基于C8051F410單片機的流量儀設計與應用

由此可見，液晶的串行接口方式大大簡化了液晶顯示與單片機間的接口設計。

2.3 A/D和D/A轉換電路

D07-19B型質量流量控制器的“流量監(jiān)測”端接單片機的A/D輸入端，“設定”端與單片機的D/A輸出端，兩個端的信號都是0-5V的直流電壓信號。

C8051F410單片機的內部ADC能轉換的電壓范圍是0~2.2V,因此必須對“流量監(jiān)測”信號進行處理，符合單片機的AD轉換要求，否則將不能正確地轉換。所以對“流量監(jiān)測”端的0~5V電壓信號進行分壓轉換到0-2.2V范圍內，才能使單片機對外部輸入電壓進行正確的處理。

圖4 D/A和A/D轉換外圍電路

Fig.4 D/A and A/D conversion circuit

C8051F410單片機的內部有兩個12位的電流型DA轉換器，最大輸出電流可以有四種不同的設置：0.25mA、0.5mA、1mA、2mA.若要控制“設定”,需要將DAC輸出串聯(lián)一個電阻至GND,若將DAC的最大輸出電流設置為2mA,選用2.5K串聯(lián)電阻，則最大輸出電壓為5V.

為了保證A/D和D/A的轉換精度，整個系統(tǒng)的電路中所使用的運算放大器采用高精度運算放大器OPA2277構成電壓跟隨器，使得系統(tǒng)的穩(wěn)定性有效地提高。如圖4所示為D/A和A/D轉換電路。

3 軟件結構設計

C8051F410可以與8051兼容的微控制器內核，所以單片機軟件采用C51編寫，使用Keil C uVision 4集成開發(fā)環(huán)境。本系統(tǒng)軟件設計采用模塊化、結構化設計方法，整個程序主要由程序初始化、鍵盤掃描、參數(shù)設定子程序、時間定時子程序、AD采樣處理和DA輸出子程序和顯示子程序等部分組成。如圖5所示為系統(tǒng)主程序流程圖。

圖5 系統(tǒng)軟件設計結構圖

Fig.5 Schematic diagram of the software testsystem

4 結語

該氣體流量儀基于C8051F410單片機，能實現(xiàn)對質量流量控制器的智能精準檢測。

其系統(tǒng)設計充分利用C8051F410單片機具有的片內豐富資源，通過單片機片內A/D和D/A實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集控制，提高了采集數(shù)據(jù)的可靠性和準確度。該氣體流量儀電路設計簡單，穩(wěn)定性好，性價比高，具有很大的市場推廣價值。