单片机原理与应用第9章课件.ppt
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- 单片机 原理 应用 课件
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1、第第9 9章章 单片机应用实例单片机应用实例9.1 9.1 频率测量计频率测量计9.2 9.2 单片机在气流量测量中的应用单片机在气流量测量中的应用 目前,目前,MCS-51MCS-51系列单片机以其独特的优越性,在智能系列单片机以其独特的优越性,在智能仪表、工业测控、数据采集、计算机通信等各个领域得到仪表、工业测控、数据采集、计算机通信等各个领域得到极为广泛的应用。不同用户根据所要完成的不同任务,正极为广泛的应用。不同用户根据所要完成的不同任务,正在进行单片机应用系统的设计工作。在进行单片机应用系统的设计工作。9.1 9.1 频率测量计频率测量计 在电子技术中,频率是最基本的参数之一,并在电
2、子技术中,频率是最基本的参数之一,并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系,因此频率的测量就显得尤为重要。的关系,因此频率的测量就显得尤为重要。9.1.1 9.1.1 总体方案设计及可行性分析总体方案设计及可行性分析 由于频率量的测量相对来说比较容易,与单片机的接口也比较简单,由于频率量的测量相对来说比较容易,与单片机的接口也比较简单,测量方法灵活,具有较强的抗干扰能力,易于远距离传输等特点,因此测量方法灵活,具有较强的抗干扰能力,易于远距离传输等特点,因此数据采集和自动控制系统中用得越来越多。数据采集和自动控制系统中用得越来越多。通
3、常频率测量的方法有两种,即频率测量法和周期测量法。通常频率测量的方法有两种,即频率测量法和周期测量法。无论是采用频率测量法还是周期测量法,都存在频率测量误差。因无论是采用频率测量法还是周期测量法,都存在频率测量误差。因此从理论上讲频率的测量准确读很难提高到某个数量级。鉴于这一点采此从理论上讲频率的测量准确读很难提高到某个数量级。鉴于这一点采用了一种多周期测频法。理论上只要周期数足够大,测量的准确度总可用了一种多周期测频法。理论上只要周期数足够大,测量的准确度总可以提高到一定程度。以提高到一定程度。频率测量系统频率测量系统主要由一片主要由一片STCSTC单片机、晶振单片机、晶振电路、电阻、电路、
4、电阻、电容和隔离光电容和隔离光耦以及耦以及485485通信通信芯片组成,如芯片组成,如图所示。图所示。单片机频率测量电路单片机频率测量电路9.1.2 9.1.2 硬件设计硬件设计9.1.3 9.1.3 软件设计软件设计如图所示为频率测量程序的流程。如图所示为频率测量程序的流程。单片机频率测量程序流程单片机频率测量程序流程9.2 9.2 单片机在气流量测量中的应用单片机在气流量测量中的应用 气流量测量在工业和科学上都有重要意义。气流量是气流量测量在工业和科学上都有重要意义。气流量是指单位时间内传送的气体体积,单位为指单位时间内传送的气体体积,单位为“立方英尺分立方英尺分”(cubic volum
5、e pen minutecubic volume pen minute),简称为),简称为CFMCFM。测量仪表不断。测量仪表不断地将所测得的气体流量值与预编程没定值进行比较,一旦超地将所测得的气体流量值与预编程没定值进行比较,一旦超过设定值,即发出报警信号,以便进行紧急处理。过设定值,即发出报警信号,以便进行紧急处理。9.2.1 9.2.1 总体方案设计及可行性分析总体方案设计及可行性分析 气流量的设定值可根据实际需要来决定。为了准确计算出气流气流量的设定值可根据实际需要来决定。为了准确计算出气流量,需要同时测量量,需要同时测量3 3个气体参数:速度、压力和温度。如图所示力个气体参数:速度、
6、压力和温度。如图所示力气流量测量仪表的前面板示意图。气流量测量仪表的前面板示意图。气流量测量仪表的前面板示意图气流量测量仪表的前面板示意图 9.2.2 9.2.2 系统的硬件设计系统的硬件设计 如图所示为气流量测量仪表的硬件电路图。如图所示为气流量测量仪表的硬件电路图。3 3个标识为个标识为X0.1X0.1、X1X1和和X10X10的共阴级的共阴级7 7段段LEDLED分别显示十分之一位、个位、十位数值,分别显示十分之一位、个位、十位数值,每个每个LEDLED都有都有8 8位数据输入线(位数据输入线(7 7位段码,位段码,1 1位小数点位小数点)和和1 1位位选位位选输入线。输入线。87C75
7、287C752的门的门P3P3口通过电流驱动口通过电流驱动U2U2和限流电阻驱动和限流电阻驱动7 7段段LEDLED的数据和的数据和4 4个单独个单独LEDLED的输入线。由于的输入线。由于3 3个个7 7段段LEDLED和和4 4个单独个单独LEDLED共用相同的数据输入线,因此采用共用相同的数据输入线,因此采用4 4个晶体管个晶体管Q1Q4Q1Q4作为各个作为各个LEDLED的位选端,的位选端,Q1Q4Q1Q4分别连到分别连到P0P0口的口的4 4根口线上,这样可以减少根口线上,这样可以减少所需的所需的I/OI/O口线,同时可以加快显示刷新速度。口线,同时可以加快显示刷新速度。仪表采用了仪
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