碧波液压网 欢迎你,游客。 登录 注册

基于C8051F020单片机的多路压力测量仪

版权信息:站内文章仅供学习与参考,如触及到您的版权信息,请与本站联系。

  1 引言

  压力测量对实时监测和安全生产具有重要的意义。在工业生产中,为了高效、安全生产,必须有效控制生产过程中的诸如压力、流量、温度等主要参数。由于压力控制在生产过程中起着决定性的安全作用,因此有必要准确测量压力。为了测到不同位置的压力值,研制了基于C8051F020单片机的测量仪。通过压力传感器将需要测量的位置的压力信号转化为电信号,再经过OP07运算放大器进行信号放大,送至C805lF020单片机内部的高速率12位A/D转换器,然后将模拟信号转换成单片机可以识别的数字信号,再经单片机转换成液晶显示器可以识别的信息,最后显示输出。与此同时,可以利用SD卡存储器将各通道设定的压力值、系统参数存储起来,以便在系统断电或复位后,能使其继续运行,增强系统的抗干扰性能。

  2 硬件电路

  图l给出多路压力测量仪的系统框图。其硬件部分主要由压力传感器、C8051F020单片机、SD卡存储器、液晶显示器、键盘及信号调理电路等组成。  

  2.1 压力传感器信号采集电路

  图2给出压力传感器信号采集电路。它选用了测量范围广,精度较高,性能价格比好的电阻应变式压力传感器;信号放大部分采用功耗低,输入失调电压小,线性度好的OP07运算放大器:A/D转换模块采用C8051F020内部设置的高速率12位A/D转换器。图2中OP07的输出失调电压为2 mV,通过滑动变阻器R8可调节输出失调电压的大小。  

  2.2 单片机处理电路

  单片机处理电路是测量仪的核心。在此采用美国Cygnal公司生产的C805lF020微控制器。该器件采用独特的CIP-8051结构,对指令运行实行流水作业,大大提高了指令的运行速度,可在25 MHz时钟频率下提供高达25 MI/s的输出,并具有下述独特功能:①真正12位、100 Ks/s的8通道A/D转换器,并带PGA和模拟多路开关;②64 K字节可在系统编程的Flash存储器,其扇区为512字节;③两个12位D/A转换器,具有可编程数据更新方式;④工作电压为2.7~3.6V;⑤用于硬件实现的SPI,SMBus/I2C和两个UART串行接口;⑥片内看门狗定时器、VDD监视器和温度传感器。

  2.3 SD卡存储电路

  将SD卡作为外部掉电存储介质用于多路压力测量仪中,利用C8051F020单片机的SPI接口,实现单片机与SD卡存储数据的扩展,并设计了单片机的SD卡驱动电路.以满足测量仪对存储大容量数据的要求。SD卡的工作模式有SD模式和SPI模式两种。在此,多路压力测量仪选用SD卡.且工作在SPI模式下。表1给出SD卡各引脚功能定义。图3给出SD卡与单片机的连接电路。其中,CS是SD卡的片选线,在SPI模式下,CS必须保持低电平有效;DI不但传输数据,还发送命令,其传输方向是由单片机到SD卡;D0除了发送数据,还传送应答信号,其传输方向是由SD卡到单片机;SCLK是操作SD卡的时钟线。相应地将C805lF020的交叉开关配置成SPI模式,与SD卡所对应的引脚连接,并针对SPI总线电路设计了上拉电阻。  

你没有登陆,无法阅读全文内容

您需要 登录 才可以查看,没有帐号? 立即注册

标签:
点赞   收藏

相关文章

发表评论

请自觉遵守互联网相关的政策法规,严禁发布色情、暴力、反动的言论。

用户名: 验证码: 看不清?点击更换

最新评论