量热仪是能源生产和能耗企业必备的重要测量仪器,其测量精度和效率直接影响着经济效益。为了提高量热仪的测量精度,整个量热系统的测温精度、准确性、稳定性等诸多方面都需要得到改善和提高。本文给出了采用单片机及铂电阻PT1000 为核心器件的高精度恒温式自动量热仪设计。燃料的价值就在于燃烧过程中能够发热,因此燃烧热量就成为评估燃料质量最重要的指标,而燃烧热量通常是由量热仪来测量的。因此,量热仪是能源生产和能耗企业必备的重要仪器,其测量精度和效率直接影响着经济效益。量热仪可分别用于电力、煤炭、焦炭、石油、化工、水泥、军工、粮食、饲料、木材、木炭以及科研等行业测量固体、液体等可燃物资的发热量。由于其应用范围很广,因此研制出更高测量精度和效率的量热仪具有很好的发展前景及经济效益。我国是产煤大国,而衡量煤炭质量的最重要指标之一是其燃烧发热量。因而,目前国内普遍采用以发热量作为动力煤计价的主要依据。由于煤炭的发热量主要是利用量热仪来测定,因此,目前恒温式自动量热仪在包括煤炭生产以及用煤单位如电力等系统广泛应用。但由于其在测温过程中不可避免地会受到客观和人为干扰,准确性受到一定影响。为了解决这一问题并根据现有量热仪存在的其它缺点,本文所设计的量热仪采用了以单片机为控制单元,选用更高精度的铂电阻PT1000 作为温度传感器,精心设计相关电路,增加信号处理单元,采用LabVIEW 设计操作界面等,不仅提升了量热仪的测量精度,而且具有良好的性价比。
上传时间: 2013-11-07
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介绍用PIC16C73 自带的八位A/D 转换器扩展为十二位A/D 转换器,给出了具体的设计方案和程序流程。它是用以 PIC16C73 为MCU 构成的海水有机磷测控仪A/D 转换部分的一种解决方案。为监测海洋生态环境,研制了用于海水有机磷农药现场监测的生物传感器。为测定生物传感器的信号,使传感器可用于船载及台站的海洋生态环境现场自动监测,需要对整个的采样和排液装置进行控制以及对传感器来的信号进行实时采集处理,形成有机磷的浓度传给上位机。为此,开发了以PIC16C73 单片机为核心的小型测控仪器,很好的完成了上述功能。PIC1673 单片机自带8 位的A/D 转换器,但不能满足系统对精度的要求,本设计在单片机自带8 位A/D 基础上加少量的硬件和软件开销,使其扩展为十二位A/D 转换器,满足了系统的要求。
上传时间: 2013-10-30
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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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用AT89C2051单片机制作的数字电容表: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。
上传时间: 2013-11-19
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用单片机制作多功能莫尔斯码电路:用单片机制作多功能莫尔斯码电路莫尔斯电码通信有着悠久的历史,尽管它已被现代通信方式所取代,但在业余无线电通信和特殊的专业场合仍具有重要的地位,这是因为等幅电码通信的抗干扰能力是其它任何一种通信方式都无法相比的。在短波波段用几瓦的功率即可进行国际间的通信,收发射设备简单易制成本低廉,所以深受业余无线电爱好者的喜爱,是业余无线电高手必备的技能。要想熟练掌握莫尔斯电码的收发技术除了持之以恒的毅力外,还需要相关的设备。设计本电路的目的就是给爱好者提供一个实用和训练的工具。 一、功能简介 本电路可以配合自动键体和手动键体,产生莫尔斯码控制信号,设有16种速度,从初学者到操作高手都能适用。监听音调也有16种,均可以通过功能键进行选择。可以按程序中设定好的呼号自动呼叫,设有听抄练习功能,听抄练习有短码和混合码两种模式,分别对10个数字和常用的38个混合码模拟随机取样,产生分组报码,供爱好者提高抄收水平之用,速度低4档的听抄练习是专为初学者所设,内容是时间间隔较长的单字符。设有PTT开关键,可以决定是否控制发射机工作,不需要反复通断控制线。无论当前处于呼叫状态还是听抄状态只要电键接点接通则自动转到人工发报程序。4分钟内不使用电路将自动关闭电源,只有按复位键才能重新开始工作。先按住听抄练习键复位则进入短码练习状态,其它功能不变。从开机到自动关机执行每个功能都有不同的莫尔斯码提示音。本电路具有较强的抗高低频干扰的能力和使用方便的大电流开关接口,以适应不同的发射设备。 二、硬件电路原理硬件电路如图1所示。设计电路的目的在于方便实用,以免在紧张的操作中失误,所以除了听抄练习键外其它键没有定义复用功能。各键的作用在图中已经标出。PTT控制在每次复位时处于关闭状态,每按动一次PTT功能键则改变一次状态,这样可以使用软件开关控制发射。 PTT处于控制状态时发光二极管随控制信号闪亮。考虑到自制设备及淘汰军用设备与高档设备控制电流的不同,PTT开关管采用了2SC2073,可以承受500mA的电流,同时还增加了无极性PTT开关电路,无论外部被控制的端口直流极性如何加到VT3的极性始终不变,供有兴趣的爱好者实验。应该注意,如果被控制的负载是感性,则电感两端必须并联续流二极管,除自制设备外成品机在这方面一般没有什么问题。手动键只有一个接点,接通后产生连续的音频和发射控制信号。在本电路中手动键的输入端是P1.5 ,程序不断检测P1.5电平,当按键按下时P1.5电平为0,程序转入手动键子程序。 自动键的接点分别接到P1.3和P1.4 ,同样当程序检测到有接点闭合时便自动产生“点”或“划”。音频信号从P输出,经VT1放大后推动扬声器发音。单片机的I/O口在输入状态下阻抗较高,容易受到高低频信号干扰,所以在每个输入端口和三极管的be端并联电阻和高频旁路电容,确保在较长的电键连线和大功率发射时电路工作稳定。图2是印刷电路版图,尺寸为110mmX85mm,扬声器用粘合剂直接粘接在电路版有铜箔的面。 三、软件设计方法 “点”时间长度是莫尔斯电码中的基本时间单位。按规定“划”的时间长度不小于三个“点”,同字符中“点”与“划”的间隔不小于一个“点”,字符之间不小于一个“划”,词与词之间不应小于五个“点”。在本程序中用条件转移指令来产生“点”时间长度。通过速度功能键功可以设置16种延时参数。用T0中断产生监听音频信号,并将中断设为优先级,保证在听觉上纯正悦耳。T1用于自动关机计时,如果不使用任何功能四分钟后将向PCON 位写1,单片机进入休眠状态,此时耗电量仅有几个微安。自动键的“点”或“划”以及手动键的连续发音都是子程序的反复调用。P1.2对地短接时自动呼叫可设定为另一内容。为了便于熟悉汇编语言的读者对发音内容进行修改,这里介绍发音字符的编码方法。莫尔斯码的信息与计算机中二进制恰好相同,我们可以用0表示“点”,用1表示“划”。提示音、自动呼叫、听抄内容等字符是预先按一定编码方式存储在程序中的常数。每个字符的莫尔斯码一般是由1至6位“点”、“划”组成,也就是发音次数最多6次。程序中每个字符占用1个字节,字符时间间隔不占用字节,但更长的延时或发音结束信息占用一个字节。我们用字节的低三位表示字节的性质,对于5次及5次以下发音的字符我们用存储器的高5位存储发音信息,发音顺序由高位至低位,用低3位存储发音次数,发音时将数据送入累加器A,先得到发音次数,然后使A左环移,对E0进行位寻址,判断是发“点”还是“划”,环移次数由发音次数决定。对于6次发音的字符不能完全按照上述编码规则,否则会出现信息重叠,如果是6次发音且最后一次是“划”我们把发音次数定义为111B,因为这时第6次位寻址得到的是1。如果第6次发音是“点”,那么这个字符的低三位定义为000B。字符间隔时间由程序自动产生,更长的时间隔或结束标志由字节低三位110B来定义,高半字节表示字符间隔的倍数,例如26H表示再加两倍时间间隔。如果字节为06H则表示读字符程序结束,返回主程序。更详细的内容不再赘述,读者可阅读源程序。四、使用注意事项手动键的操作难度相对大一些,时间节拍全由人掌握,其特点是发出的电码带有“人情味”。自动键的“点”、“划”靠电路产生,发音标准,容易操作,而且可以达到相当快的速度,长时间工作也不易疲劳。在干扰较大、信号微弱的条件下自动键码的辨别程度好于手动键码。初学者初次使用手动键练习发报要有老师指导,且不可我行我素,一旦养成不正确的手法则很难纠正。在电台上时常听到一些让对方难以抄收的电码,这可能会使对方反感而拒绝回答。使用自动键也应在一定的听抄基础上再去练习。在暂时找不老师的情况下可多练习听力,这对于今后能够发出标准正确的电码非常有益。
上传时间: 2013-10-31
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用C51写的普通拼音输入法源程序代码:原作使用了一个二维数组用以查表,我认为这样比较的浪费空间,而且每个字表的索引地址要手工输入,效率不高。所以我用结构体将其改写了一下。就是大家现在看到的这个。 因为代码比较的大,共有6,000多汉字,这样就得要12,000 byte来存放GB内码,所以也是没办法的.编译结果约为3000h,因为大部分是索引表,代码优化几乎无效。 在Keil C里仿真芯片选用的是华邦的W77E58,它有32k ROM, 256B on-chip RAM, 1K on-chip SRAM (用DPTR1指针寻址,相当于有1K的片上xdata)。条件有限,没有上片试验,仿真而已。 打算将其移植到AVR上,但CodeAVRC与IAR EC++在结构体、指针的定义使用上似乎与C51不太一样,现在还未搞定。还希望在这方面有经验的网友能给予指导。 #include<stdio.h> char * py_ime(char *); void main(void){ while(1) { char input_string[]="yI"; xdata char chinese_string[255]; sprintf(chinese_string,"%s",py_ime(input_string)); }}
上传时间: 2013-10-30
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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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用单片机实现温度远程显示摘 要:文章介绍了用AT89S8252单片机的串行接口与智能温度巡回检测仪(XJ-08S)通过RS—485总线相互通讯实现热水温度远程显示的一种低成本解决方案,内容涉及RS—485总线通讯、单片机驱动数码管显示、数据转换以及键盘处理软硬件设计等内容。关键词:单片机 RS—485总线 数码管显示 数据转换 键盘处理一、前 言目前检测温度一般采用热电偶或热敏电阻作为传感器,这种传感器至仪表之间一般都要用专用的温度补偿导线,而温度补偿导线价格很贵,并且线路太长也会影响测量精度。在实际应用中往往需要对较远处(1KM左右)的温度信号进行监视。现有的解决方案有很多,例如:1、 在现场用智能仪表对温度信号进行测量,用计算机作上位机与智能仪表进行通讯来实现远程温度监测(采用这种方案要增加计算机设备及相关计算机软件)。2、 NCU+DDC实现远程温度监测。用两个DDC,一个安装在现场测量温度,另一个安装在监视地,两个DDC通过NCU进行通讯从而实现远程温度监测。但以上方案都存在成本高的问题,有没有低成本的解决方案呢?其实,在单片机应用日益广泛的今天,完全可以用单片机以极低的成本来实现远程温度监测。二、问题的提出我单位管理的锅炉房同时给两栋建筑物内的两家酒店供应蒸汽,由安装在两栋建筑物地下室的热交换器进行热交换后产生热水送给客房。从锅炉房至两个热交换站的距离分别约600米,值班人员要不停地奔波于两个热交换站与锅炉房之间进行设备巡视,检查热水温度是否控制在规定的范围,这样不仅增加了值班人员的劳动强度,同时也使锅炉房经常无人(因每班1人值班)。如果能在锅炉房显示两个热交换站内各热交换器的热水温度,则值班人员仅在热水温度异常时才需到各热交换站检查设备,这样便可解决上述问题。我公司曾就此问题找专业公司作过方案,其报价在人民币10万元左右,后因种种原因该项目未实施。经过分析,本人发现可以用单片机+智能仪表以低成本实现温度远程显示,并且经过实验取得了成功,现将设计方案简述如下:三、控制要求及解决方案选择 1、 两个热交换站分高低区共安装有8个热交换器,正常水温在45oC至65oC之间;两个热交换站与锅炉房的距离分别为500米和600米左右。2、 要求在锅炉房能以巡回及定点两种方式显示8个热交换器的热水温度,巡回方式以3秒为周期轮流更新及显示各热交换器热水温度。定点方式时每按上键或下键一次则显示上或下一个热交换器热水温度,每3秒自动更新数据一次。3、 根据控制要求选择单片机+智能仪表的解决方案:用带通讯接口的智能仪表安装在现场测量温度,设计制作一个单片机装置完成与智能仪表的通讯及数据显示。四、通讯协议、智能仪表选择及其参数介绍因热水温度信号变化较慢,因而对通信的速度要求不高,对于这种低速率远距离的通讯选用RS-485总线适宜。RS-485是EIA(美国电子工业联合会)在1983年公布的新的平衡传输标准,是工业界使用最为广泛的双向、平衡传输线标准接口,它以半双工方式通信,支持多点连接,传统驱动器允许创建多达32个节点的网络,且其具有传输距离远(最大传输距离为1200M),传输速度快(1200M时为100KBPS)等优点。其连接方法如下图所示。
上传时间: 2013-10-12
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用单片机配置FPGA—PLD设计技巧 Configuration/Program Method for Altera Device Configure the FLEX Device You can use any Micro-Controller to configure the FLEX device–the main idea is clocking in ONE BITof configuration data per CLOCK–start from the BIT 0The total Configuration time–e.g. 10K10 need 15K byte configuration file•calculation equation–10K10* 1.5= 15Kbyte–configuration time for the file itself•15*1024*8*clock = 122,880Clock•assume the CLOCK is 4MHz•122,880*1/4Mhz=30.72msec
上传时间: 2013-10-09
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I2C 总线包括了两条串行总线(时钟线SCL 和数据线SDA),通过这两条总线能实现多个芯片之间的通信。在互相连接的芯片中,至少有一个芯片作为总线控制器,而其它芯片则作为从控制器。在本应用说明中,介绍了用Holtek 的八位RISC 结构的单片机作为单总线控制器的软件实现的方法。在本文的示例中,采用了一片EEPROM(型号HT24LC02,2Kbit)作为从控制器参与测试。电路说明:HT24LC02 的A0、A1、A2、VSS、WP 引脚接地,VCC 接+5V,SCL 接PA3,SDA 接PA2使用说明:例程中先向eeprom 中写数据,写完后,再将eeprom 中内容读出来,并将读出数据进行比较,若数据不相等程序跳到fail_out 中;若相等,最后程序跳到ok_end 中。本说明中提供了一个源文件OP_HT24.ASM 和一个包含文件HT24.ASM。在应用时,要将OP_HT24.ASM 文件添加到用户的project 中,并修改HT24.INC 文件中的变量设置,以建立SCL/SDA引脚来与用户的应用电路相匹配。
上传时间: 2013-10-19
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