基于MPX2100型壓力傳感器的高精度數據采集系統

2、單片機及其外圍電路部分
單片機外圍電路如圖4所示。
（1）AT89S52介紹
單片機選用的是ATMEL公司新推出的AT89S52，該芯片具有低功耗、高性能的特點，是采用CMOS工藝的8位單片機。AT89S52有以下主要特點：
①采用了ATMEL公司的高密度、非易失性存儲器（NV-SRAM）技術；
②其片內具有256字節(jié)RAM，8KB的可在線編程（ISP）FLASH存儲器；
③有2種低功耗節(jié)電工作方式：空閑模式和掉電模式；
④片內含有一個看門狗定時器（WDT），WDT包含一個14位計數器和看門狗定時器復位寄存器(WDTRST)，只要對WDTRST按順序先寫入01EH，后寫入0E1H，WDT便啟動，當CPU由于擾動而使程序陷入死循環(huán)或“跑飛”狀態(tài)時，WDT即可有效地使系統復位，提高了系統的抗干擾性能。

（2）外圍電路部分
接口電路的片選信號由74LS138對高位地址線P2.0（A8）、P2.1（A9）、P2.2（A10）譯碼后生成，主要有8155可編程接口電路片選信號CS_8155（Y0）、鍵盤接口片選信號CS_KEY（Y1）及液晶模塊片選信號CS_LCD（Y2）等。LCD選用OCULAR公司生產的字符點陣液晶顯示模塊GD1602S，該模塊能顯示20×2的5×7點陣字符，功能強，與8位MCU接口方便；鍵盤接口設計為通用PC機接口（PS/2），是因為通用PC機鍵盤具有價格低廉、可靠性高、通用性好及操作方便等優(yōu)點，而且維護方便，限于篇幅本文未介紹。A13、A14、A15組成多路模擬開關4051的編碼地址線，Vxi即為4051按照鍵盤輸入的地址選出的一路模擬信號，它將被送往信號調理模塊進行放大調理。在惡劣的工業(yè)工作環(huán)境中，串行通信接口芯片很有可能受到靜電的沖擊而損壞，特別是在傳輸線架設于戶外的使用場合，接口芯片乃至整個系統還有可能遭致雷電的襲擊。本文選用的RS-485接口芯片SN75LBC184不但能抗雷電的沖擊而且能承受高達8kV的靜電放電沖擊，最大傳輸距離約1219m，最大傳輸速率為10Mb/s；可以保證與上位機進行通信時穩(wěn)定可靠。

3、雙積分模/數轉換接口電路
（1）芯片ICL7135介紹
ICL7135是美國MAXIN公司生產的一個雙積分式A/D轉換集成電路，該芯片抗干擾能力強、分辯率高、價格低廉。它的分辯率相當于14位二進制數，轉換誤差為±1LSB，轉換輸出為0~19999；當測量量程為0kN~2000kN時，這樣的精度使得儀表的分辯率達到0.1kN；模擬輸入可以保證0點在常溫下的長期穩(wěn)定性。由于7135輸出的轉換結果是動態(tài)掃描BCD碼，因此常規(guī)設計一般通過并行接口與單片機連接，以節(jié)省單片機的硬件開銷，同時8155中的定時器還可以滿足7135對時鐘的需要。
（2）A/D轉換電路及其原理
電路原理圖如圖5所示。