基于單片機(jī)的風(fēng)速風(fēng)向檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　3.1 電源模塊

　　電源包括LPC921 芯片工作的3.3V 電源和測風(fēng)傳感器工作的5 V 電源。電源穩(wěn)壓芯片采用AS1117 。

　　AS1117 是一個(gè)低壓差電壓調(diào)節(jié)器系列,其壓差在1.2V輸出, 負(fù)載電流為800mA 時(shí)為1.2V, 有多個(gè)固定電壓輸出型號,包括3.3V 和5V。通過電源指示、防雷、穩(wěn)壓和濾波處理,能夠?yàn)楦鱾€(gè)芯片和傳感器提供穩(wěn)定的工作電源。

　　3.2 主控制模塊和輸入輸出模塊

　　P89LPC921 是一款單片封裝的微控制器,適合于許多要求高集成度、低成本的場合。可以滿足多方面的性能要求。P89LPC921 采用了高性能的處理器結(jié)構(gòu),指令執(zhí)行時(shí)間只需2 到4 個(gè)時(shí)鐘周期。6 倍于標(biāo)準(zhǔn)80C51 器件。P89LPC921 集成了許多系統(tǒng)級的功能,這樣可大大減少元件的數(shù)目和電路板面積并降低系統(tǒng)的成本。

　　20 腳TSSOP 封裝的LPC921 芯片,除去電源、地、晶振、復(fù)位管腳,還有15 個(gè)可用I/O 口。P0 口的P0.0到P0.6 作為風(fēng)向七位格雷碼的輸入引腳,P1.2 腳同時(shí)是定時(shí)計(jì)數(shù)器0 的引腳, 我們將其作為風(fēng)速脈沖的輸入引腳。P1.0 和P1.1 用作RS485 通信,P1.3 作為RS485通信收發(fā)控制引腳。P1.7 用作繼電器控制引腳,控制傳感器電源的導(dǎo)通和關(guān)閉。同時(shí),P0.4 和P0.5 也是用芯片程序下載接口,在此,用3 腳跳線將P0.4 和P0.5 引出,使其作為復(fù)用引腳。LPC921 采用ICP 下載器下載程序, 下載程序時(shí)要將電源和地與周圍電路隔離, 因此電源和地的引腳應(yīng)使用2 條跳線引出。

　　LPC921 管腳可承受5V 工作電壓,因此5V 脈沖信號和格雷碼在經(jīng)過防雷, 濾波后可以直接接到單片機(jī)引腳上。輸出部分主要是單片機(jī)輸出引腳通過驅(qū)動(dòng)電路控制繼電器, 在此, 繼電器選用臺灣欣大繼電器9 4 6 H -1C-5D,工作電壓5V, 驅(qū)動(dòng)電流70mA。驅(qū)動(dòng)電路三極管采用9013H,直流增益150,限流電阻R5 選8.2K 或5 . 6 K。為了防止繼電器的反向感生電動(dòng)勢燒壞三極管甚至前邊的電路比如單片機(jī), 應(yīng)在繼電器兩端反向并聯(lián)二極管, 該二極管的正極應(yīng)該在三極管集電極那端, 負(fù)極接正5 V 端。繼電器的使用可以降低系統(tǒng)功耗, 延長傳感器的使用壽命。

　　主控制模塊電路圖如圖3 所示。

圖3 主控制模塊電路圖