RC充放电原理.doc

RC 充放电的原理和硬体分类: 松翰单片机程序原理 发布: sonixic 浏览: 70日期: 2010年4月15日 1、RC 充放电的原理和硬体我们知道，电阻R 与电容C 充电时间的关系如下图：注：Rs 为标准电阻Rt 为热敏电阻由上图可以看出在RC 充电开始阶段，我们可以认为是近似线性的。那么：Tt=K*Rt*C （1）Ts=K*Rs*C （2）其中： K 为常数由（1）、（2）可知充电时间的比例与R 有关，而C 无关。Rt=(Rs*Tt)/Ts当然，随环境温度的变化电容C 变化比较大，我们完成标准电阻和热敏电阻对同一电容的充放电在很短的时间内，因而电容C 变化引起的误差可以消除。为了提高精度，对电容C 的选取也有关系，电容容量不能太小，也不能太大，与传感器的标称值有关。下面是我自己写的程序，仅着参考：/RC充放电-得到NTC的阻值电路：p2.3（IOntc）接NTC,P2.4（IOrs）接一个1k的电阻，二电阻一端连接一个10uf的电容到地 思路：;放电：;二个端口是都输出0，;充电：（NTC）;让 IOrs 输入检测 0 当 IOrs 为高，继续检测直到为0为止;IOntc 输出 1 ，进行充电，并开始计时， ;时刻检测IOrs的电平，当 IOrs 端口为高电平的时候，说明充电已经完成，并停止计时，把时间保持给t_ntc_middle和t_ntc_low;放电：同上;充电：（RS）;让 IOntc 输入检测 0 当 IOntc 为高，继续检测直到为0为止;IOrs 输出 1 ，进行充电，并开始计时， ;时刻检测 IOntc 的电平，当 IOntc 端口为高电平的时候，说明充电已经完成，并停止计时，把时间保持给t_rs_middle和t_rs_low;注：这里所说的计时是根据指令的长短计时的，比如我这里一条指令为0.25US，一周为7跳指令/.DATAt_ntc_middleds 1; t_ntc_lowds 1; t_rs_middleds 1; t_rs_lowds 1; /.CODE/rc:/;放电/rc_sub: bsetIOntcm bsetIOrsm bclrIOntc ;输出 0 bclrIOrs/bclrIOrsm;输入检测 0，为0 说明放电完全bts0IOrsjmp$-1/ bts0f_turn;为谁充电 jmprc_rs_add/;充电：（NTC）/rc_ntc_add:clrt_ntc_lowclrt_ntc_middlebsetIOntcm;输出 1，充电bsetIOntcincmst_ntc_lowjmp$+2incmst_ntc_middlebclrIOrsmbts1IOrs;检测1，为1 说明充电完成jmp$-5bsetf_turnjmprc_pro90/;充电：（RS）/rc_rs_add:bsetIOrsm;输出 1，充电bsetIOrsincmst_rs_lowjmp$+2incmst_rs_middlebclrIOntcmbts1 IOntc;检测1，为1 说明充电完成jmp$-5bclrf_turnjmprc_pro90/rc_pro90:RetRC 测温的实现方法是利用电阻R 给电容C 充放电时间来测量温度的（此处的温度感测器为热敏电阻）。用不同的电阻给电容充放电时间不一样，对RC 测量温度的精度与电阻R 和电容C 的选取有关。我们通常是选用一个标准电阻（随温度变化其阻值变化很小，可忽略不计，通常为高精度的金属膜电阻），它的阻值Rs 与温度传感器在标准大气压下、25时的阻值相同。当温度发生变化时，热敏电阻的阻值Rt 发生变化，那么热敏电阻Rt 给电容C 的充放电时间也发生变化。而标准电阻Rs 给电容C 的充放电时间则不发生变化。 以下介绍的这个方法是用没有ADC功能的芯片来检测模拟量，如采集温度。 1.温度检测电路图 2.温度检测步骤 z第一步：放电P85和P86设置为高阻态，P87输出1，电容放电 z第二步：测标准电阻P85和P87设置为高阻态，P86输出0，电容充电，并对充电时间计时计时功能说明：计时最小时基为30US，用定时器中断来实现。每30US中断一次，计时器+1。计时器长度=16BIT，高字节的BIT4代表溢出位。所以实际有效长度为12位超出则判为溢出，可能是被测电阻开路和电容短路等故障引起的。z第三步：放电P85和P86设置为高阻态，P87输出1，电容放电z第四步：测温度电阻P86和P87设置为高阻态，P85输出0，电容充电，并对充电时间计时计时功能说明：（同第二步） z第五步：计算电阻比率计算公式：电阻比率温度电阻AD中的顺序查表分类: 松翰单片机 发布: sonixic 浏览: 57日期: 2010年3月6日 说明：在做温度检测并由数码管显示的时候由于一个温度对应一个 AD值，而我们的 AD 值是在一段时间的平均值，很大一部分 AD 在表中是不能够一对一对应的，所以我们只能取隔他最近的 AD，此为 AD 转换后用于查表的顺序程序，这样查表很容易理解，但是也存在很多不足，比如 CPU 在此程序运行周期长等等，当然我会在以后会添加输入：高位 AD_Data_high，低位 AD_Data_low,输出：数码管显示的数值 b_room_temp.data/把 AD 值转换成数值，ad_new_tabds1;查表的地址给A（如 0 1 2 74 99 105之类的，比如99就对应的是99度）ad_old_tabds1;旧ad_old_hds1;旧值的高位ad_old_lds1;旧值的低位ad_new_hds1;新值的高位 ad_new_lds1;新值的低位 ad_mean_hds1;平均值的高位ad_mean_lds1;平均值的低位 b_room_tempds1;显示的数值，是十进制的/.codead_change:/;这里可以单独检查其他程序的错误性/* MOV a,#0x0f;B0MOV AD_Data_High,a;ad数据存放 MOV a,#0x00b; B0MOV AD_Data_low,a ;ad数据存放 */ MOV_ad_old_tab,#0check_tab:b0movy,#temp_tab$m;b0movz,#temp_tab$l;mova,ad_old_tab;查表的地址给A（如 0 1 2 74 99 105之类的，比如99就对应的是99度）b0addz,a;b0bts0fc;incmsy;nop;movc;movad_old_l,a;低8位存放在temp_l中mova,r;高4位存放在temp_h中movad_old_h,a;/;把旧值赋给新值，这里是为平均那里作准备mov a,ad_old_lmov ad_new_l,a mov a,ad_old_hmov ad_new_h,a mov a,ad_old_tabmov ad_new_tab,a /cjne_ AD_Data_high,ad_new_h,ad_change10;判断高位是否相等，不等跳转到 ad_change10 继续查找cjne_ AD_Data_low,ad_new_l,ad_change10;如果高位相等，那比较低位，如果不等，跳转到ad_change10 mov_b_room_temp,ad_new_tab jmpad_change_exit ;如果刚好 等于 则把 b_ad_tab 给 b_room_temp, 然后跳出程序/ ;如果不等ad_change10:cjae2AD_Data_High,AD_Data_Low,ad_new_h,ad_new_l,ad_change30/ 当小 ad_change20: incmsad_old_tab jmpcheck_tab/ 当大 ad_change30:;先判断是否超出范围（00-99）,如果在的话查出上一次的值cjae2AD_Data_High,AD_Data_Low,#0x0f,#0x17,ad_change70;0度的 AD 值为0xf16，防止下于 0度cjbe2AD_Data_High,AD_Data_Low,#0x3,#0xd2,ad_change80;100 度的AD 值为0x3d3，防止超过 99度decmsad_old_tab b0movy,#temp_tab$m;b0movz,#temp_tab$l;mova,ad_old_tab;查表的地址给A（如 0 1 2 74 99 105之类的，比如99就对应的是99度）b0addz,a;b0bts0fc;incmsy;nop;movc;movad_old_l,a;低8位存放在temp_l中mova,r;高4位存放在temp_h中movad_old_h,a/上次(大)的减去这次（小）的值，得的值再平均一下，再加上现在 Ad 的低位mova,ad_old_h;平均值的高位suba,ad_new_hmovx,ab0bclrfc rrcm xadd_x,ad_new_h mov_ad_mean_h,xmova,ad_old_l;平均值的低位suba,ad_new_lmovx,ab0bclrfc rrcm xadd_x,ad_new_l mov_ad_mean_l,x/看采样的 AD 值更靠那一边，那个距离短 就取那个值cjae2AD_Data_High,AD_Data_Low,ad_mean_h,ad_mean_l,ad_change60 /取新值,比如一个AD为86，80和90的平均值为85，8685,则选择90 ad_change50:;（AD大的,温度小的）mov_b_room_temp,ad_new_tab jmpad_change_exit /取旧值ad_change60:;（AD大的,温度小的）mov_b_room_temp,ad_old_tab jmpad_change_exit/ 小于 00ad_change70:mov_b_room_temp,#0 jmpad_change_exit/ 大于 99ad_change80:mov_b_room_temp,#99 jmpad_change_exit/ad_change_exit:ret松翰中时常碰到口线不够用的时候，我们会采用口线复用的方法，将io口同时既作为输入口驱动led灯，同时又作驱动数码管，又将按键也复用下面看下这个图 当我们需要同时点亮led灯，数码管，同时需要判断按键的时候我们就必需合理处理它们之间的关系，在扫描led灯的时候我们可以设定扫描周期为1ms扫描一次，每次扫描led灯的时候，需要初始化led灯的口线状态，扫描完led灯再扫描数码管，设定数码管的扫描周期为3m