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电压设定值测量基于51单片机的室内甲醛测试系统

1.2 5G14433A/D转换器

5G14433A/D转换器是国产的广为流行的最典型的双积分3位半A/D转换器它具有抗干扰性能好,转换精度高(相当于11位二进制数),自动校零,自动极性输出,自动量程控制信号输出,动态字位扫描BCD码输出,单基准电压,外接元件少,价格低廉等特点。但其转换速度慢,约1~10次/秒在不要求高速转换的场合。5G14433芯片引脚参数及其与单片机的连接如下:

VAG:被测电压VX和基准电压VR的接地端(模拟地)。

VR:外接输入基准电压(+2V或+200mv)

VX:被测电压输入端。

R1、R1/C1、C1:外接积分电阻器和积分电容C1元件端,外接元件典型值:

当量程为2V时, C1=0.1μF,R1=470KΩ;

当量程200mV时,C1=0.1μF,R1=27KΩ

C01、C02:外接失调补偿电容C0端,C0的典型值为0.1μF。

DU:更新输出的A/D转换数据结 果的输入端。当DU与EOC连接时,每次的A/D转换结果都被更新。

CLKI和CLKO:时钟振荡器外接电阻Rc端,Rc的典型值为470kΩ,频率随着Rc增加而下降。

VEE:模拟部分的负电源端,接-5V

VSS:除CLKO端外所有输出端的低电平基准(数字地)。当VSS接VAGR模拟地、数字地相连)时, 输出电压度为VAG~VDD(0~+5V):当VSS接VEE(-5V)时,输出电压幅度为VEE~VDD(-5~+5V),10V的幅值。应用时一般是VSS接VAG,即模拟地与数字地相连。

EOC:转换周期结束标志输出。每当一个A/D转换周期结束,EOC端输出一个宽度为时钟周期二分之一宽度的正脉冲,与DU一起接单片机的P3.2引脚。

DS1~DS4:多路选通脉冲输出端,分别接电片机的P1.4~P1.7引脚。DS1对应千位,DS4对应个位。

Q0~Q3:BCD码数据输出线,分别接单片机的P1.0~P1.3引脚。其中Q0为最低位,Q3为最高位。当DS2、DS3和DS4选通期间,输出三位完整的BCD码。

1.3功能键盘

键盘设置为3*3阵列键盘,有功能选择键、报警确认键、回车(数值确认)键、数值键、键等。

1.4 CD显示单元

CD显示单元选用OCM 4×16字符点阵液晶显示屏模块组件,主要有LCD显示器、控制器、驱动器和偏压产生电路组成,用于显示当前被测温度值、电流输出值、温度报警设定值、P设定值、TI设定值、TD设定值、偏差量、报警状态等信息。

2 软件设计

软件采用模块化设计。全部软件由主程序、键盘处理子程序、数据采集子程序、报警程序组成。主程序是控制和管理的核心。系统上电后进行初始化和中断处理操作。初始化主要完成对报警值的设定和初次检查,同时断开各电器的电源。初始化完成后,系统开始正常运转。进行甲醛浓度检测和报警等操作,主程序的流程图如图3所示。

为了提高测量精度,本文采用中值滤波法,就是对参数连续采样N次(一般N为奇数),然后把N次采样值从大到小或从小到大,按递增或递减顺序排序,再取中间值作本次采样值。中值滤波对于去掉偶然因素引起的波动或采样不稳定产生的误差比较有效,在N次采样中只要有一次是正确的,即可提高精度。

3 结论

本文对利用单片机实现室内甲醛浓度测量进行了比较全面的描述和分析,本文所实现的甲醛浓度测量系统具有比较全面的功能。该测量系统操作方便、性价比适宜、运行可靠,测量精度高,还可以根据具体的需要对系统进行适当的修改。

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