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硬件设计
(末尾附文件) 总体设计方案 本次设计是基于8051单片机的测量与显示。利用传感器将压力转换为电信号后,在经过ADC0832的模数转换器经A/D转换后由单片机进行有效处理,然后用数码管进行显示。 3.2 流程框图 3.3 单片机最小系统 由AT89C52单片机、时钟电路、复位 电路组成AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。AT89C52是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的于将多功能MCS-518指令集和输出管脚相兼容。位CPU和闪烁存储器组合在由单个芯片中,ATMEL 的AT89C51是一种高效微控制器,AT89C52是它的一种精简版本。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案 传感器模块 MPX4115系列压电电阻传感器是一个硅压力传感器。这个传感器结合了高级微电机技术,薄膜镀金属。还能为高水准模拟输出信号提供一个均衡压力。在0℃-85℃的温度下误差不超过1.5%,温度补偿是-40℃-125℃。为了克服干扰,在MPX4115输出电路中增加了RC滤波电路。如下图所示: 仿真图: 程序设计 //线性区间标度变换公式: y=(115-15)/(243-13)*X+15kpa #include #include #include #define R24C04ADD 0xA1 #define W24C04ADD 0xA0 //ADC0832的引脚 ***it ADCS =P2^2; //ADC0832 chip seclect ***it ADDI =P2^4; //ADC0832 k in ***it ADDO =P2^4; //ADC0832 k out ***it ADCLK =P2^3; //ADC0832 clock signal ***it SDA = P2 ^ 1; //数据线 ***it SCL = P2 ^ 0; //时钟线 bit bAck; //应答标志 当bbAck=1是为正确的应答 unsigned char dispbitcode[8]={0xf7,0xfb,0xfd,0xfe,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; //位扫描 unsigned char dispcode[11]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0xff}; //共阳数码管字段码 unsigned char dispbuf[4]; unsigned int temp; unsigned char getdata; //获取ADC转换回来的值 void delay_1ms(void) //12mhz delay 1.01ms { unsigned char x,y; x=3; while(x--) { y=40; while(y--); } } void display(void) //数码管显示函数 { char k; for(k=0;k<4;k++) { P1 = dispbitcode[k]; P0 = dispcode[dispbuf[k]]; if(k==1) //加上数码管的dp小数点 P0&=0x7f; delay_1ms(); } } /************ 读ADC0832函数 ************/ //采集并返回 unsigned int Adc0832(unsigned char channel) //AD转换,返回结果 { unsigned char i=0; unsigned char j; unsigned int dat=0; unsigned char ndat=0; if(channel==0)channel=2; if(channel==1)channel=3; ADDI=1; _nop_(); _nop_(); ADCS=0;//拉低CS端 _nop_(); _nop_(); ADCLK=1;//拉高CLK端 _nop_(); _nop_(); ADCLK=0;//拉低CLK端,形成下降沿1 _nop_(); _nop_(); ADCLK=1;//拉高CLK端 ADDI=channel&0x1; _nop_(); _nop_(); ADCLK=0;//拉低CLK端,形成下降沿2 _nop_(); _nop_(); ADCLK=1;//拉高CLK端 ADDI=(channel>>1)&0x1; _nop_(); _nop_(); ADCLK=0;//拉低CLK端,形成下降沿3 ADDI=1;//控制命令结束 _nop_(); _nop_(); dat=0; for(i=0;i<8;i++) { dat|=ADDO;//收数据 ADCLK=1; _nop_(); _nop_(); ADCLK=0;//形成一次时钟脉冲 _nop_(); _nop_(); dat<<=1; if(i==7)dat|=ADDO; } for(i=0;i<8;i++) { j=0; j=j|ADDO;//收数据 ADCLK=1; _nop_(); _nop_(); ADCLK=0;//形成一次时钟脉冲 _nop_(); _nop_(); j=j<<7; ndat=ndat|j; if(i<7)ndat>>=1; } ADCS=1;//拉低CS端 ADCLK=0;//拉低CLK端 ADDO=1;//拉高数据端,回到初始状态 dat<<=8; dat|=ndat; return(dat); //return ad k } //启动I2C总线,即发送起始条件 void StartI2C() { SDA = 1; //发送起始条件数据信号 _nop_(); SCL = 1; _nop_(); //起始建立时间大于4.7us _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); SDA = 0; //发送起始信号 _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); SCL = 0; //时钟操作 _nop_(); _nop_(); } //结束I2C总线,即发送I2C结束条件 void StopI2C() { SDA = 0; //发送结束条件的数据信号 _nop_(); //发送结束条件的时钟信号 SCL = 1; //结束条件建立时间大于4us _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); SDA = 1; //发送I2C总线结束命令 _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); } //发送一个字节的数据 void SendByte(unsigned char c) { unsigned char BitCnt; for(BitCnt = 0;BitCnt < 8;BitCnt++) //一个字节 { if((c << BitCnt)& 0x80) SDA = 1; //判断发送位 else SDA = 0; _nop_(); SCL = 1; //时钟线为高,通知从机开始接收数据 _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); SCL = 0; } _nop_(); _nop_(); SDA = 1; //释放数据线,准备接受应答位 _nop_(); _nop_(); SCL = 1; _nop_(); _nop_(); _nop_(); if(SDA == 1) bAck =0; else bAck = 1; //判断是否收到应答信号 SCL = 0; _nop_(); _nop_(); } |
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