传感器与单片机接口技术.ppt

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

2、及应用,包括： 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

3、AD转换模块。,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,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

4、程序流程图,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,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

5、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,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

6、传感器输出的信号经差频后， 由单片机进行数据采集， 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

7、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

8、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,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

9、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