基于MPX2100型壓力傳感器的高精度數據采集系統

2、單片機及其外圍電路部分
單片機外圍電路如圖4所示。
（1）AT89S52介紹
單片機選用的是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。AT89S52有以下主要特點(diǎn)：
①采用了ATMEL公司的高密度、非易失性存儲器（NV-SRAM）技術(shù)；
②其片內具有256字節RAM，8KB的可在線(xiàn)編程（ISP）FLASH存儲器；
③有2種低功耗節電工作方式：空閑模式和掉電模式；
④片內含有一個(gè)看門(mén)狗定時(shí)器（WDT），WDT包含一個(gè)14位計數器和看門(mén)狗定時(shí)器復位寄存器(WDTRST)，只要對WDTRST按順序先寫(xiě)入01EH，后寫(xiě)入0E1H，WDT便啟動(dòng)，當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即可有效地使系統復位，提高了系統的抗干擾性能。

（2）外圍電路部分
接口電路的片選信號由74LS138對高位地址線(xiàn)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(pán)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，與8位MCU接口方便；鍵盤(pán)接口設計為通用PC機接口（PS/2），是因為通用PC機鍵盤(pán)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)，而且維護方便，限于篇幅本文未介紹。A13、A14、A15組成多路模擬開(kāi)關(guān)4051的編碼地址線(xiàn)，Vxi即為4051按照鍵盤(pán)輸入的地址選出的一路模擬信號，它將被送往信號調理模塊進(jìn)行放大調理。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(xiàn)架設于戶(hù)外的使用場(chǎng)合，接口芯片乃至整個(gè)系統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；可以保證與上位機進(jìn)行通信時(shí)穩定可靠。

3、雙積分模/數轉換接口電路
（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轉換集成電路，該芯片抗干擾能力強、分辯率高、價(jià)格低廉。它的分辯率相當于14位二進(jìn)制數，轉換誤差為±1LSB，轉換輸出為0~19999；當測量量程為0kN~2000kN時(shí)，這樣的精度使得儀表的分辯率達到0.1kN；模擬輸入可以保證0點(diǎn)在常溫下的長(cháng)期穩定性。由于7135輸出的轉換結果是動(dòng)態(tài)掃描BCD碼，因此常規設計一般通過(guò)并行接口與單片機連接，以節省單片機的硬件開(kāi)銷(xiāo)，同時(shí)8155中的定時(shí)器還可以滿(mǎn)足7135對時(shí)鐘的需要。
（2）A/D轉換電路及其原理
電路原理圖如圖5所示。