《单片机课件第11章80C51应用系统设计方法》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单片机课件第11章80C51应用系统设计方法（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2020/7/4,1,第11章80C51应用系统设计方法,单片机应用系统设计过程,11.1,提高系统可靠性的一般方法,11.2,数据采集系统的设计,11.3,智能二线制温度变送器设计实例,11.4,2020/7/4,2,可靠性高,11.1.1系统设计的基本要求,处于前端数据采集、控制输出系统规划时要考虑可靠性措施设计时要考虑故障自动检测和处理环节,11.1单片机应用系统设计过程,使用方便,设计观念：注重使用和维修功能设置：开关简洁、顺序明了、符号直观,性价比高,2020/7/4,3,确定任务,11.1.2系统设计的步骤,前提：市场需求目标：克服旧缺点、开发新功能规划：系统功能、技术指标、系统构
2、成,方案设计,单片机型号选择硬件与软件的功能划分应采取的可靠性措施,2020/7/4,4,硬件设计,单片机基本系统设计扩展电路和输入/输出通道设计人机界面设计,软件设计,功能模块化：信号采集、控制算法、人机交互设计方法：模块化设计、自顶向下设计,开发流程见下图,2020/7/4,5,2020/7/4,6,11.2提高系统可靠性的一般方法,11.2.1电源干扰及其抑制,交流电源干扰及其抑制,电网上的尖峰干扰现象,持续时间：几个纳秒幅度约在50V4000V使系统的程序“跑飞”,2020/7/4,7,抑制措施,使系统尽量远离干扰源采用交流电源滤波器采用交流稳压器采用1:1隔离变压器,2020/7/4
3、,8,直流电源抗干扰措施,采用高质量集成稳压电路单独供电采用直流开关电源采用DCDC变换器,2020/7/4,9,11.2.2地线干扰及其抑制,一点接地和多点接地的应用,数字地与模拟地的连接原则,印刷电路板的地线分布原则,信号电缆屏蔽层的接地,2020/7/4,10,11.2.3其他提高系统可靠性的方法,使用微处理器监控电路,上电复位监控电压变化Watchdog功能片使能备份电池切换开关等,软件抗干扰措施,输入/输出抗干扰避免系统“死机”的方法,2020/7/4,11,11.3数据采集系统的设计,11.3.1模拟输入通道的组成,传感器多路开关放大器采样保持器A/D转换器,2020/7/4,12
4、,工作方式设置及状态字格式,方式设置,PA：A口方向。0-输入；1-输出PB：B口方向。0-输入；1-输出,2020/7/4,13,11.3.2设计示例,设计要求,温度数据采集系统，被测温度范围是0500，被测点为4个。要求测量的温度分辨率为0.5，每2秒测量一次。,器件选择,镍铬-镍硅热电偶，分度号为K（50020.64mV）A/D转换器：5G14433，分辨率1/2048放大器：增益为2000/20.6496.9多路开关选用CD4052,2020/7/4,14,硬件电路,2020/7/4,15,软件流程,2020/7/4,16,11.4智能二线制温度变送器设计实例,11.4.1智能温度变送
5、器简介,2020/7/4,17,电源管理模块,11.4.2硬件设计,MAX1616+24V+5V外围器件供电MAX619+5V+3V微处理器供电A/D参考电压,2020/7/4,18,信号处理模块,2个TLC27L2信号放大数字电位器X9c104和X9c504调零及满量程调整V=V1-V2经放大输出非线性由软件补偿,2020/7/4,19,数据运算模块,单片机：C8051F017与80C51完全兼容4路10位A/D32K片内Flash2304字节RAM2路12位D/A等四个操作键LCD显示器SMS0408,2020/7/4,20,V/I变换模块,ILC7660提供运放电源,2020/7/4,2
6、1,系统功耗,MAX1616的静态电流为80AMAX619的静态电流为100AX9c104静态电流为500AX9c504静态电流为500ATLC27L2的静态电流为120AC8051F017的静态电流近似为1mATLE2021的静态电流为230AICL7660的静态电流近似为200A其他部分散件的静态电流大约为500A,总体静态电流IA=3.23mA,2020/7/4,22,11.4.3软件设计,2020/7/4,23,线性化处理,A/D转换(程序略）,2020/7/4,24,D/A转换,voidDAC_SET(unsignedintda_data)DAC12CTL0=REF2_5+REFON；/选择内部2.5V参考源DAC12_0CTL=DAC12IR+DAC12AMP_5+DAC12ENC；,2020/7/4,25,LCD显示（程序略）,二线式串行接口的LCD液晶显示器,测试结果,2020/7/4,26,ThankYou!,
