超棒的单片机课件c

1、2020/7/27,1,第二章:应用系统的基本组成与设计内容,OUTLINE 基本组成 设计内容综述,2020/7/27,2,典型单片机应用系统结构,一、单片机应用系统的一般硬件组成,温度显示调节器,数字式超声波探伤仪,2020/7/27,3,典型单片机应用系统结构,一、单片机应用系统的一般硬件组成,单片机用于工业测控时，其典型应用系统应包括:,单片机系统; 用于测控目的前向传感器输入通道; 后向伺服控制输出通道 基本的人机对话通道。 大型复杂的测控系统是一个多机系统，还包括机与机之间进行通信的互相通道。,2020/7/27,4,1.前向通道的组成及其特点,一、单片机应用系统的一般硬件组成,前

2、向通道是单片机与测控对象相连的部分，是应用系统的数据采集的输入通道。 来自被控对象的现场信息按物理量的特征可分为模拟量和数字、开关量两种。,数字量(频率,周期,计数)的采集: 可通过I/O口输入或中断源输入进行事件计数、定时计数，实现脉冲的频率、周期、相位及记数测量。 开关量的采集: 通过I/O口线或扩展I/O 口线输入。 为了抗干扰和强、弱电分离，以及解决地电平不一致等问题，在数字量和开关量采集通道中，要用隔离器件进行隔离(如光电耦元器件)。,2020/7/27,5,变换器：各种传感器的总称，它采集现场的各种信号，并变换成电信号(电压信号或电流信号)，以满足单片机的输入要求。现场信号有各种各

3、样，有电信号，如电压、电流、电磁量等；也有非电量信号，如温度、湿度、压力、流量、位移量等，对于不同物理量应选择相应的传感器。,传感器的输出信号一般是比较微弱的，要经过放大处理后才能作为输入信号。,减少来自各种工业现场的干扰信号。,实现一个A/D转换器分时对多路模拟信号进行转换。,在单片机的控制下，在某一个时刻采样模拟信号的值，并能保持该瞬时值，直到下一次重新采样。,模拟信号采集通道结构,一、单片机应用系统的一般硬件组成,2020/7/27,6,常见的传感器介绍,一、单片机应用系统的一般硬件组成,2020/7/27,7,常见的传感器介绍,一、单片机应用系统的一般硬件组成,色彩传感器.swf,20

4、20/7/27,8,常见的传感器介绍,一、单片机应用系统的一般硬件组成,涡轮流量计,2020/7/27,9,2.后向通道的组成与特点道结构,一、单片机应用系统的一般硬件组成,特点: (1) 后向通道是应用系统的输出通道，大多数需要功率驱动。 (2) 靠近伺服驱动现场，伺服控制系统的大功率负荷易从后向通道进入单片机系统，故后向通道的隔离对系统的可靠性影响很大。 (3) 根据输出控制的不同要求，后向通道电路有多种多样，如模拟电路、数字电路、开关电路等，输出信号形式有电流输出、电压输出、开关量输出及数字量输出等。,2020/7/27,10,模拟输出通道,一、单片机应用系统的一般硬件组成,模拟量输出通

5、道是计算机输出量（数字量）和被控对象的执行机构（模拟量）之间的桥梁。计算机一般通过模拟量输出通道把输出控制量送到执行机构（电、液、气动）和其它伺服元件。以达到调节工业对象的目的，从而实现对生产过程的控制。,2020/7/27,11,一、单片机应用系统的一般硬件组成,D/A单元：实现数字量向模拟量的转换。 并行转换方式：直接把数字转换为电压或电流信号。用连续的电压电流信号去控制执行机构。 串行转换方式。输出脉冲串信号，主要用于控制步进电机，它将计算机送出的变成步进电机的旋转角度。,将D/A输出的弱信号转换为满足执行机构所需的控制信号,模拟输出通道的作用,2020/7/27,12,一、单片机应用系

6、统的一般硬件组成,1.电动执行器的控制器采用主从式多CPU系统模块化结构，电机控制和检测电路及现场总线接口都采用了独立CPU控制，各模块之间通过总线母板连接。,执行机构,膜头侧装增力型气动薄膜阀.exe,双座气动调节阀,执行阀.avi,水温控制.avi,2020/7/27,13,一、单片机应用系统的一般硬件组成,3.人机通道的结构及其特点,PC机除了主机以外还需要哪些部分呢？,单片机电路有时候也需要键盘、显示等外设。,2020/7/27,14,一、单片机应用系统的一般硬件组成,(1) 由于通常的单片机应用系统大多数是小规模系统，因此，应用系统中的人机对话通道以及人机对话设备的配置都是小规模的，

7、如微型打印机、功能键、LED/LCD显示器等。若需高水平的人机对话配置，如通用打印机、CRT、硬盘、标准键盘等，则往往将单片机应用系统通过外总线与通用计算机相连，享用通用计算机的外围人机对话设备。 (2) 单片机应用系统中，人机对话通道及接口大多采用内总线形式，与计算机系统扩展密切相关。 (3) 人机通道接口一般都是数字电路，电路结构简单，可靠性好。,3.人机通道的结构及其特点,2020/7/27,15,一、单片机应用系统的一般硬件组成,3.人机通道的结构及其特点,2行16列LCD,LED,2020/7/27,16,二、单片机应用系统的设计内容,1）单片机主系统设计 2) 通道与接口设计 3) 系统抗干扰设计 4) 应用软件设