aⅤ黄色免费网站,无码一级视频免费在线观看,毛片av一级在线观看

應(yīng)用實(shí)例與技巧/PIC單片機(jī)濕度檢測(cè)儀的研制

	適時(shí)準(zhǔn)確地測(cè)量周圍環(huán)境的濕度和土壤含水量在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的許多領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用,如在農(nóng)業(yè)上為了科學(xué)地對(duì)土壤進(jìn)行管理,需要經(jīng)常測(cè)試土壤含水量;在水利工程中,如水文站、堤壩上也需經(jīng)常測(cè)試土壤含水量,此外,土壤濕度測(cè)量在環(huán)保、氣象、國(guó)防施工中更是不可缺少的測(cè)量項(xiàng)目。如何使這種繁瑣的測(cè)量以及相關(guān)數(shù)據(jù)處理實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,成為人們急需解決的重要課題。本文介紹一種高性能、便攜式、可編程的由PIC16C74單片機(jī)為主構(gòu)成的濕度測(cè)試儀,詳細(xì)闡明了該儀器的工作原理、基本功能框圖、關(guān)鍵技術(shù)以及相應(yīng)的工作軟件流程。

儀器基本原理及功能框圖

	本儀器的系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖１所示,芯片選用價(jià)格低廉,性能優(yōu)良的PIC16C74單片機(jī),充分利用其提供的軟硬件資源,配以相應(yīng)的外圍電路完成土壤含水量檢測(cè)。主要組成部分包括：濕度傳感器,PIC單片機(jī),外存儲(chǔ)器（EEPROM）,觸摸式鍵盤,液晶顯示屏（LCD）,電池電源通斷控制電路,以及向計(jì)算機(jī)傳送數(shù)據(jù)的通訊接口電路等部分。傳感器選用的是一種專利產(chǎn)品,其作用是直接將探測(cè)頭插入待測(cè)土壤中,將土壤濕度轉(zhuǎn)化成相應(yīng)模擬電壓,電壓范圍在０～１.2V,該模擬電壓經(jīng)運(yùn)算放大器放大到０～５Ｖ范圍內(nèi)的電壓后,送到PIC16C74的I/O口,單片機(jī)內(nèi)有８?jìng)€(gè)通道的A/D變換器,選一個(gè)口作為模擬電壓輸入通道,然后轉(zhuǎn)換成數(shù)字電壓值,按電壓－含水量公式,經(jīng)過(guò)單片機(jī)運(yùn)算,得出實(shí)際的土壤含水量值,送入外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器儲(chǔ)存,以備傳輸和處理之用,同時(shí)送入液晶顯示屏實(shí)時(shí)顯示。

	本儀器設(shè)定每批數(shù)據(jù)由16字節(jié)組成,外存儲(chǔ)器容量為64K字節(jié),所以外加存儲(chǔ)器最大存儲(chǔ)容量可達(dá)512批。為了對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步處理,需要把各測(cè)試點(diǎn)的大量數(shù)據(jù)送往計(jì)算機(jī),為完成數(shù)據(jù)傳輸,我們選用RS232標(biāo)準(zhǔn)接口方式,器件選用MAX202作為接口器件,數(shù)據(jù)通過(guò)I/O接口送入計(jì)算機(jī),再由它進(jìn)行進(jìn)一步處理,繪出測(cè)試曲線、圖表,然后進(jìn)行分析、打印和存檔。由于儀器體積小,按鍵選用觸摸開關(guān),能夠完成電源控制（ON）,測(cè)量（MEASURE）,前翻頁(yè)（UP）,后翻頁(yè)（DN）,清除（CLEAR）,認(rèn)可（ACK）等功能,可使用戶靈活操作。電源采用９V標(biāo)準(zhǔn)電池供電,并由專門的電源控制電路控制電源通斷,由PIC16C74單片機(jī)監(jiān)測(cè)電池供電情況,電壓在正常工作范圍時(shí),液晶屏顯示"Ｈ",低于所定標(biāo)準(zhǔn)電壓時(shí),顯示"L",表明需要換電池。由于我們研制的測(cè)試儀采用了高性能單片機(jī)芯片,可利用的軟硬件資源豐富,需要的外圍器件較少,具有很強(qiáng)的功能,并且功耗低,應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。

關(guān)鍵器件和關(guān)鍵技術(shù)

	PIC16C74單片機(jī)

	本儀器芯片選用美國(guó)Microchip公司生產(chǎn)的PIC16C74單片機(jī),這種芯片是一種低功耗、高性能,價(jià)格適中的CMOS全靜態(tài)８位EEPROM單片微型處理器,為40DIP,其中I/O口就有33腳,適于加裝較多外圍器件和設(shè)備。 PIC16C74芯片包含192字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）和４Ｋ字節(jié)程序存儲(chǔ)器（ROM）容量,33個(gè)輸出/輸入口,三個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器,三個(gè)捕捉/比較/PWM模數(shù)和兩個(gè)串行口,同步串行口可配置成三線SPI或二線I2C工作方式,串行口可設(shè)置成同步或異步,以及八通道高速A/D變換器部分。軟件結(jié)構(gòu)上,采用RISC指令結(jié)構(gòu),具有8級(jí)堆棧,多個(gè)內(nèi)部和外部中斷位,指令35條,易于編程。與其它單片機(jī)（如8031芯片）相比,PIC16C74具有如下幾個(gè)其它芯片無(wú)法比擬的特點(diǎn)： ·內(nèi)部帶有８?jìng)€(gè)A/D變換通道,僅此一點(diǎn),在需要進(jìn)行A/D變換時(shí),就省去了附加的A/D轉(zhuǎn)換外圍芯片; ·軟件指令僅３５條,利用編程實(shí)現(xiàn); ·低功耗,高速ＣＭＯＳＥＰＲＯＭ技術(shù),在５Ｖ４ＭＨｚ時(shí)僅耗電２ｍＡ,在３Ｖ３２ｋＨｚ時(shí),僅耗電１５ｍＡ; ·更為重要的是,該芯片具有休眠功能,即執(zhí)行Ｓｌｅｅｐ工作方式,此方式下,芯片耗電極�。ㄐ∮冢保恚粒�,當(dāng)需芯片重新工作時(shí),可通過(guò)內(nèi)部或外圍中斷方式喚醒芯片轉(zhuǎn)入正常工作方式; ·具有保密功能。

	A/D變換

	PIC16C74單片機(jī)有８路模擬輸入口,共用一個(gè)采樣／保持器,采樣／保持逐次比較,最后把模擬量變成數(shù)字量,對(duì)于本測(cè)試儀來(lái)說(shuō),輸入是傳感器送來(lái)的模擬電壓,其值在０～１．２Ｖ范圍內(nèi)變化,經(jīng)放大后的電壓進(jìn)入單片機(jī)內(nèi)進(jìn)行A/D變換和運(yùn)算處理,A/D變換電路如圖２所示。此外A/D變換器的模擬參考電壓選用ＲＡ３／ｒｅｆ,引腳電壓為＋５Ｖ,在設(shè)計(jì)這種電路時(shí),需要進(jìn)行如下工作： ·A/D變換的精度計(jì)算及誤差把模擬電壓０～１．２５Ｖ轉(zhuǎn)換成８位二進(jìn)數(shù)碼,其１ＬＳＢ＝１．２５／２５６＝４．９ｍＶ≈５ｍＶ,在ＶＤＤ＝５Ｖ±１０％時(shí),且Ｖｒｅｆ＝５Ｖ情況下,A/D轉(zhuǎn)換的全范圍精度小于１ＬＳＢ,其中包括偏置誤差、滿量程誤差和整數(shù)誤差,并且A/D轉(zhuǎn)換是單調(diào)的。由于ＶＤＤ小于５Ｖ或Ｖｒｅｆ小于ＶＤＤ時(shí),分辨率和精度會(huì)降低,所以我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)采用如下兩條措施,一是選用ＶＤＤ＝５Ｖ,且Ｖｒｅｆ＝５Ｖ;二是通過(guò)運(yùn)算放大器放大,使輸入模擬電壓在０～５Ｖ范圍內(nèi)變化。 ·對(duì)輸入模擬信號(hào)量的要求模擬輸入要進(jìn)行ＥＳＤ保護(hù),所以在ＶＤＤ和ＶＣＳ之間加有反向偏置二極管以保護(hù)器件不會(huì)被損壞,同時(shí)要求接到模擬輸入腳的外部器件應(yīng)具有極低的漏電流。 ·A/D采樣要求對(duì)于要達(dá)到特定精度的A/D轉(zhuǎn)換,輸入通道電壓需充滿充電保持電容,其公式為：采樣時(shí)間＝放大器穩(wěn)定時(shí)間＋保持電容充電時(shí)間＋溫度系數(shù),即可得出。 ·A/D轉(zhuǎn)換時(shí)鐘選擇時(shí)鐘選用４ＭＨｚ。

日韩床上生活一级视频|能看毛片的操逼网站|色悠悠网站在线观看视频|国产免费观看A淫色免费|国产av久久久久久久|免费A级视频美女网站黄|国产毛片av日韩小黄片|热久久免费国产视频|中文字幕无码色色|成人在线视频99久久久