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          基于單片機(jī)的智能儀器監(jiān)控平臺(tái)設(shè)計(jì)應(yīng)用

          作者: 時(shí)間:2013-02-20 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
          引言

            工業(yè)燃燒過(guò)程所釋放出的煙氣是現(xiàn)代城市大氣污染源,煙氣檢測(cè)是大氣環(huán)境檢測(cè)中必要的項(xiàng)目,它是確定重點(diǎn)污染源并對(duì)污染源進(jìn)行檢測(cè)和控制的基本手段。為了控制燃燒過(guò)程的燃燒空氣比,提高燃燒效率,節(jié)約能源,減少大氣污染,必須可靠地測(cè)量煙氣中各種氣體的含量。本文針對(duì)煙氣分析,介紹了一種基于Intel

            2 的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

            硬件配置應(yīng)針對(duì)分析檢測(cè)器的不同組合方式可在各模塊中選擇,如該平臺(tái)用于二組分分析時(shí),則只接入兩路的操作回路和信號(hào)回路,其他兩路不接,由于硬件模塊的獨(dú)立特性,配合軟件的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置功能,系統(tǒng)完全可以正常工作,未接入的回路對(duì)工作回路不產(chǎn)生影響。的硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。

            圖1 監(jiān)控平臺(tái)硬件結(jié)構(gòu)圖

            3 各功能模塊硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)

            3.1 的選擇與存儲(chǔ)器模塊設(shè)計(jì)

            的核心是單片微機(jī),其性能對(duì)整個(gè)嵌入系統(tǒng)性能有重要影響。選擇時(shí)既要考慮到工業(yè)應(yīng)用的背景、功能具有一定先進(jìn)性和高可靠性,又須滿足分析儀器多品種、小批量的功能平臺(tái)要求,易于開(kāi)發(fā)移植和更新?lián)Q代。為此,確定Intel公司的芯片作為分析儀器信息處理單片,構(gòu)造便攜式儀器監(jiān)控平臺(tái)。

            本監(jiān)控平臺(tái)選用的是ATMEL公司生產(chǎn)的32k字節(jié)的閃速存儲(chǔ)器29C256,工作電壓為5v,一旦工作電壓低于3.8V時(shí)禁止編程功能。它既有SRAM的速度和易擦寫性,又能像EEPROM那樣掉電后保持?jǐn)?shù)據(jù)和在線可寫特性,具有讀寫功能,掉電下可保存數(shù)據(jù)。硬件設(shè)計(jì)方法如圖2所示。的P4口作為地址的高位使用,P3口作為地址的低位和8位數(shù)據(jù)線分時(shí)使用,74LS373用于低位地址鎖存。

            圖2 存儲(chǔ)器硬件電路設(shè)計(jì)

            3.2 A/D采樣及數(shù)據(jù)處理模塊

            片內(nèi)A/D模塊共有8路采樣通道,精度為10位(其中可靠精度為8位),本監(jiān)控平臺(tái)已用其中兩路:其中一路用于熱電偶測(cè)溫,若檢測(cè)到熱電偶通道電壓異常,即報(bào)警提示熱電偶開(kāi)路;另一路用于儀器電池電壓檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果通過(guò)液晶顯示器顯示,便于用戶隨時(shí)了解電池電量,以免電壓過(guò)低對(duì)傳感器造成損害;其余六路待用。片外選用的是MAXIM公司生產(chǎn)的12位A/D采樣芯片——MAX197,負(fù)責(zé)完成6路不同傳感器的信號(hào)采樣及環(huán)境溫度、煙氣溫度的檢測(cè)。該芯片是28腳的雙列直插封裝,工作電壓為5V,有8個(gè)模擬輸入口,完成一次轉(zhuǎn)化的時(shí)間為6μS。


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