基于MPX2100型壓力傳感器的高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

2、單片機(jī)及其外圍電路部分
單片機(jī)外圍電路如圖4所示。
（1）AT89S52介紹
單片機(jī)選用的是ATMEL公司新推出的AT89S52，該芯片具有低功耗、高性能的特點(diǎn)，是采用CMOS工藝的8位單片機(jī)。AT89S52有以下主要特點(diǎn)：
①采用了ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)器（NV-SRAM）技術(shù)；
②其片內(nèi)具有256字節(jié)RAM，8KB的可在線編程（ISP）FLASH存儲(chǔ)器；
③有2種低功耗節(jié)電工作方式：空閑模式和掉電模式；
④片內(nèi)含有一個(gè)看門狗定時(shí)器（WDT），WDT包含一個(gè)14位計(jì)數(shù)器和看門狗定時(shí)器復(fù)位寄存器(WDTRST)，只要對WDTRST按順序先寫入01EH，后寫入0E1H，WDT便啟動(dòng)，當(dāng)CPU由于擾動(dòng)而使程序陷入死循環(huán)或“跑飛”狀態(tài)時(shí)，WDT即可有效地使系統(tǒng)復(fù)位，提高了系統(tǒng)的抗干擾性能。

（2）外圍電路部分
接口電路的片選信號由74LS138對高位地址線P2.0（A8）、P2.1（A9）、P2.2（A10）譯碼后生成，主要有8155可編程接口電路片選信號CS_8155（Y0）、鍵盤接口片選信號CS_KEY（Y1）及液晶模塊片選信號CS_LCD（Y2）等。LCD選用OCULAR公司生產(chǎn)的字符點(diǎn)陣液晶顯示模塊GD1602S，該模塊能顯示20×2的5×7點(diǎn)陣字符，功能強(qiáng)，與8位MCU接口方便；鍵盤接口設(shè)計(jì)為通用PC機(jī)接口（PS/2），是因?yàn)橥ㄓ肞C機(jī)鍵盤具有價(jià)格低廉、可靠性高、通用性好及操作方便等優(yōu)點(diǎn)，而且維護(hù)方便，限于篇幅本文未介紹。A13、A14、A15組成多路模擬開關(guān)4051的編碼地址線，Vxi即為4051按照鍵盤輸入的地址選出的一路模擬信號，它將被送往信號調(diào)理模塊進(jìn)行放大調(diào)理。在惡劣的工業(yè)工作環(huán)境中，串行通信接口芯片很有可能受到靜電的沖擊而損壞，特別是在傳輸線架設(shè)于戶外的使用場合，接口芯片乃至整個(gè)系統(tǒng)還有可能遭致雷電的襲擊。本文選用的RS-485接口芯片SN75LBC184不但能抗雷電的沖擊而且能承受高達(dá)8kV的靜電放電沖擊，最大傳輸距離約1219m，最大傳輸速率為10Mb/s；可以保證與上位機(jī)進(jìn)行通信時(shí)穩(wěn)定可靠。

3、雙積分模/數(shù)轉(zhuǎn)換接口電路
（1）芯片ICL7135介紹
ICL7135是美國MAXIN公司生產(chǎn)的一個(gè)雙積分式A/D轉(zhuǎn)換集成電路，該芯片抗干擾能力強(qiáng)、分辯率高、價(jià)格低廉。它的分辯率相當(dāng)于14位二進(jìn)制數(shù)，轉(zhuǎn)換誤差為±1LSB，轉(zhuǎn)換輸出為0~19999；當(dāng)測量量程為0kN~2000kN時(shí)，這樣的精度使得儀表的分辯率達(dá)到0.1kN；模擬輸入可以保證0點(diǎn)在常溫下的長期穩(wěn)定性。由于7135輸出的轉(zhuǎn)換結(jié)果是動(dòng)態(tài)掃描BCD碼，因此常規(guī)設(shè)計(jì)一般通過并行接口與單片機(jī)連接，以節(jié)省單片機(jī)的硬件開銷，同時(shí)8155中的定時(shí)器還可以滿足7135對時(shí)鐘的需要。
（2）A/D轉(zhuǎn)換電路及其原理
電路原理圖如圖5所示。