STC89C52单片机轻轨沿线振动噪音监测系统设计(4)

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2 系统总体的设计方案

2.1 设计的总体思路

本次设计的电路重点在于对轻轨沿线噪音和振动的数据进行测量，然后传输和显示，通过电容传感器经过信号调理电路过，对轻轨沿线的环境进行噪音和振动的监测，然后将这个数据传输给单片机STC89C52，经过单片机STC89C52处理后，将得到数据传输到LCD1602中去显示，这样就可以得到周围环境的振动和噪音的值，这样不仅能保证列车运行的安全同时也能监测周围的环境。设计的模块，总共也就分为三类，一类是传感器模块，二类是STC89C52单片机模块，三类是LCD1602的液晶显示模块。

2.2 设计方案的选择

2.2.1 传感器的筛选和设计

方案一：电阻传感器，主要有3个转换原理，通过利用电阻的温度效应（电阻的温度系数）

不过这类的传感器主要用于气流速度、液体的流量、温度以及辐射热的测量，或者利用电阻的光敏效应对温度进行测量，也可以利用电阻的湿敏效应来对湿度进行测量。总的来说，电阻传感器一般应用在温湿度以及气体液体中的测量中。然后经过信号的放大处理例如LM386，然后通过AD536进行交直流转换和LM331的压频处理最后传输给单片机中。

方案二：电容传感器，主要的转换原理有2个，第一个则是改变电容的几何尺寸，第二个便是改变电容的介电常数。电容式传感器在最近几年由于电子集成技术的发展，所以电容传感器的缺点比如，非线性以及分布电容的影响得到了改善，因此电容式传感器得到了广泛的应用，而且电容传感器常常用位移、液面、振动和噪音等方面的测量。并且对这些进行的都是非接触测量。并且其灵敏度并不会随着被测对象的材质而变化，然后经过信号的放大处理例如LM386，然后通过AD536进行交直流转换和LM331的压频处理最后传输给单片机中。

所以本次传感器的设计，采用的是电容式传感器。

2.2.2液晶显示屏的选择

方案一：在液晶显示屏的选择方面，常常是用的是12864液晶显示屏，主要的原因是因为在性能上，12864液晶显示屏是能够和CPU直接的进行连接，可以提供两种界面的连接微处理器，它的功能相对于其他的液晶显示屏来说，它的功能比其他的更为全面，但是它价格却非常的高。

方案二：第二种方案才是采用的是LCD1602液晶显示屏，之所以选用LCD1602主要是因为它的显示模块是可以显示数字、字母等等，而由于它是由5X7或者5X11等点阵字符位组成的，并且它的每一个点阵字符位都能够显示出一个字符，但是每个字符之间都是有点间距间隔。总的来说，在软件编程的难度来讲，它们两个的的难度和原理都是差不多的，不过两者相比较来说，12864的功能更为强大，但是这次的设计中，只需要噪音和振动的数据显示，所以只需要1602就已经足够完成本次的设计要求，更为重要的是，LCD1602相比于12864液晶显示屏来说，价格方面差的就不是一点点了，从经济方面来考虑。综合功能以及设计的要求来说，LCD1602液晶显示屏是最佳的选择。

2.2.3 单片机方案的选择

方案一：单片机C8051F020其实就是C8051F02x系列中的一个型号的单片机，它是拥有为数不多的能够独立工作的系统。它的所有模拟和数字外设都可以由用户固件使能、禁止和配置，它的FLASH储存器是具有重新编程的能力的，这样就便于用来对非易失性数据进行存储，特别的是，它能够在现场来更新8051固件。单片机 C8051F020的器件是由完全集成的混合信号系统级MCU芯片，拥有着64个数字I/O引脚，其中主要特性的有12个。来!自~751论-文|网www.751com.cn