基于C8051F020海水預(yù)處理模塊測控系統(tǒng)設(shè)計
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電源模塊主要是為系統(tǒng)處理器供電，并為傳感器和D／A輸出提供隔離的電源；處理器模塊是系統(tǒng)的控制核心，采用美國Cgynal公司開發(fā)的基于8051內(nèi)核的C8051F020，C8051FXXX系列單片機是完全繼承的混合信號系統(tǒng)級芯片(SoC)，具有與8051指令集完全兼容的CIP-51內(nèi)核。它在一個芯片內(nèi)集成了構(gòu)成一個單片機數(shù)據(jù)采集或控制系統(tǒng)所需要的幾乎所有模擬和數(shù)字外設(shè)及其他功能部件。它把原來8051系統(tǒng)中斷源由
7個擴展到了22個，中斷系統(tǒng)需要更少的MCU干預(yù)，內(nèi)部集成了能獨立工作的時鐘發(fā)生器，以及A／D轉(zhuǎn)換器、D／A輸出、SPI總線接口、5個16 b定時器、多達64個可編程I／O端口。
C8051F020內(nèi)部集成了A／D轉(zhuǎn)換模塊，此模塊用于將各路傳感器信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，本控制系統(tǒng)中主要是對海水流量和線性調(diào)節(jié)閥的位置進行測量，海水流量輸出的是4～20 mA的標(biāo)準(zhǔn)信號(Flow1，F(xiàn)low2)，通過采樣電阻R13和R16轉(zhuǎn)換成1～5 V電壓信號后進行A／D轉(zhuǎn)換，而線性調(diào)節(jié)閥位置反饋直接決定了進入混合器的濃海水和海水的混合比例，其輸出信號為電壓信號，直接經(jīng)過濾波后進入MCU進行A／D轉(zhuǎn)換。流量采集模塊原理如圖3所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/193715.htm
線性調(diào)節(jié)閥用于控制海水和濃海水進入混合器的比例，其開度與輸入控制電壓(0～10 V)成線性關(guān)系，MCU通過SPI總線與芯片LTC2622互連，LTC2622將MCU輸出數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號(0～2 V)后控制線性調(diào)節(jié)閥，采用SPI總線連接數(shù)模信號可以避免信號間的串?dāng)_，而LTC 2622輸出電壓信號(0～2 V)需要經(jīng)過LM258放大5倍后連接到線性調(diào)節(jié)閥的輸入端。D／A輸出轉(zhuǎn)換模塊原理圖如圖4所示。
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