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嵌入式基于C8051F單片機的氣流儀

作者: 時間:2009-11-05 來源:網絡 收藏

  儀器傳感器有兩個,分別為氣壓傳感器和稱重傳感器。據本儀器的設計精度要求,選擇微重傳感器和微壓傳感器。硬件框圖如圖1所示。

  儀器工作過程:在電子稱上稱8 g棉樣后均勻地放入試樣筒內,形成固定密度的纖維塞。氣泵向儲氣筒充氣產生恒壓,恒壓經氣阻(試樣筒內的纖維塞)流入儀器,在試樣筒的兩端形成了氣壓差。由于不同馬克隆值的棉纖維對的阻力不同,因此形成的壓差也不同,氣壓傳感器將此壓差信號轉換成電量,將數據處理后,顯示出馬克隆值及馬克隆值等級,同時還能完成平均值的運算。

  3軟件設計

  儀器控制程序設計是按照結構化的程序設計方法設計的,將整個程序細分為若干子程序,以方便調試與檢查。

  儀器開機上電后,首先查詢儀器是否需要砝碼校準,如果需要則進行砝碼校準,否則判斷是否馬值校準,如果是進行馬值校準,否則判斷是否稱重。當稱量了8 g的棉花后,程序判斷P1.7口是否為低電平,如果是則進行馬值測定,否則仍進入稱重子程序。由于我們的儀器只能測量馬值范圍為2.5~7.0的馬值,因此得到馬值時首先判斷馬值是否滿度。當測量值低于1 V時,也就是馬值低于2.5時,認為馬值滿度,并顯示E000,若馬值沒有滿度則依據經驗公式計算馬值真值。最后進行馬值等級的判斷,依據國標的規(guī)定,馬值范圍在3.7~4.2的為A級,3.5~3.6,4.3~4.9的為B級,3.4以下或5.0以上為C級。判斷結束后,調用顯示子程序,顯示出被側棉樣的馬值及相應的等級。

圖2是主程序流程圖。

  整個軟件子程序包括砝碼校準子程序,馬值校準子程序,稱重子程序,馬值測量子程序,顯示子程序以及一些算法子程序等。

  通過對傳感器及其放大電路的設計,我們知道當氣壓為零點時,電壓為0.500 V,當氣壓滿度為400 Pa時,電壓為2.46 V,曲線如圖3所示。

  從考慮精度的要求出發(fā),我們選擇A/D轉換為10位,參考電壓為2.5 V,當輸入模擬量為2.5 V時,轉換成數字量為210=1 024(800H),根據硬件電路,當試樣筒沒有放入棉花時,通過后測得的氣壓差0,送入單片機的電壓為0.500 V,即由方程:

  換算成對應的數字量為0CDH,根據式(4)和表1的數據可以算出馬克隆值和數字量的一個對應表,將此表輸入程序中作為馬值計算的基準。

linux操作系統(tǒng)文章專題:linux操作系統(tǒng)詳解(linux不再難懂)


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