摘要:該文介紹了PIC單片機(jī)與ICL7135將檢測到的溫度進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理后通過串行口傳送給上位機(jī),應(yīng)用于高精度的溫度檢測儀表中,并詳細(xì)闡述了設(shè)計(jì)的思路、工作原理以及遇到的一些問題、解決方法等。關(guān)鍵詞:PIC單片機(jī);A/D轉(zhuǎn)換;溫度變送器
標(biāo)簽: 7135 PIC 單片機(jī) 中的應(yīng)用
上傳時間: 2013-11-04
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摘 要:能夠?qū)崿F(xiàn)搶答器功能的方式有多種,可以采用前期的模擬電路、數(shù)字電路或模擬與數(shù)字電路相結(jié)合的方式。近年來隨著科技的飛速發(fā)展,單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷深入,同時帶動傳統(tǒng)控制檢測日新月異更新。介紹一種利用微電腦芯片作為核心部件進(jìn)行邏輯控制及信號產(chǎn)生的單片機(jī)技術(shù)和C語言編程設(shè)計(jì)的9路多功能智力競賽搶答器。關(guān)鍵詞:PLC;單片機(jī);搶答器;設(shè)計(jì)
上傳時間: 2013-11-15
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PCA9546A 是一款I(lǐng)2C 多路復(fù)用器和開關(guān),能實(shí)現(xiàn)I2C 總線擴(kuò)展、電平轉(zhuǎn)換及總線功能恢復(fù)
上傳時間: 2013-11-07
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設(shè)計(jì)了一種基于C8051F005 單片機(jī)控制多路PZT(壓電陶瓷)的驅(qū)動電路,采用串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ǎ眯滦蛿?shù)模轉(zhuǎn)換器AD5308 具有8 通道DAC 輸出的特性,極大的簡化了電路設(shè)計(jì),給出了硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和軟件流程圖以及主要的軟件模塊設(shè)計(jì)。本電路主要用于自適應(yīng)光學(xué)合成孔徑成像相位實(shí)時校正系統(tǒng)中。結(jié)果表明,該電路可以成功為12 路PZT 提供所需的驅(qū)動電壓。
標(biāo)簽: PZT 單片機(jī)控制 多路 驅(qū)動
上傳時間: 2013-10-19
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PCA9544A 是NXP 公司生產(chǎn)的I2C 總線多路復(fù)用器,通過該器件可以將一路I2C 總線擴(kuò)展為4 路I2C 總線。將1 路上行SDA/SCL 通道擴(kuò)展為4 路下行通道。通過對內(nèi)部可編程寄存器進(jìn)行配置,在同一時間可以任意選擇一對SCx/SDx 線。器件擁有四路輸入中斷,INT0到INT3,分別對應(yīng)著四路下行通道。該器件還有一個輸出中斷,輸出中斷的狀態(tài)由四個輸入中斷通過“與”邏輯控制。
上傳時間: 2013-11-17
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PCA9546A 是一款I(lǐng)2C 多路復(fù)用器和開關(guān),能實(shí)現(xiàn)I2C 總線擴(kuò)展、電平轉(zhuǎn)換及總線功能恢復(fù)
上傳時間: 2013-12-02
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PCA9548A 是一款通過I2C 總線控制的八進(jìn)制雙向轉(zhuǎn)換開關(guān)。它的每對SCL/ SDA 上行通道可以擴(kuò)展為八對下行通道,可以通過可編程控制寄存器的內(nèi)容來選擇任意單一的SCx/SDx 通道或者組合通道。由多路復(fù)用器的通門,VDD 管腳可以用來限制PCA9547 通過的最高電壓,這使得每一對SCL/SDA 都可以使用不同的總線電壓,因此1.8V、2.5V 或3.3V的器件可以在無其它保護(hù)的情況下與5V 的器件進(jìn)行通信。它的外部上拉電阻將總線拉高至每個通道所要求的電壓電平,所有I/O 管腳都可以承受5V 電壓。
上傳時間: 2013-10-13
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多路電壓采集系統(tǒng)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模保煜た删幊绦酒珹DC0809,8253的工作過程,掌握它們的編程方法。2.加深對所學(xué)知識的理解并學(xué)會應(yīng)用所學(xué)的知識,達(dá)到在應(yīng)用中掌握知識的目的。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求1.基本要求通過一個A/D轉(zhuǎn)換器循環(huán)采樣4路模擬電壓,每隔一定時間去采樣一次,一次按順序采樣4路信號。A/D轉(zhuǎn)換器芯片AD0809將采樣到的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,轉(zhuǎn)換完成后,CPU讀取數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)果,并將結(jié)果送入外設(shè)即CRT/LED顯示,顯示包括電壓路數(shù)和數(shù)據(jù)值。2. 提高要求 (1) 可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)采集和選擇采集2種方式。(2)在CRT上繪制電壓變化曲線。 三、實(shí)驗(yàn)報告要求 1.設(shè)計(jì)目的和內(nèi)容 2.總體設(shè)計(jì) 3.硬件設(shè)計(jì):原理圖(接線圖)及簡要說明 4.軟件設(shè)計(jì)框圖及程序清單5.設(shè)計(jì)結(jié)果和體會(包括遇到的問題及解決的方法) 四、總體設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)思路如下:1) 4路模擬電壓信號通過4個電位器提供0-5V的電壓信號。2) 選擇ADC0809芯片作為A/D轉(zhuǎn)換器,4路輸入信號分別接到ADC0809的IN0—IN4通道,每隔一定的時間采樣一次,采完一路采集下一路,4路電壓循環(huán)采集。3) 利用3個LED數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù),1個數(shù)碼管用來顯示輸入電壓路數(shù),3個數(shù)碼管用來顯示電壓采樣值。4) 延時由8253定時/計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)。 五、硬件電路設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)思路,硬件主要利用了微機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺上的ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換器、8253定時/計(jì)數(shù)器以及LED顯示輸出等模塊。電路原理圖如下:1.基本接口實(shí)驗(yàn)板部分1) 電位計(jì)模塊,4個電位計(jì)輸出4路1-5V的電壓信號。2) ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換器,將4路電壓信號接到IN0-IN3,ADD_A、ADD_B、ADD_C分別接A0、A1、A2,CS_AD接CS0時,4個采樣通道對應(yīng)的地址分別為280H—283H。3) 延時模塊,8253和8255組成延時電路。8255的PA0接到8253的OUT0,程序中查詢計(jì)數(shù)是否結(jié)束。硬件電路圖如圖1所示。 圖1 基本實(shí)驗(yàn)板上的電路圖實(shí)驗(yàn)板上的LED顯示部分實(shí)驗(yàn)板上主要用到了LED數(shù)碼管顯示電路,插孔CS1用于數(shù)碼管段碼的輸出選通,插孔CS2用于數(shù)碼管位選信號的輸出選通。電路圖如圖2所示。
上傳時間: 2013-11-06
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RS-232-C 是PC 機(jī)常用的串行接口,由于信號電平值較高,易損壞接口電路的芯片,與TTL電平不兼容故需使用電平轉(zhuǎn)換電路方能與TTL 電路連接。本產(chǎn)品(轉(zhuǎn)接器),可以實(shí)現(xiàn)任意電平下(0.8~15)的UART串行接口到RS-232-C/E接口的無源電平轉(zhuǎn)接, 使用非常方便可靠。 什么是RS-232-C 接口?采用RS-232-C 接口有何特點(diǎn)?傳輸電纜長度如何考慮?答: 計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)與終端之間的數(shù)據(jù)傳送可以采用串行通訊和并行通訊二種方式。由于串行通訊方式具有使用線路少、成本低,特別是在遠(yuǎn)程傳輸時,避免了多條線路特性的不一致而被廣泛采用。 在串行通訊時,要求通訊雙方都采用一個標(biāo)準(zhǔn)接口,使不同 的設(shè)備可以方便地連接起來進(jìn)行通訊。 RS-232-C接口(又稱 EIA RS-232-C)是目前最常用的一種串行通訊接口。它是在1970 年由美國電子工業(yè)協(xié)會(EIA)聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、 調(diào)制解調(diào)器廠家及計(jì)算機(jī)終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標(biāo)準(zhǔn)。它的全名是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備(DCE)之間串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用一個25 個腳的 DB25 連接器,對連接器的每個引腳的信號內(nèi)容加以規(guī)定,還對各種信號的電平加以規(guī)定。(1) 接口的信號內(nèi)容實(shí)際上RS-232-C 的25 條引線中有許多是很少使用的,在計(jì)算機(jī)與終端通訊中一般只使用3-9 條引線。(2) 接口的電氣特性 在RS-232-C 中任何一條信號線的電壓均為負(fù)邏輯關(guān)系。即:邏輯“1”,-5— -15V;邏輯“0” +5— +15V 。噪聲容限為2V。即 要求接收器能識別低至+3V 的信號作為邏輯“0”,高到-3V的信號 作為邏輯“1”(3) 接口的物理結(jié)構(gòu) RS-232-C 接口連接器一般使用型號為DB-25 的25 芯插頭座,通常插頭在DCE 端,插座在DTE端. 一些設(shè)備與PC 機(jī)連接的RS-232-C 接口,因?yàn)椴皇褂脤Ψ降膫魉涂刂菩盘?只需三條接口線,即“發(fā)送數(shù)據(jù)”、“接收數(shù)據(jù)”和“信號地”。所以采用DB-9 的9 芯插頭座,傳輸線采用屏蔽雙絞線。(4) 傳輸電纜長度由RS-232C 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在碼元畸變小于4%的情況下,傳輸電纜長度應(yīng)為50 英尺,其實(shí)這個4%的碼元畸變是很保守的,在實(shí)際應(yīng)用中,約有99%的用戶是按碼元畸變10-20%的范圍工作的,所以實(shí)際使用中最大距離會遠(yuǎn)超過50 英尺,美國DEC 公司曾規(guī)定允許碼元畸變?yōu)?0%而得出附表2 的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。其中1 號電纜為屏蔽電纜,型號為DECP.NO.9107723 內(nèi)有三對雙絞線,每對由22# AWG 組成,其外覆以屏蔽網(wǎng)。2 號電纜為不帶屏蔽的電纜。 2. 什么是RS-485 接口?它比RS-232-C 接口相比有何特點(diǎn)?答: 由于RS-232-C 接口標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)較早,難免有不足之處,主要有以下四點(diǎn):(1) 接口的信號電平值較高,易損壞接口電路的芯片,又因?yàn)榕cTTL 電平不兼容故需使用電平轉(zhuǎn)換電路方能與TTL 電路連接。(2) 傳輸速率較低,在異步傳輸時,波特率為20Kbps。(3) 接口使用一根信號線和一根信號返回線而構(gòu)成共地的傳輸形式, 這種共地傳輸容易產(chǎn)生共模干擾,所以抗噪聲干擾性弱。(4) 傳輸距離有限,最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為50 英尺,實(shí)際上也只能 用在50 米左右。針對RS-232-C 的不足,于是就不斷出現(xiàn)了一些新的接口標(biāo)準(zhǔn),RS-485 就是其中之一,它具有以下特點(diǎn):1. RS-485 的電氣特性:邏輯“1”以兩線間的電壓差為+(2—6) V 表示;邏輯“0”以兩線間的電壓差為-(2—6)V 表示。接口信號電平比RS-232-C 降低了,就不易損壞接口電路的芯片, 且該電平與TTL 電平兼容,可方便與TTL 電路連接。2. RS-485 的數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps3. RS-485 接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合,抗共模干能力增強(qiáng),即抗噪聲干擾性好。4. RS-485 接口的最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為4000 英尺,實(shí)際上可達(dá) 3000 米,另外RS-232-C接口在總線上只允許連接1 個收發(fā)器, 即單站能力。而RS-485 接口在總線上是允許連接多達(dá)128 個收發(fā)器。即具有多站能力,這樣用戶可以利用單一的RS-485 接口方便地建立起設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。因RS-485 接口具有良好的抗噪聲干擾性,長的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點(diǎn)就使其成為首選的串行接口。 因?yàn)镽S485 接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò),一般只需二根連線,所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。 RS485 接口連接器采用DB-9 的9 芯插頭座,與智能終端RS485接口采用DB-9(孔),與鍵盤連接的鍵盤接口RS485 采用DB-9(針)。3. 采用RS485 接口時,傳輸電纜的長度如何考慮?答: 在使用RS485 接口時,對于特定的傳輸線經(jīng),從發(fā)生器到負(fù)載其數(shù)據(jù)信號傳輸所允許的最大電纜長度是數(shù)據(jù)信號速率的函數(shù),這個 長度數(shù)據(jù)主要是受信號失真及噪聲等影響所限制。下圖所示的最大電纜長度與信號速率的關(guān)系曲線是使用24AWG 銅芯雙絞電話電纜(線 徑為0.51mm),線間旁路電容為52.5PF/M,終端負(fù)載電阻為100 歐 時所得出。(曲線引自GB11014-89 附錄A)。由圖中可知,當(dāng)數(shù)據(jù)信 號速率降低到90Kbit/S 以下時,假定最大允許的信號損失為6dBV 時, 則電纜長度被限制在1200M。實(shí)際上,圖中的曲線是很保守的,在實(shí) 用時是完全可以取得比它大的電纜長度。 當(dāng)使用不同線徑的電纜。則取得的最大電纜長度是不相同的。例 如:當(dāng)數(shù)據(jù)信號速率為600Kbit/S 時,采用24AWG 電纜,由圖可知最 大電纜長度是200m,若采用19AWG 電纜(線徑為0。91mm)則電纜長 度將可以大于200m; 若采用28AWG 電纜(線徑為0。32mm)則電纜 長度只能小于200m。
上傳時間: 2013-10-11
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如同今天的許多通用單片機(jī)(MCU)已經(jīng)把USB、CAN和以太網(wǎng)作為標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)集成在芯片內(nèi)部一樣,越來越多的無線網(wǎng)絡(luò)芯片和無線網(wǎng)絡(luò)解決方案也在向集成SoC 方向發(fā)展,比如第一代產(chǎn)品,Nordic公司nRF905,Chipcon公司cc1010 他們集成了8051兼容的單片機(jī).這些無線單片機(jī)適合一般的點(diǎn)對點(diǎn)和點(diǎn)對多點(diǎn)的私有網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,如單一產(chǎn)品的遙控器和抄表裝置等。無線通訊技術(shù)給智能裝置的互連互通提供了便捷的途徑,工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)作為面向工業(yè)和家庭自動化的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也正在向著智能,標(biāo)準(zhǔn)和節(jié)能方向發(fā)展。 目前在工業(yè)控制和消費(fèi)電子領(lǐng)域使用的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有ZigBee、無線局域網(wǎng)(Wi-Fi)、藍(lán)牙(Blutooth)、GPRS通用分組無線業(yè)務(wù)、 ISM、IrDA等, 未來還能有3G、超寬頻(UWB)、無線USB、Wimax等。 當(dāng)然還有大量的私有和專用無線網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)控制和消費(fèi)電子裝置中使用,其中ZigBee、GPRS是在目前在國內(nèi)工業(yè)控制中討論和使用比較多的兩種,藍(lán)牙和無線局域網(wǎng)是在消費(fèi)電子產(chǎn)品如手機(jī)、耳機(jī)、打印機(jī)、照相機(jī)和家庭中小企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中廣泛使用的無線協(xié)議(個別工業(yè)產(chǎn)品也有應(yīng)用,如無線視頻監(jiān)控和汽車音響系統(tǒng)),當(dāng)然私有無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和產(chǎn)品在工業(yè)也有很多的應(yīng)用。 ZigBee是一個低功耗、短距離和低速的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),工作在2.4GHz國際免執(zhí)照的頻率,在IEEE標(biāo)準(zhǔn)上它和無線局域網(wǎng)、藍(lán)牙同屬802家族中的無線個人區(qū)域網(wǎng)絡(luò), ZigBee是有兩部分組成,物理和鏈路層符合IEEE802.15.4, 網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用層符合ZigBee聯(lián)盟的規(guī)范。ZigBee聯(lián)盟是在2002年成立的非盈利組織,有包括TI、霍尼威爾、華為在內(nèi)兩百多家成員, ZigBee聯(lián)盟致力推廣兼容802.15.4和ZigBee協(xié)議的平臺, 制定網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用架構(gòu)的公共規(guī)范,希望在樓宇自動化、居家控制、家用電器、工業(yè)自動控制和電腦外設(shè)等多方面普及ZigBee標(biāo)準(zhǔn)。 GPRS是在現(xiàn)有的GSM 網(wǎng)絡(luò)發(fā)展出來的分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù),它工作在標(biāo)準(zhǔn)的GSM頻率,由于是一個分組交換系統(tǒng),它適合工業(yè)上的突發(fā),少量的數(shù)據(jù)傳輸,還因?yàn)镚SM網(wǎng)絡(luò)覆蓋廣泛,永遠(yuǎn)在線的特點(diǎn),GPRS特點(diǎn)適合工業(yè)控制中的遠(yuǎn)程監(jiān)控和測量系統(tǒng)。在工業(yè)控制應(yīng)用中GPRS 芯片一般是以無線數(shù)傳模塊形式出現(xiàn)的,它通過RS232全雙工接口和單片機(jī)連接,軟件上這些模塊都內(nèi)置了GPRS,PPP和TCP/IP協(xié)議,單片機(jī)側(cè)通過AT指令集向模塊發(fā)出測試,連接和數(shù)據(jù)收發(fā)指令,GPRS模塊通過中國移動cmnet進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)和其他終端或者服務(wù)器通訊。目前市場常見的模塊有西門子G24TC45、TC35i,飛思卡爾G24,索愛GR47/48, 還有Wavecom 的集成了ARM9核的GPRS SoC模塊WMP50/100。GPRS模塊有區(qū)分自帶TCP/IP協(xié)議和不帶協(xié)議兩種,一般來講,如果是單片機(jī)側(cè)有嵌入式操作系統(tǒng)和TCP/IP協(xié)議支持的話或者應(yīng)用的要求只是收發(fā)短信和語音功能的話,可以選擇不帶協(xié)議的模塊。 先進(jìn)的SoC技術(shù)正在無線應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。德州儀器收購了Chipcon公司以后發(fā)布的CC2430 是市場上首款SoC的ZigBee單片機(jī), 見圖1,它把協(xié)議棧z-stack集成在芯片內(nèi)部的閃存里面, 具有穩(wěn)定可靠的CC2420收發(fā)器,增強(qiáng)性的8051內(nèi)核,8KRAM,外設(shè)有I/O 口,ADC,SPI,UART 和AES128 安全協(xié)處理器,三個版本分別是32/64/128K的閃存,以128K為例,扣除基本z-stack協(xié)議還有3/4的空間留給應(yīng)用代碼,即使完整的ZigBee協(xié)議,還有近1/2的空間留給應(yīng)用代碼,這樣的無線單片機(jī)除了處理通訊協(xié)議外,還可以完成一些監(jiān)控和顯示任務(wù)。這樣無線單片機(jī)都支持通過SPI或者UART與通用單片機(jī)或者嵌入式CPU結(jié)合。 2008年4月發(fā)表CC2480新一代單片ZibBee認(rèn)證處理器就展示出和TI MSP430 通用的低功耗單片機(jī)結(jié)合的例子。圖1 CC2430應(yīng)用電路 工業(yè)控制領(lǐng)域的另一個芯片巨頭——飛思卡爾的單片ZigBee處理器MC1321X的方案也非常類似,集成了HC08單片機(jī)核心, 16/32/64K 閃存,外設(shè)有GPIO, I2C和ADC, 軟件是Beestack 協(xié)議,只是最多4K RAM 對于更多的任務(wù)顯得小了些。但是憑借32位單片機(jī)Coldfire和系統(tǒng)軟件方面經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)勢, 飛思卡爾在滿足用戶應(yīng)用的彈性需求方面作的更有特色,它率先能夠提供從低-中-高各個層面的解決方案,見圖2。
標(biāo)簽: 單片機(jī) 工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)
上傳時間: 2013-11-02
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