傳感器與測(cè)控電路課程設(shè)計(jì)---自動(dòng)調(diào)光臺(tái)燈控制電路設(shè)計(jì)

1、<p>　　傳感器與測(cè)控電路課程設(shè)計(jì)</p><p>　　設(shè)計(jì)課題：自動(dòng)調(diào)光臺(tái)燈控制電路設(shè)計(jì)</p><p>　　指導(dǎo)老師： </p><p>　　單位：湖南科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院</p><p>　　作者： </p><

2、;p>　　班級(jí)：07級(jí)測(cè)控一班</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目與要求……………………………………2</p><p>　　基本原理簡(jiǎn)述………………………………………2</p><p>　　設(shè)計(jì)總體方案擬定…………………………………8</p><p>　

3、　傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算…………………………8</p><p>　　測(cè)控電路設(shè)計(jì)與計(jì)算………………………………9</p><p>　　精度誤差分析 ……………………………………11</p><p>　　抗干擾措施 ………………………………………11</p><p>　　參考文獻(xiàn) …………………………………………12</p>&l

4、t;p>　　附錄 ………………………………………………13</p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)題目與要求</b></p><p>　　設(shè)計(jì)課題：用光敏電阻制作一個(gè)自動(dòng)調(diào)光臺(tái)燈。使臺(tái)燈的亮度根據(jù)周圍環(huán)境照度自動(dòng)調(diào)節(jié)，當(dāng)周圍環(huán)境照度較弱，亮度增大，反之則較小。</p><p><b>　　基本要求：</b></p

5、><p>　　工作在常溫、常壓、靜態(tài)、環(huán)境良好；</p><p>　　精度：0.1%FS；</p><p>　　分辨率：按參考文獻(xiàn)上常用傳感器類比；</p><p>　　測(cè)量范圍：按參考文獻(xiàn)上常用傳感器類比；</p><p>　　傳感器及其輔助結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1張）；</p><p>　　電

6、路設(shè)計(jì)（控制流程圖1張；硬件電路及分析，系統(tǒng)電路圖1張）。</p><p><b>　　二、基本原理簡(jiǎn)述</b></p><p><b>　　1、光傳感器</b></p><p>　　檢測(cè)光的傳感器稱為光傳感器，通常是指將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的一種傳感器。用光電傳感器進(jìn)行非電量的測(cè)量時(shí)，只需將非電量信號(hào)轉(zhuǎn)化成為光信號(hào)即可。由

7、于光傳感器都具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、非接觸性、可靠性高、反應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)，在軍用及民用中極為廣泛，因此，其種類繁多，常用的光傳感器包括：光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、紅外線傳感器、光電耦合器件、電荷耦合器件、顏色傳感器、光纖傳感器、紫外線和放射線傳感器等多種。</p><p>　　圖1 光電式傳感器的組成</p><p>　　光傳感器的物理基礎(chǔ)是光電效應(yīng)。光電效應(yīng)通常分為內(nèi)光電效應(yīng)、外光電效應(yīng)

8、和光生伏特效應(yīng)。</p><p>　　光敏電阻主要是根據(jù)敏感材料CdS、CdSe的內(nèi)光電效應(yīng)（光電導(dǎo)效應(yīng)：高電阻率半導(dǎo)體受光照吸收光子能量后，產(chǎn)生電阻率降低而易于導(dǎo)電的現(xiàn)象）制成的。是一種物質(zhì)半導(dǎo)體充電器件，它具有靈敏度高、光譜響應(yīng)范圍寬、體積小、重量輕、機(jī)械強(qiáng)度高，耐沖擊、耐振動(dòng)、抗過(guò)載能力強(qiáng)和壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。</p><p>　　內(nèi)光電效應(yīng)的物理過(guò)程是：光照射到半導(dǎo)體材料上，材料中處于價(jià)

9、帶的電子吸收光子能量，越過(guò)禁帶躍入導(dǎo)帶，從而形成自由電子，與此同時(shí)價(jià)帶也會(huì)相應(yīng)地形成自由空穴，即激發(fā)出電子—空穴對(duì)，從而使導(dǎo)電性能增強(qiáng)，光線越強(qiáng)，阻值越低。</p><p>　　如圖2所示，為了使電子能從鍵合狀態(tài)過(guò)渡到自由狀態(tài)，即實(shí)現(xiàn)能級(jí)的躍遷，入射光的能量必須大于光電材料的禁帶寬度Eg，亦即入射光的頻率應(yīng)高于由Eg決定的紅限頻率。</p><p>　　式中，h為普朗克常數(shù),、分別為入射光

10、的頻率和波長(zhǎng)。</p><p>　　圖2 半導(dǎo)體能帶圖及內(nèi)光電效應(yīng)</p><p>　　圖3 光敏電阻工作原理圖</p><p>　　圖4 光敏電阻結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　光敏電阻的基本特性包括伏安特性、光照特性、光電靈敏度、光譜特性、頻率特性和溫度特性等。</p><p>　　(1)伏安特性：一定光照

11、下，加在光敏電阻兩端的電壓和光電流之間的關(guān)系曲線。</p><p>　　光照特性：在一定外加電壓下，光敏電阻的光電流I與光通量之間的關(guān)系特性曲線。圖5 光敏電阻的伏安特性 圖6 光敏電阻的光照特性</p><p>　　光電靈敏度：?jiǎn)挝还馔咳肷鋾r(shí)能輸出的光電流的大小，即。光照不同，靈敏度也發(fā)生變化。光照增大，靈敏度下降。最大靈敏度是在光敏電阻上加以最大電壓時(shí)，

12、光電流Im與光通量之比值。相對(duì)靈敏度是指在單位外加電壓下，入射單位光通量時(shí)對(duì)應(yīng)的光電流輸出，即K=r/V=I/(V)</p><p>　　(3)光譜特性:光敏電阻對(duì)于不同波長(zhǎng)的光，其靈敏度不同。</p><p>　　圖7 光敏電阻的光譜特性</p><p>　　(4)頻率特性：光敏電阻具有延時(shí)特性，當(dāng)光敏電阻受到脈沖光照射時(shí)，光電流要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間才能達(dá)到穩(wěn)定值，

13、而在停止光照后，光電流也不會(huì)馬上為零。不同材料的延時(shí)特性不同，它們的頻率特性也不同。圖1.8為相對(duì)靈敏度與光強(qiáng)變化頻率之間的關(guān)系曲線。</p><p>　　圖8 光敏電阻的頻率特性</p><p>　　(5)光譜溫度特性：隨著溫度變化，光敏電阻的暗電阻和亮電阻都會(huì)發(fā)生變化，光敏電阻受溫度影響大，光譜特性也受到影響。</p><p>　　2、濾波和信號(hào)轉(zhuǎn)換電路&l

14、t;/p><p>　　測(cè)量系統(tǒng)從傳感器拾取的信號(hào)中，往往包含噪聲和許多與被測(cè)量無(wú)關(guān)的信號(hào)，并且原始的測(cè)量信號(hào)經(jīng)傳輸、放大、變換、運(yùn)算及各種其他處理過(guò)程，也會(huì)混入各種不同形式的噪聲，從而影響測(cè)量精度。濾波器是具有頻率選擇作用的電路或運(yùn)算處理系統(tǒng)，當(dāng)信號(hào)與噪聲分布在同頻帶中時(shí)，可以從頻率域?qū)崿F(xiàn)信號(hào)分離。在實(shí)際測(cè)量系統(tǒng)中，噪聲與信號(hào)的頻帶往往有一定的重疊，如果重疊不很嚴(yán)重，仍可利用濾波器有效地抑制噪聲功率，提高測(cè)量精度。&

15、lt;/p><p>　　圖9 0~10mA/0~5V轉(zhuǎn)換電路</p><p>　　3、脈寬調(diào)制（PWM）控制電路原理簡(jiǎn)述</p><p>　　脈寬調(diào)制控制電路的基本構(gòu)成和工作原理等敘述如下。</p><p>　　(1)PWM的基本電路</p><p>　　基本的脈寬調(diào)制控制電路由電壓一脈寬轉(zhuǎn)換器和開關(guān)功率放大器組成．其

16、組成原理 如圖10所示。電壓一脈寬轉(zhuǎn)換器的核心是運(yùn)算放大器(比較器)。運(yùn)算放大船A輸入信號(hào)有調(diào)制信號(hào)Ur(其頻率為主電路所需的開關(guān)調(diào)制頻率)、負(fù)偏置電壓Up、控制電壓Uc。由于運(yùn)算放大器A為開環(huán)，因此，該比較器的輸出僅取決于輸入方向的兩個(gè)極限值(取決于Uc一(Ut+Up)的正負(fù))，此輸出經(jīng)開關(guān)功率放大器輸出到觸發(fā)脈沖列逆變器。</p><p>　　圖11所示，調(diào)制電壓“Ut為鋸齒波，當(dāng)控制電壓Uc>Ut-

17、Up時(shí)，運(yùn)算放大器的輸出為低電平(-Uom)如圖(b)所示；反之，當(dāng)Uc<Uf=Ut+Up時(shí)。運(yùn)算放大器的輸出為高電平（Uom）（如圖（c）所示）。</p><p>　　圖10 脈寬調(diào)制控制電路組成原理圖 圖11 脈沖調(diào)制波形圖</p><p>　　若鋸齒波的線性良好，則輸出正向脈沖的占空比為 </p><p>　　式中

18、，為正向脈沖寬度；T為一個(gè)開關(guān)周期，為控制信號(hào)的最大值。</p><p>　　開關(guān)功率放大器一般采用射極輸出，對(duì)脈沖列進(jìn)行功率放大。通過(guò)PWM控制改變開關(guān)</p><p>　　管(或品閘管)在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)導(dǎo)通時(shí)間的氏短，實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載兩端平均電壓大小的控制。負(fù)</p><p>　　載兩端平均電壓UL的占空比的關(guān)系為：</p><p>　　式中，

19、Ec為控制制直流電壓。</p><p>　　脈沖寬度調(diào)制器是一個(gè)電壓一脈寬轉(zhuǎn)換器。對(duì)它的基本要求是死區(qū)要小，調(diào)寬脈沖的前后沿要陡．以減小時(shí)脈沖列逆變器觸發(fā)的死區(qū)。否則，死區(qū)大會(huì)影響Dc—Ac轉(zhuǎn)換的精度及其輸出波形。這就要求脈沖寬度調(diào)制器的比較器有足夠高的靈敏度和分辨率。為此，設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮比較器靈敏度、分辨率與綜合考慮系統(tǒng)的控制模式、控制系統(tǒng)的具體要求和與功率。</p><p>　　(2

20、)數(shù)字式脈寬調(diào)制電路</p><p>　　脈寬調(diào)制器PWM信號(hào)的產(chǎn)生是通過(guò)控制電壓與調(diào)制電壓比較實(shí)現(xiàn)的。調(diào)制電壓的頻率</p><p>　　決定PWM信號(hào)的頻率，而PWM信號(hào)對(duì)負(fù)載兩端的電壓控制，由控制電壓對(duì)脈寬的按制實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　在控制電壓與調(diào)制電壓曲線的相交處，使PWM信號(hào)狀態(tài)翻轉(zhuǎn)。</p><p>　　數(shù)字式脈寬調(diào)制器可隨

21、控制信號(hào)的變化而改變脈沖序列的占空比/T. 在數(shù)字式脈寬調(diào)制器中，控制信號(hào)是數(shù)字，其值確定脈沖的寬度。當(dāng)維持調(diào)制脈沖序列的周期不變，通過(guò)改變脈沖的寬度，就能達(dá)到改變占空比/T 的目的。</p><p>　　用微處理機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字脈寬調(diào)制極其容易，通常的方法有兩種：一種是用軟件方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，即通過(guò)執(zhí)行軟件延時(shí)循環(huán)程序交替改變端口某個(gè)二進(jìn)制輸出邏輯狀態(tài)來(lái)產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)，設(shè)置不同的延時(shí)時(shí)間得到不同的占空比。這種方法的優(yōu)

22、點(diǎn)是簡(jiǎn)單、靈活、省硬件，缺點(diǎn)是需要占用CPU許多處理時(shí)間，對(duì)微處理機(jī)的速度要求很高，于控制不利；另一種是用硬件電路自動(dòng)產(chǎn)生PWM信號(hào)，不占用CPU處理的時(shí)間。</p><p>　　圖12及圖13是利用PC機(jī)接口控制實(shí)現(xiàn)脈寬調(diào)制的PWM電路及其原理工作圖。它由8位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器CD4520、8位數(shù)值比較器2*CD4585和并行接口芯片8255A構(gòu)成。在時(shí)鐘CLK作用下，計(jì)數(shù)器的8位輸出（引腳3-6，11-14）從“0

23、”開始逐次加“1”，當(dāng)8位輸出全為“1”（對(duì)應(yīng)十進(jìn)制數(shù)255）時(shí)，再來(lái)CLK脈沖又將從“0”開始。顯然，計(jì)算器輸出數(shù)字斜波信號(hào)，其周期為CLK的256倍，這種周期性數(shù)字斜波信號(hào)所起的作用與模擬PWM方式中的鋸齒波作用相同。計(jì)算器輸出的周期性數(shù)字斜波信號(hào)稱為B組數(shù)字量。</p><p>　　8位二進(jìn)制數(shù)值比較器由兩片4位數(shù)值比較器CD4585構(gòu)成。數(shù)值比較器A組數(shù)據(jù)來(lái)自8255A端口A（PA0-PA7），故A組數(shù)據(jù)

24、是微機(jī)輸出的數(shù)字控制信號(hào)，它相當(dāng)于模擬PWM方式的控制電壓。只要計(jì)算器的輸出值小于8255A端口A輸出的數(shù)值，則第二級(jí)CD4585的“A>B”輸出端保持高電平。當(dāng)比較器的兩個(gè)輸入值相等時(shí)，“A>B”端變零，并且直到計(jì)數(shù)器溢出之前保持為低電平。溢出后，“A>B”端恢復(fù)為高電平，并重復(fù)執(zhí)行該過(guò)程。</p><p>　　輸出波形的周期T=256Tc，而脈沖寬度=D*Tc。其中D為控制的數(shù)值，Tc為時(shí)鐘

25、周期。如果要求PWM頻率為1kHZ，則CLK的頻率應(yīng)為256kHZ。圖中8255A的PC7位用于控制計(jì)數(shù)器的工作；D0-D7為8位數(shù)據(jù)輸入端，全部為雙向三態(tài)；/CS為片選端，低電平有效；A0；A1為通道0、1的選擇信號(hào)端；/RD為讀信號(hào)輸入端，低電平有效；/WR為寫信號(hào)端，輸入，低電平有效；RESET為復(fù)位信號(hào)輸入端，高電平有效。</p><p>　　圖12 計(jì)數(shù)比較式脈寬調(diào)制PWM電路</p>

26、<p>　　圖13 計(jì)數(shù)式PWM電路原理圖</p><p><b>　　4、整流濾波電路</b></p><p>　　單相橋式整流電容濾波電路</p><p>　　(1)二極管的導(dǎo)電角<,流過(guò)二極管的電流為不連續(xù)的且幅度很大的電流脈沖，它比輸出電流大許多倍。實(shí)際中近似估算為 =（1.5~2）。</p>&l

27、t;p>　　(2)負(fù)載平均電壓升高，紋波減小。并且越大，電容放電越慢，負(fù)載電壓中的紋波成分越小，負(fù)載平均電壓越高。</p><p>　　為了得到平滑的負(fù)載電壓，實(shí)際中一般取= ≥（3~5）T/2</p><p>　　式中，T為電源交流電壓的周期。</p><p>　　(3)濾波電容估算 </p><p>　　圖14 橋式整流

28、濾波電路</p><p>　　三、設(shè)計(jì)總體方案擬訂</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)題目及要求，擬訂方案如下：</p><p>　　根據(jù)光敏電阻的伏安特性，當(dāng)光照強(qiáng)度改變時(shí)，光敏電阻的光電流隨之改變，將光敏電阻的電流變化轉(zhuǎn)換為電壓的變化，再對(duì)由光信號(hào)產(chǎn)生的電壓信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，經(jīng)過(guò)單片機(jī)的設(shè)定程序，根據(jù)已定的外界光照強(qiáng)度（即電壓變化）與臺(tái)燈光亮度調(diào)節(jié)的函數(shù)關(guān)系，輸出信號(hào)

29、，實(shí)現(xiàn)對(duì)脈寬的調(diào)制，通過(guò)光電耦合器件與主電路耦合，從而控制輸出的平均電壓，改變臺(tái)燈光亮度，使其達(dá)到預(yù)定的光照效果。</p><p>　　圖15 控制原理框圖</p><p>　　四、傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算</p><p><b>　　選擇光敏電阻：</b></p><p>　　根據(jù)光敏電阻的各項(xiàng)參數(shù)及轉(zhuǎn)換電路指標(biāo)，選擇

30、光敏電阻MG45-33。并設(shè)計(jì)I/V轉(zhuǎn)換電路如下：</p><p>　　輸入電流Ig首先經(jīng)輸入電阻R1變?yōu)檩斎腚妷篣i=IgR，加到運(yùn)算放大器的同相輸入端，經(jīng)過(guò)同相比例放大后得輸出電壓：</p><p>　　Uo=IgR1(1+R2/R3)</p><p>　　R1值根據(jù)電流的輸出器件滿足I/V轉(zhuǎn)換的低輸入輸出阻抗的要求而確定，一般為幾百歐姆數(shù)量級(jí)。當(dāng)R1確定后，可

31、根據(jù)Ig與Uo的范圍決定R2，R3，為避免運(yùn)算放大器偏置電流造成誤差，要求兩輸入端對(duì)地的電阻值相等，即：R4=R2R3/（R2+R3）。</p><p>　　根據(jù)光敏電阻的光照特性，轉(zhuǎn)換電路如圖16將0-10mA的輸入電流轉(zhuǎn)換為0-5V的輸出支流電壓，</p><p><b>　　取R1=250Ω，</b></p><p>　　根據(jù)以上公式得

32、，R2=R3=5.1KΩ，R4=2.6KΩ</p><p>　　圖16 I/V轉(zhuǎn)換電路</p><p>　　五、測(cè)控電路設(shè)計(jì)及計(jì)算</p><p><b>　　1、模數(shù)轉(zhuǎn)換</b></p><p>　　使用ADC0809將I/V轉(zhuǎn)換輸出的電壓經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換，將變化的電壓轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，輸入單片機(jī)進(jìn)行運(yùn)算處理。<

33、/p><p><b>　　2、單片機(jī)控制</b></p><p>　　將經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換的輸出電壓出入單片機(jī)，利用軟件編程使輸出參考信號(hào)與輸入相對(duì)應(yīng)，將單片機(jī)輸出值與脈沖記數(shù)相比較輸出，從而實(shí)現(xiàn)PWM調(diào)制。</p><p><b>　　3、看門狗電路：</b></p><p>　　光敏電阻裝置的實(shí)際工作環(huán)境

34、比實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境要惡劣得多，常常會(huì)有很多干擾因素使程序跑飛，從而整個(gè)系統(tǒng)便不能正常運(yùn)行。為了避免這種狀況的出現(xiàn)，需要給系統(tǒng)增加電源監(jiān)控電路，使CPU在電源電壓低于某一值時(shí)停止工作，處于復(fù)位狀態(tài)，待電壓恢復(fù)正常后，CPU再脫離復(fù)位狀態(tài)，進(jìn)入正常工作狀態(tài)。在系統(tǒng)上電時(shí)，還需給CPU提供可靠的復(fù)位信號(hào)，這些功能都需要由看門狗電路來(lái)完成。</p><p>　　看門狗分為軟件看門狗和硬件看門狗兩種。軟件看門狗需要在正常程序中

35、安放冗余指令，在正常程序執(zhí)行不到的空余程序存儲(chǔ)空間安放軟件陷阱。但是，當(dāng)程序跑飛到一個(gè)臨時(shí)構(gòu)成的死循環(huán)中時(shí)，冗余指令和軟件陷阱均會(huì)無(wú)能為力，此時(shí)可由硬件看門狗解決。硬件看門狗電路簡(jiǎn)稱為WDT電路，由它內(nèi)部的定時(shí)器來(lái)監(jiān)定，當(dāng)超過(guò)所規(guī)定的時(shí)間之后，便由其復(fù)位端輸出一個(gè)復(fù)位信號(hào)，從而使系統(tǒng)重新恢復(fù)正常工作。在使用硬件看門狗時(shí)，需要在軟件中進(jìn)行喂狗，保證硬件看門狗的正常監(jiān)控。</p><p>　　本裝置采用MAX813芯

36、片來(lái)構(gòu)成看門狗電路。MAX813的主要功能如下:1、系統(tǒng)上電、掉電以及供電電壓降低時(shí)，第7管腳產(chǎn)生復(fù)位輸出，高電平有效;2、看門狗電路輸出，如果在1. 6秒時(shí)間內(nèi)沒(méi)有觸發(fā)該電路(即第六腳無(wú)脈沖輸入)，則第8腳輸出一個(gè)低電平;3、手動(dòng)復(fù)位入，低電平有效。即第1腳輸入一個(gè)低電平，則第七腳產(chǎn)生復(fù)位輸出。電路如下圖所示。</p><p>　　實(shí)際應(yīng)用時(shí)，將MAX813的第7腳接至AT89C52的復(fù)位腳RST，上電復(fù)位電路

37、產(chǎn)生的RESET信號(hào)同看門狗的輸出端WDO相與，然后送至MAX813的不仄端。MR端是操作復(fù)位端，當(dāng)MR</p><p>　　圖17 看門狗MAX813電路連接圖</p><p>　　端上輸入大于140ms寬度的復(fù)位脈沖時(shí)，會(huì)清時(shí)鐘，同時(shí)RST端會(huì)產(chǎn)生一個(gè)高脈沖，這個(gè)脈沖會(huì)在MR端上恢復(fù)高電平后繼續(xù)延遲200ms，然后恢復(fù)回低電平，同時(shí)時(shí)鐘開始計(jì)數(shù)。所以當(dāng)在1. 6秒內(nèi)沒(méi)有喂狗時(shí)，WD

38、O會(huì)產(chǎn)生一個(gè)低電平，從而使得在MR端上產(chǎn)生一個(gè)低脈沖，使得MAX813復(fù)位，RST端也產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位脈沖給AT89C51，使得整個(gè)系統(tǒng)復(fù)位。同樣的，當(dāng)上電時(shí)，在RESET端會(huì)有一個(gè)上電復(fù)位脈沖，一樣會(huì)使MR端產(chǎn)生低脈沖，結(jié)果一樣。第6腳與CPU的P1. 4相連。在軟件設(shè)計(jì)中，P1. 4不斷輸出脈沖信號(hào)。</p><p>　　整個(gè)看門狗的時(shí)序圖如下圖所示:</p><p>　　圖18 看門

39、狗時(shí)序圖</p><p><b>　　六、精度誤差分析</b></p><p><b>　　1、溫度影響</b></p><p>　　光敏電阻的大部分參數(shù)都隨溫度變化，從而使傳感器的靈敏度發(fā)生變化。各種光敏電阻的溫度系數(shù)不同，而且光敏元件及殼體的幾何尺寸在外界環(huán)境和光照狀態(tài)下的熱膨脹和熱應(yīng)力也會(huì)引起溫度誤差，因此，要正確選

40、擇材料和確定傳感器的使用溫度范圍，適當(dāng)?shù)墓ぷ鳒囟确秶拍鼙ＷC溫度誤差的要求。</p><p><b>　　2、老化誤差</b></p><p>　　各種材料的特性隨時(shí)間緩慢變化，也導(dǎo)致誤差。</p><p><b>　　3、系統(tǒng)時(shí)鐘誤差</b></p><p>　　一般單片機(jī)的設(shè)計(jì)，最難保證的是時(shí)

41、間的一致性，微小的時(shí)序誤差也會(huì)給系統(tǒng)帶來(lái)很大的誤差，或錯(cuò)誤的判斷和運(yùn)行。</p><p><b>　　七、抗干擾措施</b></p><p>　　抗干擾技術(shù)是設(shè)計(jì)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，合理地使用抗干擾技術(shù)，可使系統(tǒng)最大限度的避免干擾的產(chǎn)生和受干擾后能使系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行，保證系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠地工作。</p><p>　　1、系統(tǒng)供電線路是干擾的主要來(lái)

42、源，防止從電源系統(tǒng)引入干擾，可采取交流穩(wěn)壓器</p><p>　　保證供電的穩(wěn)定性，防止電源的過(guò)壓和欠壓。使用隔離變壓器濾掉高頻噪聲，低通濾波器濾掉工頻干擾。采用開關(guān)電源并提供足夠的功率余量，裝置中兩個(gè)模塊的主機(jī)部分使用單獨(dú)的穩(wěn)壓電路。</p><p>　　2、看門狗即程序監(jiān)視跟蹤定時(shí)器在單片機(jī)抗干擾設(shè)計(jì)中使用非常廣泛，本裝置采用</p><p>　　MAX813芯

43、片來(lái)構(gòu)成看門狗電路。為單片機(jī)提供上、掉電條件下的復(fù)位信號(hào)、看門狗監(jiān)視及電源失效監(jiān)視。</p><p>　　3、由于環(huán)境溫度及入射光波長(zhǎng)等對(duì)光敏電阻影響很大，所以應(yīng)該給光敏電阻提供穩(wěn)定的溫度及光照條件。</p><p>　　4、由于光敏電阻的暗阻很大，亮阻相對(duì)很小，而放大器處于開路裝，任何微小的干擾都可能產(chǎn)生較大的影響。為此傳感器與放大器之間必須采用屏蔽電纜，以便屏蔽外部干擾，而且使用中需將

44、屏蔽線固定，以防止電纜在突然彎曲或受到振動(dòng)時(shí)，屏蔽網(wǎng)與絕緣之間產(chǎn)生摩擦靜電。各芯片也因技術(shù)指標(biāo)不一，而存在噪聲和內(nèi)部干擾。</p><p><b>　　八、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1、唐文彥主編．傳感器．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007</p><p>　　2、張國(guó)雄 金篆芷主編．測(cè)控電路．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006</p

45、><p>　　3、劉迎春主編．傳感器原理的設(shè)計(jì)與應(yīng)用．北京：國(guó)防科技大學(xué)出版社，1989</p><p>　　4、李科杰主編．新編傳感器技術(shù)手冊(cè)．北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2002</p><p>　　5、王寶光主編．測(cè)控儀器設(shè)計(jì)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004</p><p>　　6、余成波主編．傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)．北京：高等教育出版社，2005