于勇，戴佳.C語(yǔ)言常用模塊與綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]北京：電子工業(yè)出版社，2010：145～151[22]楊居義.單片機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M]北京：清華大學(xué)出版社，2009：62～79[23].倪杰.于敏.沈輝壓力開關(guān)的過載與限位保護(hù)研究[J].傳感器與微系統(tǒng),2007，(12)：7880[24]梁峭.孫?，|.劉宏偉動(dòng)力裝置壓力開關(guān)的研制[J].儀表技術(shù)與傳感器,2008，(12):47～48[25]郭慧，等.單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)[M].北京：電子工業(yè)出版社,2008年.182～189，230～23[26]譚浩強(qiáng).C程序設(shè)計(jì)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005：50～60[27]蔣輝平基于Proteus的單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真實(shí)例[M]北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009：1～17附錄1電源模塊參數(shù)表參數(shù)LM7805LM7812LM7912輸出電壓范圍/V4.8～5.211.5～12.5-11.5～-12.5輸入電壓最大值/V353535最大輸出電流/A器件壓降/V<2.5<2<2(負(fù)載調(diào)整率)1001002405mA～5mA～5mA～(線性調(diào)整率)1001002407～25V7.5V～25V-14.5V～-30V(輸出電壓溫漂)0.60.8-0.8PAGE62附錄2C語(yǔ)言程序…………………頭文件………#include"1543lcd.h"#include<reg51.h>#include<intrins.h>…………A/D轉(zhuǎn)換模塊引腳義………………sbitCLOCK =P1^6;sbitD_IN =P1^4;sbitD_OUT =P1^3;sbit_CS =P1^5;………………定義數(shù)組………intv5[1],v4[1],v3[1],v2[1],v1[1];……………按鍵模塊引腳義…………………sbitk1=P2^3;sbitk2=P2^4;sbitk3=P2^5;sbitk4=P2^6;sbitk5=P2^7;sbitk6=P3^0;…………..報(bào)警繼電器輸出定義…………sbitspeaker=P3^1;sbitled=P3^2;……………..……………上下限調(diào)整引腳定義………………..…………sbittj=P3^7;…………….定義液晶初始值……………..…unsignedintset=500,setl=200;………定義一個(gè)單字節(jié)一維數(shù)組…………unsignedchartab1[]={'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9','a'};…………tiaoling調(diào)零輸出，jieguo開始暫停寄存器參數(shù)………………idatafloattemp[3],tiaoling=0,jieguo;………………biaoz為調(diào)零標(biāo)志flag為開始暫停標(biāo)志….unsignedcharbiaoz,flag; ………..…A/D轉(zhuǎn)換子程序…………………unsignedintread1543(unsignedcharport)//從1543讀取采樣值，port是采樣通道號(hào){unsignedintdataad;unsignedchardatai,al=0,ah=0;CLOCK=0;_CS=0;port<<=4;…………..………………把通道號(hào)打入1543………………for(i=0;i<4;i++){D_IN=(bit)(port&0x80);CLOCK=1;CLOCK=0;port<<=1;}…………..……………填充6個(gè)CLOCK……for(i=0;i<6;i++){CLOCK=1;CLOCK=0;}CS=1;…….…延時(shí)等待AD轉(zhuǎn)換……………_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();…_CS=0;…………………取D9.D8………………for(i=0;i<2;i++){D_OUT=1;CLOCK=1;ah<<=1;if(D_OUT)ah|=0x01;CLOCK=0;}…..……………取D7—D0………..……….for(i=0;i<8;i++){D_OUT=1;CLOCK=1;al<<=1;if(D_OUT)al|=0x01;CLOCK=0;}_CS=1;………….……得到AD值……ad=(unsignedint)ah;ad<<=8;ad|=al;return(ad);}………………鍵盤子程序……voidjianpan(){if(!k1)//K1鍵被按下{delay(1);//按鍵消抖if(!k1){lcd_pos(0x0F);lcd_wdat('Y');lcd_wdat('/');lcd_wdat('N');biaoz=1; while(!k1);} }if(!k2)//K2鍵被按下{delay(1);//按鍵消抖if(!k2){flag=flag+1;if(flag==2)flag=0;while(!k2);} }if(flag){ lcd_pos(0x4F); lcd_wdat('P'); lcd_wdat('u'); lcd_wdat('a'); lcd_wdat('s'); lcd_wdat('e'); jieguo=temp[0];; } else { lcd_pos(0x4F); lcd_wdat('S'); lcd_wdat('t'); lcd_wdat('a'); lcd_wdat('r'); lcd_wdat('t'); } if(!k3&&biaoz)//K2鍵按下后K3鍵被按下{delay(1);//按鍵消抖if(!k3&&biaoz){tiaoling=temp[0]; lcd_pos(0x0F); lcd_wdat('Y'); lcd_wdat(''); lcd_wdat(''); delay(1000);//按鍵消抖 lcd_pos(0x0F); lcd_wdat(''); lcd_wdat(''); lcd_wdat(''); biaoz=0; while(!k3);} } if(!k4&&biaoz)//K3鍵被按下{delay(1);//按鍵消抖if(!k4&&biaoz) { tiaoling=0; lcd_pos(0x0F); lcd_wdat('N'); lcd_wdat(''); lcd_wdat(''); delay(1000);//按鍵消抖 lcd_pos(0x0F); lcd_wdat(''); lcd_wdat(''); lcd_wdat(''); biaoz=0; while(!k4);} } if(!k5)//K1鍵被按下{delay(1);//按鍵消抖if(!k5) { if(tj) { set=set+1; } else { setl=setl+1; } } } if(!k6)//K1鍵被按下{delay(1);//按鍵消抖if(!k6) { if(tj) { set=set-1; } else { setl=setl-1; }} }} ganemploymenttribunalclaimEmploymenttribunalssortoutdisagreementsbetweenemployersandemployees.Youmayneedtomakeaclaimtoanemploymenttribunalif:youdon'tagreewiththedisciplinaryactionyouremployerhastakenagainstyouyouremployerdismissesyouandyouthinkthatyouhavebeendismissedunfairly.Formoreinformationaboutdismissalandunfairdismissal,see

Dismissal.Youcanmakeaclaimtoanemploymenttribunal,evenifyouhaven't

appealed

againstthedisciplinaryactionyouremployerhastakenagainstyou.However,ifyouwinyourcase,thetribunalmayreduceanycompensationawardedtoyouasaresultofyourfailuretoappeal.Rememberthatinmostcasesyoumustmakeanapplicationtoanemploymenttribunalwithinthreemonthsofthedatewhentheeventyouarecomplainingabouthappened.Ifyourapplicationisreceivedafterthistimelimit,thetribunalwillnotusuallyacceptit.Ifyouareworriedabouthowthetimelimitsapplytoyou,takeadvicefromoneoftheorganisationslistedunder

Furtherhelp.Employmenttribunalsarel