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第九章 单片机应用举例 第一节 单片机数据采集系统 生产现场数据的采集也称为计算机应用系统的前向通道，是计算机实时控制技术的重要环节，在工农业生产有着广泛的应用。随着传感器技术的不断发展，许多的非电量如温度，湿度，含水率，比重、位移，物体成分，色彩，力矩等都可通过相应的传感器转换成电信号，然后用A／D转换器得到相应的数字量送计算机处理，如图9—1所示： 被 测 传 感 A/ D 计 算 非电量 器 转换器 机 图9—1 计算机数据采集过程示意 传感器的常用技术指标有精度、灵敏度、非线性度、滞后特性等。传感器将所测量转换成电信号输出，称为一次变换；将传感器输出的微弱电信号进行放大、滤波、补偿以及将非线性特性曲线处理等，称为二次变换。对传感器的非线性特性曲线的处理，目前已有多种硬件和软件处理方法，这里仅介绍一种运用单片机技术建立非线性转换表和查表技术解决非线性问题的基本方法。 例如已知某温度传感器的温度与输出电压及八位A／D转换器输出的特性曲线如图9─2所示： D7—D0 U（V） FFH U=f（T） 5 4 · · 3 7FH 2 · · 1 · 00H T(℃) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 99 图9－2 温度传感器的T— U特性曲线 由图9—2可得：T＝ 0 ℃，U＝0，D7—D0＝00H； T＝10 ℃，U＝0.1V，D7—D0＝1AH； . . . . . T＝99℃，U＝5V，D7—D0＝FFH。 由图9—2可建立温度转换表如表9—1所示，该转换表由256个存储单元组成，每个单元中存放与单元地址相对应的温度值(BCD码)。 表9－1 温度转换表 TABLE1＋00H 0 0 0 1 ． ． 0 2 ． ． ． ． TABLE1＋7FH 7 1 ． ． ． ． ． ． 9 8 9 9 TABLB1＋FFH 9 9 上述温度检测系统的硬件配置可由8051（或89C51）、8155、ADC0809等芯片组成，如图9—3所示。其中8155用于连接六位共阴LED显示器，74LS244和74LS06为反相驱动器。 由于本系统功能较为简单，8051内部配置的4KB ROM已能满足系统运行需要，无需再进行外部ROM扩展；8051片内128字节RAM单元和8155所带256字节RAM单元也已够用