电动机转速精密测量系统：从实际出发,利用Cygnal C8051 单片机、8253 和增量式光电编码器实现了电动机瞬时转速的快捷、准确测量,介绍了软件和硬件的设计方法,并通过实验数据对系统的性能和误差做了分析和评估。关键词:电动机; 转速测量; 光电编码器; 单片机 在电动机的闭环调速系统中,电动机转速的及时、准确测量对系统的稳态误差及动态响应性能都是至关重要的。传统的检测仪器,由于受非线性、元件老化等因素的影响很难满足要求。因此,笔者从实际出发,设计了以Cygnal C8051 单片机为核心的高精度、宽量程的测速装置。该装置利用增量式光电编码器作为测速传感器,采用M/ T 测速法实现了转速的适时准确测量,具有精度高、量程宽、抗干扰能力强等特点,使系统在整个范围内都能满足相应的精度及动态要求。系统还带有标准的RS232接口,可方便地和PC 机构成DCS 系统。
上传时间： 2013-11-08
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本文简单介绍了MCGS 组态软件和SPCE061A 单片机的特点，即北京昆仑通态自动化软件科技有限公司的工控组态软件MCGS(Monitor and Control Generated System )和台湾凌阳科技推出的16 位微控制器SPCE061A，重点介绍了如何一步步开发SPCE061A 单片机的驱动程序，并简单介绍了下位机程序的设计，最后给出了测试情况。计算机技术的飞速发展为工业自动化开辟了广阔的发展空间，人们可以快捷地开发和组建高效的控制系统。笔者设计的液体点滴监控模型,可以对液体点滴情况实现远程监控和现场监控，终端和上位机均可人工设定所需的液体点滴速度并动态显示。在这方面，MCGS 工控组态软件提供了强有力的支持，它是一套Windows 环境下快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统，可快速构造和生成数据采集、报警处理、流程控制、动画显示、报表输出等界面,实现各种工程曲线的绘制、报表输出、远程通信等功能 [1]。MCGS 作为一种方便有效的通用工控软件,它提供了国内外各种常用的工控设备的驱动程序。但在实际应用中,因为所用设备的特殊性,允许用户根据需要来定制设备驱动程序。MCGS 用Active DLL 构件实现设备驱动程序,通过规范的OLE 接口挂接到MCGS 中,使其构成一个整体。鉴于Visual Basic 语言的通用性和简单性,使用VB 来开发单片机驱动,MCGS 的实现方法和原理与标准的Active DLL 完全一致,但MCGS 规定了一套接口规范,只有遵守这些接口规范的Active DLL 才能用作MCGS 的设备驱动构件。利用具有语音和 DSP 功能的SPCE061A 单片机作为液体点滴监控模型的核心控制器，SPCE061A 是台湾凌阳科技推出的16 位微控制器，提供了丰富的软、硬件资源，开发灵活方便。除此之外SPCE061A 的最高时钟频率可达到49MHz,具有运算速度高的优势，这为语音的录制和播放提供了条件[4]。
上传时间： 2013-12-19
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近年来，车辆检测器作为交通信息采集的重要前端部分，越来越受到业内人士的关注。鉴于公路交通现代化管理和城市交通现代化管理的发展需要, 对于行驶车辆的动态检测技术——车辆检测器的研制在国内外均已引起较大重视。车辆检测器以机动车辆为检测目标，检测车辆的通过或存在状况，其作用是为智能交通控制系统提供足够的信息以便进行最优的控制。目前,常用的行驶车辆检测器主要有磁感应式检测器，超声波式检测器，压力开关检测器，雷达检测器，光电检测器以及视频检测器等，而环形线圈电磁感应式车辆检测器具有性能稳定、结构简单、检测电路易于实现、成本低、维护量少、适应面广等优点，市场应用范围最广。目前我国实际用于高速公路和城市道路的车辆检测器几乎全部是从国外进口的,国产车辆检测器存在着诸多问题, 如误检率高、灵敏度低、长时间工作稳定性差等。[1-2]在大量现场实验基础上, 本文提出一种新的解决方案, 将稳定性、灵敏性、高速性融为一体，解决了以上所述的诸多问题。
上传时间： 2013-12-30
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含原理图+电路图+程序的波形发生器:在工作中，我们常常会用到波形发生器，它是使用频度很高的电子仪器。现在的波形发生器都采用单片机来构成。单片机波形发生器是以单片机核心，配相应的外围电路和功能软件，能实现各种波形发生的应用系统，它由硬件部分和软件部分组成，硬件是系统的基础，软件则是在硬件的基础上，对其合理的调配和使用，从而完成波形发生的任务。 波形发生器的技术指标：（1） 波形类型：方型、正弦波、三角波、锯齿波；（2） 幅值电压：1V、2V、3V、4V、5V；（3） 频率值：10HZ、20HZ、50HZ、100HZ、200HZ、500HZ、1KHZ；（4） 输出极性：双极性操作设计1、 机器通电后，系统进行初始化，LED在面板上显示6个0，表示系统处于初始状态，等待用户输入设置命令，此时，无任何波形信号输出。2、 用户按下“F”、“V”、“W”，可以分别进入频率，幅值波形设置，使系统进入设置状态，相应的数码管显示“一”，此时，按其它键，无效；3、 在进入某一设置状态后，输入0~9等数字键，（数字键仅在设置状态时，有效）为欲输出的波形设置相应参数，LED将参数显示在面板上；4、 如果在设置中，要改变已设定的参数，可按下“CL”键，清除所有已设定参数，系统恢复初始状态，LED显示6个0，等待重新输入命令；5、 当必要的参数设定完毕后，所有参数显示于LED上，用户按下“EN”键，系统会将各波形参数传递到波形产生模块中，以便控制波形发生，实现不同频率，不同电压幅值，不同类型波形的输出；6、 用户按下“EN”键后，波形发生器开始输出满足参数的波形信号，面板上相应类型的运行指示灯闪烁，表示波形正在输出，LED显示波形类型编号，频率值、电压幅值等波形参数；7、 波形发生器在输出信号时，按下任意一个键，就停止波形信号输出，等待重新设置参数，设置过程如上所述，如果不改变参数，可按下“EN”键，继续输出原波形信号；8、 要停止波形发生器的使用，可按下复位按钮，将系统复位，然后关闭电源。硬件组成部分通过综合比较，决定选用获得广泛应用，性能价格高的常用芯片来构成硬件电路。单片机采用MCS-51系列的89C51（一块）,74LS244和74LS373（各一块）,反相驱动器 ULN2803A（一块）,运算放大器 LM324（一块） 波形发生器的硬件电路由单片机、键盘显示器接口电路、波形转换（D/ A）电路和电源线路等四部分构成。1.单片机电路功能：形成扫描码，键值识别，键功能处理，完成参数设置；形成显示段码,向LED显示接口电路输出；产生定时中断；形成波形的数字编码,并输出到D/A接口电路；如电路原理图所示： 89C51的P0口和P2口作为扩展I/O口，与8255、0832、74LS373相连接，可寻址片外的寄存器。单片机寻址外设，采用存储器映像方式，外部接口芯片与内部存储器统一编址，89Ｃ51提供16根地址线P0（分时复用）和P2，P2口提供高8位地址线，P0口提供低8位地址线。P0口同时还要负责与8255，0832的数据传递。P2.7是8255的片选信号，P2.6是0832（1）的片选，P2.5是0832（2）的片选，低电平有效，P0.0、P0.1经过74LS373锁存后，送到8255的A1、A2作，片内A口，B口，C口，控制口等寄存器的字选。89C51的P1口的低4位连接4只发光三极管，作为波形类型指示灯，表示正在输出的波形是什么类型。单片机89C51内部有两个定时器/计数器，在波形发生器中使用T0作为中断源。不同的频率值对应不同的定时初值，定时器的溢出信号作为中断请求。控制定时器中断的特殊功能寄存器设置如下：定时控制寄存器TCON＝（０００１００００）工作方式选择寄存器（TMOD）＝（００００００００）中断允许控制寄存器（IE）＝（１０００００１０）2、键盘显示器接口电路功能：驱动6位数码管动态显示； 提供响应界面； 扫面键盘； 提供输入按键。由并口芯片8255，锁存器74LS273，74LS244，反向驱动器ULN2803A，6位共阴极数码管（LED）和4×4行列式键盘组成。8255的C口作为键盘的I/O接口，C口的低4位输出到扫描码，高4位作为输入行状态，按键的分布如图所示。8255的A口作为LED段码输出口，与74LS244相连接，B口作为LED的位选信号输出口，与ULN2803A相连接。8255内部的4个寄存器地址分配如下：控制口:7FFFH , A口:7FFFCH , B口:7FFDH , C口:7FFEH 3、D/A电路功能：将波形样值的数字编码转换成模拟值；完成单极性向双极性的波形输出；构成由两片0832和一块LM324运放组成。0832（1）是参考电压提供者，单片机向0832（1）内的锁存器送数字编码，不同的编码会产生不同的输出值，在本发生器中，可输出1V、2V、3V、4V、5V等五个模拟值，这些值作为0832（2）的参考电压，使0832（2）输出波形信号时，其幅度是可调的。0832（2）用于产生各种波形信号，单片机在波形产生程序的控制下，生成波形样值编码，并送到0832（2）中的锁存器，经过D/A转换，得到波形的模拟样值点，假如N个点就构成波形的一个周期，那么0832（2）输出N个样值点后，样值点形成运动轨迹，就是波形信号的一个周期。重复输出N个点后，由此成第二个周期，第三个周期……。这样0832（2）就能连续的输出周期变化的波形信号。运放A1是直流放大器，运放A2是单极性电压放大器，运放A3是双极性驱动放大器，使波形信号能带得起负载。地址分配：0832（1）：DFFFH ，0832（2）：BFFFH4、电源电路：功能：为波形发生器提供直流能量；构成由变压器、整流硅堆，稳压块7805组成。220V的交流电，经过开关，保险管（1.5A/250V），到变压器降压，由220V降为10V，通过硅堆将交流电变成直流电，对于谐波，用4700μF的电解电容给予滤除。为保证直流电压稳定，使用7805进行稳压。最后，＋5V电源配送到各用电负载。
上传时间： 2013-11-08
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用单片机AT89C51改造普通双桶洗衣机：AT89C2051作为AT89C51的简化版虽然去掉了P0、P2等端口，使I/O口减少了，但是却增加了一个电压比较器，因此其功能在某些方面反而有所增强，如能用来处理模拟量、进行简单的模数转换等。本文利用这一功能设计了一个数字电容表，可测量容量小于2微法的电容器的容量，采用3位半数字显示，最大显示值为1999，读数单位统一采用毫微法（nf），量程分四档，读数分别乘以相应的倍率。电路工作原理 本数字电容表以电容器的充电规律作为测量依据，测试原理见图1。电源电路图。 压E+经电阻R给被测电容CX充电，CX两端原电压随充电时间的增加而上升。当充电时间t等于RC时间常数τ时，CX两端电压约为电源电压的63.2%，即0.632E+。数字电容表就是以该电压作为测试基准电压，测量电容器充电达到该电压的时间，便能知道电容器的容量。例如，设电阻R的阻值为1千欧，CX两端电压上升到0.632E+所需的时间为1毫秒，那么由公式τ=RC可知CX的容量为1微法。 测量电路如图2所示。A为AT89C2051内部构造的电压比较器，AT89C2051 图2 的P1.0和P1.1口除了作I/O口外，还有一个功能是作为电压比较器的输入端，P1.0为同相输入端，P1.1为反相输入端，电压比较器的比较结果存入P3.6口对应的寄存器，P3.6口在AT89C2051外部无引脚。电压比较器的基准电压设定为0.632E+，在CX两端电压从0升到0.632E+的过程中，P3.6口输出为0，当电池电压CX两端电压一旦超过0.632E+时，P3.6口输出变为1。以P3.6口的输出电平为依据，用AT89C2051内部的定时器T0对充电时间进行计数，再将计数结果显示出来即得出测量结果。整机电路见图3。电路由单片机电路、电容充电测量电路和数码显示电路等 图3 部分组成。AT89C2051内部的电压比较器和电阻R2-R7等组成测量电路，其中R2-R5为量程电阻，由波段开关S1选择使用，电压比较器的基准电压由5V电源电压经R6、RP1、R7分压后得到，调节RP1可调整基准电压。当P1.2口在程序的控制下输出高电平时，电容CX即开始充电。量程电阻R2-R5每档以10倍递减，故每档显示读数以10倍递增。由于单片机内部P1.2口的上拉电阻经实测约为200K，其输出电平不能作为充电电压用，故用R5兼作其上拉电阻，由于其它三个充电电阻和R5是串联关系，因此R2、R3、R4应由标准值减去1K，分别为999K、99K、9K。由于999K和1M相对误差较小，所以R2还是取1M。数码管DS1-DS4、电阻R8-R14等组成数码显示电路。本机采用动态扫描显示的方式，用软件对字形码译码。P3.0-P3.5、P3.7口作数码显示七段笔划字形码的输出，P1.3-P1.6口作四个数码管的动态扫描位驱动码输出。这里采用了共阴数码管，由于AT89C2051的P1.3-P1.6口有25mA的下拉电流能力，所以不用三极管就能驱动数码管。R8-R14为P3.0-P3.5、P3.7口的上拉电阻，用以驱动数码管的各字段，当P3的某一端口输出低电平时其对应的字段笔划不点亮，而当其输出高电平时，则对应的上拉电阻即能点亮相应的字段笔划。
上传时间： 2013-12-31
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多功能高集成外围器件6. 1 多功能高集成外围器件82371PCI的英文名称：Peripheral Component Interconnect （外围部件互联PCI总线）；82371是PCI总线组件。ISA是：Industry Standard Architecture（工业标准体系结构）IDE是 （Integrated Device Electronics）集成电路设备简称PIIX4PIIX4器件（芯片）的特点1、是一种支持Pentium和PentiumII微处理器的部件。2、82371对ISA桥来说，是一种多功能PCI总线。3、对可移动性和桌面深绿色环境均提供支持。4、电源管理逻辑。5、被集成化的IDE控制器。6、增强了性能的DMA控制器。 （7）基于两个82C59的中断控制器。（8）基于82C54芯片的定时器。（9）USB（Universal Serial Bus）通用串行总线。（10）SMBus系统管理总线。（11）实时时钟（12）顺应Microsoft Win95所需的功能其芯片的逻辑框图如图6-1所示。 PIIX4芯片逻辑框图6.1.1 概述PIIX4芯片是一个多功能的PCI器件，图6-2 是82371在系统中扮演的角色。（续上图）1. PCI与EIO之间的桥（PIIX4芯片）桥是不对程的，是各类不同标准总线与PCI总线连接，82371AB桥也可理解为一种总线转换译码器和控制器，桥内包含复杂的协议总线信号和缓冲器。(1).在PCI系统内，当PIIX4操作时，它总是作为系统内各种模块的主控设备，如USB和DMA控制器、IDE总线和分布式DMA的主控设备等，而且总是以ISA主控设备的名义出现。(2). 在向ISA总线或IDE总线进行传送操作的传送周期期间作为从属设备使用，并对内部寄存器译码。PIIX4芯片（桥）的配置(1).可以把PIIX4芯片配置成整个ISA总线，或ISA总线的子集，也可扩展成EIO总线。在使用EIO总线时，可以把未使用的信号配置成通用的输入和输出。(2).PIIX4可直接驱动5个ISA插槽；(3).能提供字节-交换逻辑、I/O的恢复支持、等待状态的生成以及SYSCLK的生成。(4).提供X-BUS键盘控制器芯片、BIOS芯片、实时时钟芯片、二级微程序器等的选择。2. IDE接口（总线主控设备的权利和同步DMA方式）IDE接口为4个IDE的设备提供支持，比如IDE接口的硬盘和CD-ROM等。注意：目前硬盘接口有5类：IDE、SCSI、Fibre Channel、IEEE1394和USB等。IDE口几乎在PC机最多，因为便宜。SCSI多用于服务器和集群机。IDE的PIO IDE速率：14MB/s；而总线主控设备IDE的速率：33MB/s在PIIX4芯片的IDE系统内，配有两个各次独立的IDE信号通道。3. 具有兼容性的模块—DMA、定时器/计数器、中断控制器等（1）在PIIX4内的两各82C37 DMA控制器经逻辑的组合，产生7个独立的可编程通道。通道[0：3]是通过与8个二进位的硬件连线实现的。通过以字节为单位的计数进行传送。而通道[5：7]是通过16个二进位的连线实现的，以字为单位的计数进行传送。（2）DMA控制器还能通过PCI总线，处理旧的DMA的两个不同的方法提供支持。（3）计数/定时器模块在功能上与82C54等价。（4）中断控制器与ISA兼容，其功能是两个82C59的功能之和。
上传时间： 2013-11-19
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设计一个单片机控制的简易定时报警器。要求根据设定的初始值（1-59秒）进行倒计时，当计时到0时数码管闪烁“00”（以1Hz闪烁），按键功能如下：（1）设定键：在倒计时模式时，按下此键后停止倒计时，进入设置状态；如果已经处于设置状态则此键无效。（2）增一键：在设置状态时，每按一次递增键，初始值的数字增1。（3）递一键：在设置状态时，每按一次递减键，初始值的数字减1。（4）确认键：在设置状态时，按下此键后，单片机按照新的初始值进行倒计时及显示倒计时的数字。如果已经处于计时状态则此键无效。3.1.2 模块1:系统设计（1）任务分析与整体设计思路根据题目的要求，需要实现如下几个方面的功能。计时功能：要实现计时功能则需要使用定时器来计时，通过设置定时器的初始值来控制溢出中断的时间间隔，再利用一个变量记录定时器溢出的次数，达到定时1秒中的功能。然后，当计时每到1秒钟后，倒计时的计数器减1。当倒计时计数器到0时，触发另一个标志变量，进入闪烁状态。显示功能：显示倒计时的数字要采用动态扫描的方式将数字拆成“十位”和“个位”动态扫描显示。如果处于闪烁状态，则可以不需要动态扫描显示，只需要控制共阴极数码管的位控线，实现数码管的灭和亮。键盘扫描和运行模式的切换：主程序在初始化一些变量和寄存器之后，需要不断循环地读取键盘的状态和动态扫描数码管显示相应的数字。根据键盘的按键值实现设置状态、计时状态的切换。 （2）单片机型号及所需外围器件型号，单片机硬件电路原理图选用MCS-51系列AT89S51单片机作为微控制器，选择两个四联的共阴极数码管组成8位显示模块，由于AT89S51单片机驱动能力有限，采用两片74HC244实现总线的驱动，一个74HC244完成位控线的控制和驱动，另一个74HC244完成数码管的7段码输出，在输出口上各串联一个100欧姆的电阻对7段数码管限流。由于键盘数量不多，选择独立式按键与P1口连接作为四个按键输入。没有键按下时P1.0-P1.3为高电平，当有键按下时，P1.0-P1.3相应管脚为低电平。电路原理图如图3-1所示。
上传时间： 2013-11-13
上传用户：曹云鹏
基于单片机的红外门进控制系统设计与制作:我们所做的创新实验项目“基于单片机的红外门控系统”已基本完成，现将其工作原理简要说明。该系统主要分为两大部分：一是红外传感器部分。二是单片机计数显示控制部分。基本电路图如下:其中红外传感器部分我们采用红外对管实现，红外对管平行放置，平常处于接收状态，经比较器输出低电平，当有人经过时，红外线被挡住，接收管接收不到红外线，经比较器输出高电平。这样，当有人经过时便会产生一个电平的跳变。单片机控制部分主要是通过外部两个中断判断是否有人经过，如果有人经过，由于电平跳变的产生，进入中断服务程序，这里我们采用了两对红外传感器接到两个外部中断口，中断0作为入口，实现加1操作，中断1作为出口，实现减1操作。另外，我们通过P0口控制室内灯的亮暗，当寄存器计数值为0时，熄灯，不为0时，灯亮。显示部分，采用两位数码管动态显示，如有必要，可以很方便的扩展为四位计数。精益求精！在实验过程中，我们走了非常多的弯路,做出来的东西根本不是自己想要的,我们本想做成室内只有一个门的进出计数，原理已清楚，即在门的两边放置两对红外对管，进出时，挡住两对对管的顺序不同，因此，可判断是进入还是出去，从而实现加减计数，编程时，可分别在两个中断服务程序的入口置标志位，根据标志位判断进出，详细内容在程序部分。理论如此，但在实际过程中，还是发现实现不了上述功能，我们初步判定认为是程序掌握得不够好,相信随着自己对单片机了解的深入,应该会做出更好的 (因为我们是临时学的单片机),程序的具体内容如下： $MOD52 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP 0100H ORG 0013H LJMP 0150H ORG 0050HMAIN: CLR A MOV 30H , A ;初始化缓存区 MOV 31H , A MOV 32H , A MOV 33H , A MOV R6 , A MOV R7 , A SETB EA SETB EX0 SETB EX1 SETB IT0 SETB IT1 SETB PX1NEXT1: ACALL HEXTOBCDD ;调用数制转换子程序 ACALL DISPLAY ;调用显示子程序 LJMP NEXT1 ORG 0100H ;中断0服务程序 LCALL DELY mov 70h,#2 djnz 70h,next JBC F0,NEXT SETB F0 CLR P0.0 LCALL DELY0 SETB P0.0 MOV A , R7 ADD A , #1 MOV R7, A MOV A , R6 ADDC A , #0 MOV R6 , A CJNE R6 , #07H , NEXT CLR A MOV R6 , A MOV R7 , ANEXT: RETI ORG 0150H ;中断1服务程序 LCALL DELY mov 70h,#2 djnz 70h,next2 JBC F0,NEXT2 SETB F0 CLR P0.0 LCALL DELY0 SETB P0.0 CLR C MOV A , R7 SUBB A , #1 MOV R7, A MOV A , R6 SUBB A , #0 MOV R6 , A CJNE R6 , #07H , NEXT2 CLR A MOV R6 , A MOV R7 , ANEXT2: RETI ORG 0200HHEXTOBCDD:MOV A , R6 ;由十六进制转化为十进制 PUSH ACC MOV A , R7 PUSH ACC MOV A , R2 PUSH ACC CLR A MOV R3 , A MOV R4 , A MOV R5 , A MOV R2 , #10HHB3: MOV A , R7 ;将十六进制中最高位移入进位位中 RLC A MOV R7 , A MOV A , R6 RLC A MOV R6 , A MOV A , R5 ;每位数加上本身相当于将这个数乘以2 ADDC A , R5 DA A MOV R5 , A MOV A , R4 ADDC A , R4 DA A ;十进制调整 MOV R4 , A MOV A , R3 ADDC A , R3 DJNZ R2 , HB3 POP ACC MOV R2 , A POP ACC MOV R7 , A POP ACC MOV R6 , A RET ORG 0250HDISPLAY: MOV R0 , #30H MOV A , R5 ANL A , #0FH MOV @R0 , A MOV A , R5 SWAP A ANL A , #0FH INC R0 MOV @R0 , A MOV A , R4 ANL A , #0FH INC R0 MOV @R0 , A MOV A , R4 SWAP A ANL A , #0FH INC R0 MOV @R0 , A MOV R0 , #30H MOV R2 , #11111110BAGAIN: MOV A , R2 MOV P2 , A MOV A , @R0 MOV DPTR , #TAB MOVC A , @A+DPTR MOV P1 , A ACALL DELAY INC R0 MOV A , R2 RL A MOV R2 , A JB ACC.4 , AGAIN RETTAB: DB 03FH , 06H , 5BH , 4FH , 66H , 6DH , 7DH , 07H , 7FH , 6FH ;七段码表DELY: MOV R1,#80D1: MOV R2,#100 DJNZ R2,$ DJNZ R1,D1 RET DELAY: MOV TMOD , #01H ;延时子程序 MOV TL0 , #0FEH MOV TH0 , #0FEH SETB TR0WAIT: JNB TF0 , WAIT CLR TF0 CLR TR0 RETDELY0: MOV R1, #200D3: MOV R2,#250 DJNZ R2,$ DJNZ R1,D3 RET END 该系统实际应用广泛。可用在生产线上产品数量统计、公交车智能计数问候（需添加语音芯片）、超市内人数统计等公共场合。另外，添加串口通信部分便可实现与PC数据交换的功能。 由于，实验简化了，剩下不少零件和资金，所以我们又做了两项其他的实验。
上传时间： 2013-12-22
上传用户：tangsiyun
汇编语言程序设计案例1—动态显示/障碍物检测/障碍物方位检测 10-1. LED数码管显示原理10-2. 案例分析1（2位学号显示)10-3. 案例分析2(简易按键抢答)10-4. CJNE、JC、JNC的应用10-5. 课后思考和实验准备11-1. 智能小车障碍检测原理11-2. 智能小车障碍检测硬件实现11-3. 智能小车障碍检测软件实现11-4. 课后思考和实验准备12-1. 智能小车障碍物方位检测原理12-2. 智能小车障碍物方位检测硬件实现12-3. 智能小车障碍物方位检测软件实现12-4. 课后思考和实验准备
上传时间： 2013-11-10
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Σ-ΔA/D技术具有高分辨率、高线性度和低成本的特点。本文基于TI公司的MSP430F1121单片机，介绍了采用内置比较器和外围电路构成类似于Σ-△的高精度A/D实现方案，适合用于对温度、压力和电压等缓慢变化信号的采集应用。 在各种A/D转换器中，最常用是逐次逼近法(SAR)A/D，该类器件具有转换时间固定且快速的特点，但难以显著提高分辨率；积分型A/D 有较强的抗干扰能力，但转换时间较长；过采样Σ-ΔA/D由于其高分辨率，高线性度及低成本的特点，正得到越来越多的应用。根据这些特点，本文以TI公司的MSP430F1121单片机实现了一种类似于Σ-ΔA/D技术的高精度转换器方案。 MSP430F1121是16位RISC结构的FLASH型单片机，该芯片有14个双向I/O口并兼有中断功能，一个16位定时器兼有计数和定时功能。I/O口输出高电平时电压接近Vcc，低电平时接近Vss，因此，一个I/O口可以看作一位DAC，具有PWM功能。 该芯片具有一个内置模拟电压比较器，只须外接一只电阻和电容即可构成一个类似于Σ-Δ技术的高精度单斜率A/D。一般而言，比较器在使用过程中会受到两种因素的影响，一种是比较器输入端的偏置电压的积累；另一种是两个输入端电压接近到一程度时，输出端会产生振荡。 MSP430F1121单片机在比较器两输入端对应的单片机端口与片外输入信号的连接线路保持不变的情况下，可通过软件将比较器两输入端与对应的单片机端口的连接线路交换，并同时将比较器的输出极性变换，这样抵消了比较器的输入端累积的偏置电压。通过在内部将输出连接到低通滤波器后，即使在比较器输入端两比较电压非常接近，经过滤波后也不会出现输出端的振荡现象，从而消除了输出端震荡的问题。利用内置比较器实现高精度A/D图1是一个可直接使用的A/D转换方案，该方案是一个高精度的积分型A/D转换器。其基本原理是用单一的I/O端口，执行1位的数模转换，以比较器的输出作反馈，来维持Vout与Vin相等。图1：利用MSP430F1121实现的实用A/D转换器电路方案。
上传时间： 2013-11-10
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