传感器与单片机接口技术.ppt

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1、目 录,19.1 热电偶传感器与单片机的接口实例19.2 霍尔传感器与单片机接口实例 19.3 压电测力传感器与单片机接口实例19.4 光电传感器与单片机接口实例,传感器原理及应用,传感器与单片机的接口技术 就是智能设备中的一个关键性问题,传感器必须经过适当的接口电路或接口软件的“衔接”，才能满足信号的处理、显示和控制的要求,传感器原理及应用,19.1 热电偶传感器与单片机的接口实例,1热电偶传感器与单片机的硬件接口设计,基于热电偶的温度控制系统结构圈,传感器原理及应用,19.1 热电偶传感器与单片机的接口实例,1热电偶传感器与单片机的硬件接口设计,温度信号采集和放大电路,传感器原理及应用,包

2、括：键盘模块、显示模块、温度信号采集转换模块、温度控制信号输出模块和单片机模块。该系统能根据用户设置的温度数值，控制加热器和冷却器轮流工作。,19.1 热电偶传感器与单片机的接口实例,1热电偶传感器与单片机的硬件接口设计,传感器原理及应用,19.1 热电偶传感器与单片机的接口实例,1热电偶传感器与单片机的硬件接口设计,(1)键盘、显示模块,键盘模块是用户设置系统工作温度和工作状态的输入设备，采用独立式键盘结构,显示模块用于显示用户设置的温度值和系统当前温度。,(2)温度信号采集转换模块,Ll为热电偶传感器，它将环境温度高低变成电压信号，送到运算放大器，放大后的信号输出到AD转换模块。,传感器原

3、理及应用,19.1 热电偶传感器与单片机的接口实例,2热电偶传感器与单片机的软件接口设计,系统的软件包括主程序、定时中断程序、温度测量转换程序、温度控制程序、键盘处理程序等。,传感器原理及应用,主程序流程图,定时中断服务程序流程图,19.1 热电偶传感器与单片机的接口实例,2热电偶传感器与单片机的软件接口设计,传感器原理及应用,19.1 热电偶传感器与单片机的接口实例,2热电偶传感器与单片机的软件接口设计,温度测量转换子程序流程图,温度测量子程序流程图,传感器原理及应用,19.1 热电偶传感器与单片机的接口实例,2热电偶传感器与单片机的软件接口设计,设置键处理子程序流程图,传感器原理及应用,1

4、9.2 霍尔传感器与单片机接口实例,1霍尔传感器与单片机的硬件接口设计,霍尔测速模块、单片机模块和显示模块。,电机测速系统结构图,传感器原理及应用,19.2 霍尔传感器与单片机接口实例,测速齿轮,霍尔元件,1霍尔传感器与单片机的硬件接口设计,传感器原理及应用,19.2 霍尔传感器与单片机接口实例,1霍尔传感器与单片机的硬件接口设计,霍尔传感器与单片机的硬件接口连接图,传感器原理及应用,19.2 霍尔传感器与单片机接口实例,1霍尔传感器与单片机的硬件接口设计,P3.3作为与测速装置的连接引脚，用于数据采集。,显示模块采用4位动态LED数码显示电路。,传感器原理及应用,19.2 霍尔传感器与单片机

5、接口实例,2霍尔传感器与单片机的软件接口设计,单片机测量电机转速的基本原理就是测量一定时间内进入单片机的脉冲数量，经过软件处理就可以汁算出电机的转速,系统软件包括主程序、中断处理程序、显示程序和转速计算程序。,传感器原理及应用,19.2 霍尔传感器与单片机接口实例,2霍尔传感器与单片机的软件接口设计,主程序流程图,中断服务程序流程图,传感器原理及应用,19.3 压电测力传感器与单片机接口实例,1压电测力传感器与单片机的硬件接口设计,测力系统硬件结构图,传感器原理及应用,19.3 压电测力传感器与单片机接口实例,1压电测力传感器与单片机的硬件接口设计,力敏传感器输出的信号经差频后，由单片机进行数

6、据采集，经软件完成数字滤波和归运算等处理后，所得测量结果送LED显示器显示。,传感器原理及应用,19.3 压电测力传感器与单片机接口实例,1压电测力传感器与单片机的硬件接口设计,(1)信号的采集,待测外力加到传感器系统的传力机械装置时，经由机械装置，该力就作用到了谐振传感器的敏感元件上，敏感元件参数发生变化，即可得到差频信号,输出的差频信号的频率变化量反映了X1的受力情况。由单片机对得到的频率信号(差频信号)进行数字化处理，并将结果送LED显示。,传感器原理及应用,19.3 压电测力传感器与单片机接口实例,1压电测力传感器与单片机的硬件接口设计,(2)测量差频信号的频率,(3)显示电路,传感器

7、原理及应用,19.3 压电测力传感器与单片机接口实例,2压电测力传感器与单片机的软件接口设计,系统软件包括主程序和中断子程序。主程序的功能是完成系统初始化，包括设置堆栈指针、分配内存空间、设置中断控制字以及设定计数定时器的工作方式等。,传感器原理及应用,19.3 压电测力传感器与单片机接口实例,2压电测力传感器与单片机的软件接口设计,主程序流程图,传感器原理及应用,19.3 压电测力传感器与单片机接口实例,2压电测力传感器与单片机的软件接口设计,中断子程序流程图,中断子程序即,服务程序，数据的采集、数字滤波及显示控制都由丽而中断程序完成。,传感器原理及应用,19.4 光电传感器与单片机接口实例

8、,1光电传感器与单片机的硬件接口设计,光电传感器测速调速系统结构框图,传感器原理及应用,19.4 光电传感器与单片机接口实例,1光电传感器与单片机的硬件接口设计,系统由光电检测放大模块、单片机模块、数模转换模块、放大滤波模块和功率放大模块构成,传感器原理及应用,19.4 光电传感器与单片机接口实例,1光电传感器与单片机的硬件接口设计,(1)光电检测模块,光电检测模块原理,遮光片,传感器原理及应用,19.4 光电传感器与单片机接口实例,1光电传感器与单片机的硬件接口设计,反射式光电传感器检测电机速度的基本原理就是当发射管光照射到物体后，被物体反射到接收管时，接收管导通，反之关断，为此，可以制作一

9、个遮光叶片，安装在转轴上，当扇叶经过时，产生脉冲信号。当叶片数较多时，旋转一周可以获得多个脉冲信号。,传感器原理及应用,19.4 光电传感器与单片机接口实例,1光电传感器与单片机的硬件接口设计,(2)单片机模块,(3)数模转换和滤波放大模块,单片机硬件电路模块图,传感器原理及应用,19.4 光电传感器与单片机接口实例,1光电传感器与单片机的硬件接口设计,DAC0832内部电路框图,传感器原理及应用,19.4 光电传感器与单片机接口实例,2光电传感器和单片机接口的软件设计,测速系统软件包括3个程序模块：主程序、中断服务程序和转速运算程序。,传感器原理及应用,19.4 光电传感器与单片机接口实例,2光电传感器和单片机接口的软件设计,主程序流程图,中断服务程序流程图,传感器原理及应用,小 结,19.1 热电偶传感器与单片机的接口实例19.2 霍尔传感器与单片机接口实例 19.3 压电测力传感器与单片机接口实例19.4 光电传感器与单片机接口实例,传感器原理及应用,