单片机煤气报警器设计+系统流程框图+电路图+C语言源代码 第4页
图3-8 设计中X5045的连接3.1.4 电源电路
电源采用直流电源变压器输出12V的电压，其电源连接电路如图3-9所示，并由去耦电容、开关、7085稳压器及电源指示灯组成。直流12V再经过电容滤波，7805集成稳压器稳压成为稳定的+5V电源，用一个发光二极管指示灯指示电源状态。电路安全稳定可靠，测试电压为+5V，并且在12V和5V电路中引线排针，以供日后使用。
图3-9 电源连接电路
3.2功能模块部分
该部分中主要由数据采集模块、人机接口模块、信号处理模块、ISP下载程序模块和声光报警模块。可以实现89S52单片机的对传感器信号进行采集计算比较，并产生相应的报警措施。人机对话方面，可以通过键盘和显示来调节各个通道的设置值，并且查看现场测试值。并且自行进行DIY的ISP程序加载模块，可以对程序进行烧写。
3.2.1TLC2543的数据采集单元
本设计A/D转换器选择了TLC2543，该芯片是TLC2543是德州仪器公司(TI)新型模数转换器(ADC)，具有l2位的分辨率，使用开关电容逐次逼近技术完成AD转换过程，提供的最大采样率为66KSPS，供电电流仅需1mA(典型值)。它除具有高速的转换器和通用的控制能力外，还具有通用灵活的串行接口(SPI)。它被广泛运用于数据采集系统。
TLC2543是l2位开关电容逐次逼近型ADC 每个器件有三个控制输入端：片选(CS)、输入/输出时钟(I/O CLK)及地址数据输入端(DATA INPUT)。它还可以通过一个串行的3态输出端(DATA OUT)与主处理器或其它外围的串行口通讯，输出转换结果。通过编程器件的DATA INPUT管脚串行输入的8位通道/方式控制字节的高4位(MSBs)，可选择11个模拟输入通道中的任一个。可用同样的方法选用另外三个测试电压VREF+、VREF-、（VREF++VREF-）/2,用于转换器的枝正或其它用途。通道／方式控制字节的低四位(LSBs)用于选择输出数据的长度(8、12或16位)、输出数据的顺序(以MSB开始或LSB开始)和是否需要单极性(二进制)或双极性(二进制补码)格式。
TLC2543的功能特点，12 bit分辨率A／D转换器； 在工作温度范围内10us转换时间； 11个模拟输入通道；4) 3路内置自测试方式；采样率为66 kb/s；线性误差+1LSB(max)；有转换结束(EOC)输出；具有单、双极性输出；可编程的MSB或LSB前导；可编程的输出数据长度 。TLC2543引脚介绍如图3-10所示。
图3-10 TLC2543的引脚图
AIN0—AIN10为模拟输入端；／CS为片选端，由高到低有效，由外部输入；DIN为串行数据输入端，用于选择转换及输出数据格式；DOUT为A／D转换结果的三态串行输出端，A／D转换结果的输出端；EOC为转换结束端，向外部输出；CLK为I／O时钟，由外部输入；REF+为正基准电压端，一般接+5V；REF一为负基准电压端，一般接地；VCC为电源，一般接+5V；GND为地。
TLC2543的工作过程分为两个周期与接口时序，分别为I/O周期、转换周期和接口时序。
a) I/O周期毕业论文
http://www.751com.cnI/O周期由外部提供的I/O CLOCK定义,延续8、12或16个时钟周期,决定于选定的输出数据长度。器件进入I/O周期后同时进行两种操作。
在I/O CLOCK的前8个脉冲的上升沿,以MSB前导方式从DATA INPUT端输入8位数据流到输入寄存器。其中前4位为模拟通道地址,控制14通道模拟多路器从11个模拟输入和三个内部测电压中选通一路送到采样保持电路,该电路从第4个I/O CLOCK脉冲的下降沿开始对所选信号进行采样,直到最后一个I/O CLOCK脉冲的下降沿。I/O周期的时钟脉冲个数与输出数据长度(位数)同时由输入数据的D3、D2位选择为8、12或16。当工作于12或16位时,在前8个时钟脉冲之后,DATA INPUT无效。
在DATA OUT端串行输出8、12或16位数据。当CS保持为低时,第一个数据出现在EOC的上升沿。若转换由CS控制,则第一个输出数据发生在CS的下降沿。这个数据串是前一次转换的结果,在第一个输出数据位之后的每个后续位均由后续的I/O时钟下降沿输出。
b) 转换周期
在I/O周期的最后一个I/O CLOCK下降沿之后,EOC变低,采样值保持不变,转换周期开始,片内转换器对采样值进行逐次逼近式A/D转换,其工作由与I/O CLOCK同步的内部时钟控制。转换完成后EOC变高,转换结果锁存在输出数据寄存器中,待下一个I/O周期输出。I/O周期和转换周期交替进行,从而可减小外部的数字噪声对转换精度的影响。
c)接口时序
可以用四种传输方法使TLC2543得到全12位分辩率,每次转换和数据传递可以使用12或16个时钟周期。一个片选脉冲要插到每次转换的开始处,或是在转换时序的开始处变化一次后保持为低,直到时序结束。
根据芯片的规范和要求，本设计中89S52的P2.0接上TLC2543的I/Oclk用于在SPI通信中做模拟clock用。TLC2543的CS接在P2.3脚，作为片选使用。P2.1和P2.2分别接上输入ADIN和输出DOUT引脚。Vcc借+5v电源，GND接地，各路模拟接通道接数据处理后的信号。而REF+接+5v基准电压，REF-因传感器不同，则有可能接GND也可以接+1v基准电压。当使用TLC2543这种12位A/D器件时，每个模拟IC的电源端必须用一个0.1μF的陶瓷电容连接到地，用作去耦电容。对模拟器件和数字器件，电源的地线回路必须分开，以防止数字部分的噪声电流通过模拟地回路引入，产生噪声电压，从而对模拟信号产生干扰。使用TLC2543时一定要注意电路板的布线，电路板的布线要确保数字信号和模拟信号隔开，模拟线和数字线特别是时钟信号线不能互相平行总体设计如图3-11。本文来自辣.文;论<文·网
而在基准电压方面，为了适应不同传感器的要求，利用LM336-5.0经过电阻调节和分压，得到+5v和+1v的基准电压，如图3-12所示。这样可以灵活的处理各方面的数据而且可以达到基准电压的稳定性，不会收到电源电压的干扰。
图3-11 TLC2543的总体设计图3-12 基准电压的设计
3.2.2HD7279的人机接口电路模块
HD7279A的特点是一片具有串行接口的 ,可同时驱动8位共阴极数码管的智能显示驱动芯片。该芯片可连接多达 64 个键的键盘矩阵 , 并含有去抖动电路。HD7279A芯片内部有译码器 ,可以直接接受 16 进制码 ,并且具有2种译码方式和多种控制指令 ,如:消隐、闪烁、 左移、 右移、 段寻址等。可以广泛应用在仪器仪表 ,工业控制 ,条形显示器 ,控制面板等领域。串行接口，无需外围元件可直接驱动LED；各个独立控制译码/不译码及消隐和闪烁属性；循环左移和右移指令；具有段寻址指令，方便控制独立led；64键盘控制器，内含去抖动电路。HD7279的引脚介绍如图3-13所示。
上一页 [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] 下一页
单片机煤气报警器设计+系统流程框图+电路图+C语言源代码 第4页下载如图片无法显示或论文不完整，请联系qq752018766
