單片機的技術特點及應用系統(tǒng)
⑺低電壓、低功耗
幾乎所有的單片機都有等待(Wait)、停止(Stop)等省點運行方式。允許使用的電源電壓范圍也越來越寬。一般單片機都能在3~6V范圍內工作,對電池供電的單片機不再需要對電源采取穩(wěn)壓措施。低電壓供電的單片機電源下限已由2.7V 降至2.2V、1.8V。低電壓、低功耗的單片機可以滿足便攜式或電池供電等儀器儀表應用的需求。
⑻價格更低
隨著微電子技術的不斷進步,許多公司陸續(xù)推出了價格更低的單片機。低廉的成本使得單片機的應用易于產(chǎn)品化。在以單片機為核心的嵌入式產(chǎn)品中,單片機的硬件成本已經(jīng)占很小的比例,更多的是系統(tǒng)設計、軟件開發(fā)與維護成本。
單片機應用系統(tǒng)
一個典型的基于單片機的測控系統(tǒng)結構框圖如下所示:

在基于單片機的測控系統(tǒng)中,單片機作為整個系統(tǒng)的處理核心,外圍配以開關量的檢測和控制、模擬量的檢測和控制以及人際接口等。
模擬量檢測輸入部分包括模擬電信號的檢測和非電信號的檢測。對于模擬電信號的檢測,首先對模擬電信號進行信號調理,將模擬電信號調整到放大電路能夠接受的信號格式;對于非電信號,則首先通過傳感器,將非電信號轉換為電信號,傳感器轉換輸出的電信號幅度一般較小,不能直接進行模擬量的轉換,也必須將傳感器的輸出信號輸入到放大電路進行放大。模擬信號經(jīng)過放大電路放大后,接入到模數(shù)轉換電路(ADC),模數(shù)轉換器將模擬量信號轉換為數(shù)字信號,然后輸入到單片機中。
STC15F2K60S2單片機內部集成了8路10位高速ADC,能夠滿足一般的工業(yè)應用,使用時可以省去外部ADC。
輸入開關量信號時,如果開關量信號不能滿足單片機的輸入信號要求,則需要進行信號調理(電平轉換)。
如果需要開關量輸出,一般情況下,需要對開關量信號進行驅動放大,然后再進行輸出,以驅動繼電器等大功率器件。
進行模擬量輸出時,首先要將單片機運算處理后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥M轉換器(DAC),將數(shù)字量轉換為模擬量,然后對轉換后的模擬量進行放大輸出,以驅動調節(jié)閥等器件。
人機接口部分主要是為完成信息的輸入和顯示而設計的。通過鍵盤輸入,可以設置系統(tǒng)運行的參數(shù),如報警值的設置等。通過數(shù)碼LED或者液晶屏顯示器(LCD)顯示設置參數(shù)、實時數(shù)據(jù)等。
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