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数显倾斜角测量仪的设计.docx
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1、 数显倾斜角测量仪的设计 陈晓虎【摘 要】本设计以单片机AT89C51作为控制核心,外围电路由角度传感器模块,A/D转换模块,液晶显示模块,电源模块几部分电路组成。角度传感器将0-90的角度信号转换成为0-5V的电压模拟信号,然后传给ADC0809,ADC0809则将此模拟信号转换成数字信号,再送入AT89C51,经过数据处理后,驱动YJ-162A液晶显示器,实现角度的显示。【关键词】AT89C51单片机;YJ-162A液晶;AME-B001角度传感器;JM106ATADC0809CCN模数转换器0 引言在现实生活中有许多转动问题,而这些问题中一般都涉及到角度的测量,怎样方便的、准确的测量出角
2、度,十分重要,尤其是野外勘探对测量仪器的要求更苛刻。数显倾斜角测量仪,就是在这种需求下诞生的,具有使用方便,功耗小,性能稳定,耐用等特点。随着科技的进步,它已经被用到新兴的产业,比如智能汽车,可以根据坡度的变换自动调整档位,从而实现全地形匹配。它还可以用与其他飞行器的设计中,未来的使用前景相当的可观。1 系统设计与实现根据设计要求,本系统可由图1所示的几部分组成。图1 系统设计图AME-B001角度传感器将090的角度信号转换成为05V的电压模拟信号,然后传给ADC0809,ADC0809则将此模拟信号转换成数字信号,再送入AT89C51,经数据处理后,驱动YJ-162A液晶显示器,实现角度的
3、显示。1.1 硬件系统的设计1.1.1 角度传感器模块电路AME-B001角度传感器有三个端口,5V,GND,SIGNAL,在正常工作状态下将090的角度信号转换成为05V的电压模拟信号为系统采集角度信号。1.1.2 A/D转换模块电路ADC0809数模转化器将角度传感器采集到的角度模拟信号,通过逐次积分后转换成8位数字信号。其正常工作需要500K的转换时钟CLK,需要启动脉冲STR,需要转换允许OE,地址锁存A.B.C,基准电压REF等等,其中500K时钟信号可以将单片机的ALE脚的2M频率的信号进行4分频得到,所以要使用74LS393进行辅助,其启动脉冲则由单片机控制,采用延时方式进行转换
4、,从而达到转换要求。1.1.3 AT89C51控制模块电路AT89C51作为整个系统的核心,担负着整个系统的控制作用,它和12M晶振,以及少量的电容和电阻,以及一个常开触点的开关组成的最小系统,通过通用烧录器将程序烧入其中,给其赋予灵魂,实现其优越的控制功能。1.1.4 液晶显示模块电路液晶显示模块主要由YJ-162A液晶显示器组成,其有16个引脚,其中8个数据端口,一个使能端,两个控制端,电源脚,GND脚,还有两个背光控制端和一个对比度控制端,在液晶开始使用是需要对其进行初始化,从而确定液晶的工作方式,为后期的显示工作做好准备。1.1.5 电源模块电路电源模块主要由L7805CV三端稳压管和
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