基于单片机的甲醛检测仪论文 联系客服

发布时间 : 星期一 文章基于单片机的甲醛检测仪论文更新完毕开始阅读d3293936df80d4d8d15abe23482fb4daa58d1dfc

图3.4 上电复位电路图

RST引脚的高电平只要能保持足够的时间(2个机器周期),单片机就可以进行复位操作。该电路典型的电阻和电容参数为:晶振为12MHz时,C1为22uF:R1为8.2 K?;振为6MHz时,C1为22uF,R1为1K?.

本设计中复位电路采用的是开关复位电路,开关S9未按下是上电复位电路,上电复位电路在上电的瞬间,由于电容上的电压不能突变,电容处于充电(导通)状态,故RST脚的电压与VCC相同。随着电容的充电,RST脚上的电压才慢慢下降。选择合理的充电常数,就能保证在开关按下时是RST端有两个机器周期以上的高电平从而使AT89C52内部复位。开关按下时是按键手动复位电路,RST端通过电阻与VCC电源接通,通过电阻的分压就可以实现单片机的复位。电路图见图3.5:

12

图3.5 复位电路图

3.2.3 数据采集系统

(1)从传感器过来的电压信号,必须放大,滤波,采集,转换才能被MCU识别和处理。由于假若每一路都设置放大、滤波等器件,那么成本会很大,所以信号的采集一般用多路模拟通路进行选择。然而选择多路模拟开关时必须考虑以下的几个因素:通道数量、切换速度、开关电阻和器件的封装形式。总之数据采集与硬件的选择有很大的关系。 (2)甲醛传感器的选择

甲醛传感器由甲醛探头CH20传感器组成。甲醛传感器/甲醛模块(CH2O传感器)详细介绍如下表3-3:

(3)测量电路

测量电路由CH20/S-10甲醛传感器,ADC0832组成。

甲醛传感器由甲醛探头和CH20传感器组成。当空气被内部的采样系统吸收后,产生一个与甲醛浓度成正比的电压信号, 该电压信号经AD0832与AT89C52单片机相连,在显示器上显示出甲醛的浓度值,当超过国家规定的标准时报警。

表3-3 传感器参数表

名称 测量范围 最大负荷 工作寿命

甲醛传感器 0- 10 ppm 50ppm 空气中3年 13

输 出 分辨率 温度范围 压力范围 响应时间 (T 90) 湿度范围 零点输出 (纯净空最大零点漂移(20℃长期漂移 推荐负载值 线性度输出 重 量

1200±300nA/ppm4-0.05 ppm -20℃ to 45℃ 大气压±10% 〈 50 seconds -20℃ to 45℃ 〈 0.1 ppm 0.1 ppm 〈2% /每月 10Ω 线性 约32克 3.2.4 模数转换的选择与简介

⑴实现A/D转换的基本方法很多,有计数法、逐次逼近法、双斜积分法和并行转换法。由于逐次逼近式A/D转换具有速度,分辨率高等优点,而且采用这种方法的ADC芯片成本低,所以我们采用逐次逼近式A/D转换器。逐次逼近型ADC包括1个比较器、一个模数转换器、1个逐次逼近寄存器(SAR)和1个逻辑控制单元。逐次逼近型是将采样信号和已知电压不断进行比较,一个时钟周期完成1位转换,依次类推,转换完成后,输出二进制数。这类型ADC的分辨率和采样速率是相互牵制的。优点是分辨率低于12位时,价格较低,采样速率也很好。

⑵由于ADC0832模数转换器具有8位分辨率、双通道A/D转换、输入输出电平与TTL/CMOS相兼容、5V电源供电时输入电压在0~5V之间、工作频率为250KHZ 、转换时间为32 微秒、一般功耗仅为15MW等优点,适合本系统的应用,所以我们采用ADC0832为模数转换器件。电路图见图3.6如下: ⑶ ADC0832 具有以下特点: 2 8位分辨率; 2 双通道A/D转换;

2 输入输出电平与TTL/CMOS相兼容;

14

2 5V电源供电时输入电压在0~5V之间; 2 工作频率为250KHZ,转换时间为32μS;

图3.6 模数转换电路图

2 一般功耗仅为15mW;

2 8P、14P—DIP(双列直插)、PICC 多种封装;

2 商用级芯片温宽为0°C to +70°C,工业级芯片温宽为?40°C to +85°C; 芯片接口说明:

2 CS_ 片选使能,低电平芯片使能。 2 CH0 模拟输入通道0,或作为IN+/-使用。 2 CH1 模拟输入通道1,或作为IN+/-使用。 2 GND 芯片参考0 电位(地)。 2 DI 数据信号输入,选择通道控制。 2 DO 数据信号输出,转换数据输出。 2 CLK 芯片时钟输入。

2 Vcc/REF 电源输入及参考电压输入(复用)。

ADC0832 为8位分辨率A/D转换芯片,其最高分辨可达256级,可以适应一般的模拟量转换要求。其内部电源输入与参考电压的复用,使得芯片的模拟电压输入在0~5V之间。芯片转换时间仅为32μS,据有双数据输出可作为数据校验,以减少数据误差,转换速度快且稳定性能强。独立的芯片使能输入,使多器件挂接和处理器控制变的更加方便。通过DI 数据输入端,可以轻易的实现通道功能的选择。

15