第二部分：具體實(shí)現(xiàn)方案

一、硬件組成：

（一）、硬件結(jié)構(gòu)框圖如下：

（ 二）、各部分硬件電路實(shí)現(xiàn)

(1)、基于AT89S52的主控電路圖

主控電路以 89C52為核心擴(kuò)展32K RAM；單片機(jī)使用6M晶振，P0口外接上拉電阻，增大了帶負(fù)載能力；A12～A15接74LS138譯碼器，輸出作外部片選信號(hào)。 擴(kuò)展了幾個(gè)接口用于其它部分于單片機(jī)的通信

（ 2）前端信號(hào)處理

INA126構(gòu)成的放大器及濾波電路：

通過(guò)調(diào)節(jié) 300)this.width=300" border=0>的阻值來(lái)改變放大倍數(shù)。微弱信號(hào)Vi1和Vi2被分別放大后從INA126的第6腳輸出。A/D轉(zhuǎn)換器ICL7135的輸入電壓變化范圍是-2V～+2V，傳感器的輸出電壓信號(hào)在0～20mv左右，因此放大器的放大倍數(shù)在200～300左右，可將 300)this.width=300" border=0>接成 300)this.width=300" border=0>的滑動(dòng)變阻器。

由于 ICL7135對(duì)高頻干擾不敏感，所以濾波電路主要針對(duì)工頻及其低次諧波引入的干擾。因?yàn)閴毫π盘?hào)變化十分緩慢，所以濾波電路可以把頻率做得很低。

（ 3）A/D轉(zhuǎn)換器

基于 ICL7135的A/D轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)電路：

基準(zhǔn)源選用芯片 MC1403 2.5V分壓得到：

由于 ICL7135內(nèi)部沒(méi)有振蕩器，所以需要外接。但A/D轉(zhuǎn)換器精度與時(shí)鐘頻率的漂移無(wú)關(guān)。正向積分時(shí)間T1和反向積分時(shí)間T2按相同比例增加并不影響測(cè)量的結(jié)果。ICL7135的時(shí)鐘頻率典型值為200kHz最高允許為1200kHz，時(shí)鐘頻率越高，轉(zhuǎn)換速度越快。每輸出一位BCD碼的時(shí)間為200個(gè)時(shí)鐘周期，選通脈沖位于數(shù)據(jù)脈沖的中部，如果時(shí)鐘頻率太高，則數(shù)據(jù)的接受程序還沒(méi)有接受完畢，數(shù)據(jù)就已經(jīng)消失了�？紤]到此系統(tǒng)頻率要求不是太高，且單片機(jī)的工作頻率也不是很高，因此我們?nèi)�時(shí)鐘頻率的典型值：200kHz。由于頻率比較低，對(duì)時(shí)鐘漂移要求不高，我們采用阻容方式實(shí)現(xiàn)了基本的振蕩電路。如下：

振蕩頻率約為 160kHz。

此外 ICL7135外部還需要外接積分電阻、積分電容，但A/D轉(zhuǎn)換器精度與外接的積分電阻、積分電容的精度無(wú)關(guān)，故可以降低對(duì)元件質(zhì)量的要求。不過(guò)積分電容和積分電容的介質(zhì)損耗會(huì)影響到A/D轉(zhuǎn)換器的精度，所以應(yīng)采用介質(zhì)損耗較小的聚丙乙烯電容

ICL7135還需要外接基準(zhǔn)電源，這是因?yàn)樾酒瑑?nèi)部的基準(zhǔn)源一般容易受到溫度的影響，而基準(zhǔn)電源的變化會(huì)直接影響轉(zhuǎn)換精度。所以當(dāng)精度要求較高時(shí)，應(yīng)采用外接基準(zhǔn)源。一般接其典型值1V。

(4) 、人機(jī)交互界面

(a) 、鍵盤接口圖：

鍵盤控制芯片 ZLG7289 控制鍵盤的掃描，當(dāng)監(jiān)測(cè)到有鍵按下后 ZLG7289 的 9 腳便產(chǎn)生一個(gè)低電平通知單片機(jī)，單片機(jī)可以采用查詢或者中斷方式將數(shù)據(jù)通過(guò) P1.5 以串行方式讀入。因?yàn)椴樵兎绞綍?huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間 , 所以本系統(tǒng)采用的是中斷方式。

(b) 、 LCD 顯示接口電路

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LCD 復(fù)位信號(hào)通過(guò)反相器接到單片機(jī)的 RESET 上，上電或手動(dòng)復(fù)位時(shí)將隨單片機(jī)同時(shí)復(fù)位。由于復(fù)位后并行口輸出高電平， LCD 處于選中狀態(tài)，此時(shí) LCD 將輸出內(nèi)部狀態(tài)字，將會(huì)影響數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)傳輸。所以外接一個(gè)反相器。

二、軟件組成：

（一）、流程圖

主程序流程如圖所示：

中斷服務(wù)程序流程圖如下：

（ 2）、軟件說(shuō)明

由于涉及到大量數(shù)據(jù)的運(yùn)算，程序不宜采用匯編語(yǔ)言， C語(yǔ)言大大縮短了開(kāi)發(fā)時(shí)間，且程序可讀性非常好。

程序中對(duì) AD采入的數(shù)據(jù)進(jìn)行了數(shù)字濾波，進(jìn)一步減小AD讀入數(shù)據(jù)的誤差。

7289鍵盤控制采用中斷方式，加快了程序的執(zhí)行效率。

詳細(xì)的操作過(guò)程見(jiàn)使用說(shuō)明。