基于MC68HC908GP32的深海熱液多點溫度、壓力采集及控制系統
人機交互界面由Delphi 7.0開發而成,由串口通信,數據處理,數據文件操作,數據曲線形成及其分析,端口波特率設置等部分組成。
3 系統硬件電路設計
3.1 微處理器
MOTOROLA單片機MC68HC908GP32具有加密功能的32K字節Flash ROM,512字節RAM,8路8位A/D轉換控制器,增強型串行通信接口和串行外圍接口,及兩個16位雙通道定時器接口模塊。它的總線時鐘高達8MHZ,最小指令周期為125ns,帶時鐘預分頻的定時基模塊有8中周期性實時中斷,且具有多種保護功能[1]。
3.2 溫度、壓力數據采集部分
本系統選用三個PT100鉑電阻作為測溫傳感器,通過兩個繼電器選通做為溫度輸入。這種鉑電阻溫度系數的離散度很小,精確度高,靈敏度好,測溫范圍為-200~650℃[2];配套使用的溫度變送器測溫范圍為0~500℃,能將溫度信號轉換為隨溫度線性變化的電流信號輸出,范圍為4-20mA。
電流與溫度之間的關系式為:本文引用地址:http://www.104case.com/article/173841.htm
選用北京SAILING公司壓力傳感器,測壓范圍0~60Kpa;配套使用的壓力變送器測壓范圍為0~45Kpa,能將壓力信號轉換為隨壓力線性變化的電流信號輸出,范圍為4~20mA。
電流與壓力之間的關系式為:
變送器輸出的電流信號經過電流-電壓轉換電路得到0-5V的直流電壓,進入單片機進行A/D轉換。轉換電路如圖3所示:
3.3 數據存儲及顯示部分
數據存儲及顯示電路如圖4所示,主要由以下三部分組成:
1)數據循環顯示部分。使用單片機的SPI接口擴展移位寄存器74LS164做為七段數碼管接口,解決了片內I/O不足的問題。數碼管共有4位,第一位循環顯示編號1-2-3-4-1,后三位顯示與編號相對應的數據,可精確到個位。測量所得數據每隔1秒動態掃描顯示,每個編號對應數據共顯示10秒,每40秒為一個大循環。
2)EEPROM存儲部分。采用基于I²C-BUS的存儲器件AT24C64實現存儲功能,其存儲容量為64Kbit。系統中采用兩個并行I/O口A0與A1進行軟件模擬產生I²C總線時序信號,實現I²C總線數據的讀寫。主要讀寫流程為:
字節寫入:開始-器件地址/0-應答-字節高地址-字節低地址-應答-數據寫入-應答-停止
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