基于电位器式传感器位移测量仪的设计-STC89C52单片机

ID:821249 · 发表于 2022-8-26 20:47

基于STC89C52电位器式传感器位移测量仪的设计

本文的位移测量仪的设计要求为：采集和处理测量电路的信号，显示测量位移，测量范围是0-50mm精度为0.1mm。设计能和计算机进行通信的标准接口，并将测量数据发送到计算机。

位移传感器模块使用米朗科技KPM12型直线位移传感器，它是一种非线绕电位器式传感器，它也是一种线性电位器式传感器，其原理相当简单，类似于滑动变阻器。

将计算机的波特率与单片机串口通信的波特率设置相同均为9600，完成了通信的相关初始化后，通过指令让系统通过通信模块完成数据的传输，最后再计算机串口调试助手可以看到测量结果。

关键词：位移传感器；51单片机；A/D转换

单片机源程序如下:

/*=============================================================*/
#include<reg52.h> //器件配置文件
#include <intrins.h>
#include "lcd.h"
#define u8 unsigned char
#define u16 unsigned int
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
unsigned char voltage[] = {'0','0','0','.','0',0};
unsigned int circuit,aa,bb,cc,dd,ac,setv1,setv2;
float u,k;
unsigned int j,ppm,cp;
uint dat=0,shidu;
void ConfigUART(unsigned int baud); //串行口配置函数
void ConfigTimer0(); //定时器0配置函数
void SendData(unsigned char ch); //字符发送函数
void SendString(char *s); //字符串发送函数
void AlarmJudge(void); //警报
void delayms(unsigned int ms);
void UartSend(); //串口数据发送函数
//AD管脚
sbit ADCS =P3^5;
sbit ADCLK =P3^2;
sbit ADDI =P3^3;
sbit ADDO =P3^4;
sbit Buzzer_P = P2^1; // 蜂鸣器的管脚
sbit KEY = P1^3; // “设置”按键的管脚
sbit KeyDown_P = P1^4; // 按键的管脚
uint set_value = 30;
uint set_value_count = 0; //警报设置菜单
uint key_count=1;
/***********************************
函数名： Adc0832
功能：启动AD转换将值储存于 dat
***********************************/
unsigned int Adc0832(unsigned char channel)
{
uchar i=0;
uchar j;
uchar ndat=0;
// uchar Vot=0;
if(channel==0)channel=2; // 10
if(channel==1)channel=3; // 11
ADDI=1;
_nop_();
_nop_();
ADCS=0; //拉低CS端开始
_nop_();
_nop_();
ADCLK=1; //拉高CLK端
_nop_();
_nop_();
ADCLK=0; //拉低CLK端,形成下降沿1 第一个脉冲的下降沿，此前DIO必须是高电平
_nop_();
_nop_();
ADCLK=1; //拉高CLK端
ADDI=channel&0x1; //
_nop_();
_nop_();
ADCLK=0; //拉低CLK端,形成下降沿2
_nop_();
_nop_();
ADCLK=1;//拉高CLK端
ADDI=(channel>>1)&0x1;
_nop_();
_nop_();
ADCLK=0;//拉低CLK端,形成下降沿3
ADDI=1;//控制命令结束输入端DI失去作用，应置1
_nop_();
_nop_();
dat=0;
for(i=0;i<8;i++)
{
dat|=ADDO;//收数据（或）
ADCLK=1;
_nop_();
_nop_();
ADCLK=0;//形成一次时钟脉冲
_nop_();
_nop_();
dat<<=1; //左移一位
if(i==7)dat|=ADDO; //将输出数据DO通过或运算储存在dat最低位
}
for(i=0;i<8;i++) //验证
{
j=0;
j=j|ADDO; //收数据
ADCLK=1;
_nop_();
_nop_();
ADCLK=0;//形成一次时钟脉冲
_nop_();
_nop_();
j=j<<7; //从 ADD0开始
ndat=ndat|j;
if(i<7)ndat>>=1;
}
ADCS=1;//拉低CS端
ADCLK=0;//拉低CLK端
ADDO=1;//拉高数据端,回到初始状态
dat<<=8;
dat|=ndat;
return(dat); //return ad data
}
void Conut(void)
{
circuit=shidu/256; // 数字量
u=(float)circuit;
k=(float)circuit;
u=u*0.5977;
u=u*10; //提取一位小数
k=k*0.5977;
cp=(int)k; // 警报值
ppm=(int)u;
aa=ppm/1000;
bb=ppm%1000/100;
cc=ppm%100/10;
dd=ppm%10;
setv1 = set_value/10;
setv2 = set_value%10;
voltage[0] = (char)('0'+ aa);
voltage[1] = (char)('0'+ bb);
voltage[2] = (char)('0'+ cc);
voltage[4] = (char)('0'+ dd);
}
/***********************************
函数名： delayms（）
功能：延时 ms 毫秒
***********************************/
void DelayMs(uint time)
{
uint i,j;
for(i=0;i<time;i++)
for(j=0;j<112;j++);
}
/***********************************
函数名： LcdDisplay（）
***********************************/
void LcdDisplay(void)
{ LCD1602_write_com(0x80+3);
LCD1602_write_word("KPM12-150mm");
LCD1602_write_com(0x80+0+0x40);
LCD1602_write_word(" ");
LCD1602_write_com(0x80+2+0x40);
LCD1602_write_word("X=");
LCD1602_write_com(0x80+4+0x40);
LCD1602_write_data(0x30+aa);
LCD1602_write_com(0x80+5+0x40);
LCD1602_write_data(0x30+bb);
LCD1602_write_com(0x80+6+0x40);
LCD1602_write_data(0x30+cc);
LCD1602_write_com(0x80+7+0x40);
LCD1602_write_word(".");
LCD1602_write_com(0x80+8+0x40);
LCD1602_write_data(0x30+dd);
LCD1602_write_com(0x80+9+0x40);
LCD1602_write_word("mm");
LCD1602_write_com(0x80+12+0x40);
LCD1602_write_word("!=");
LCD1602_write_com(0x80+14+0x40);
LCD1602_write_data(0x30+setv1);
LCD1602_write_com(0x80+15+0x40);
LCD1602_write_data(0x30+setv2);
}
void LcdDisplay2(void)
{
LCD1602_write_com(0x80+3+0x40);
LCD1602_write_word("cccc");
LCD1602_write_com(0x80+3);
LCD1602_write_word("aaa");
}
/***********************************
函数名：AlarmJudge
警报
***********************************/
void AlarmJudge(void)
{
if(cp > set_value)
{
Buzzer_P=0;
delayms(50);
Buzzer_P=1;
delayms(50);
}
else
{
Buzzer_P=1;
}
}
/* UART字符发送函数 */
void SendData(unsigned char ch)
{
SBUF = ch; //启动发送
while(!TI); //等待结束
TI = 0;
}
/* UART字符串发送函数 */
void SendString(unsigned char *s)
{
while(*s) //循环发送
{
SendData(*s++);
}
}
void UartSend()
{
SendString("x=");
SendString(voltage);
SendString("mm \r\n");
}
/* 串口配置函数，baud-通信波特率 */
void ConfigUART(unsigned int baud)
{
SCON = 0x50; //配置串口为模式1
TMOD &= 0x0F; //清零T1的控制位
TMOD |= 0x20; //配置T1为模式2
TH1 = 256 - (11059200/12/32)/baud; //计算T1重载值
TL1 = TH1; //初值等于重载值
ET1 = 0; //禁止T1中断
ES = 1; //使能串口中断
TR1 = 1; //启动T1
EA = 1; //打开总中断
}
/* UART中断服务函数 */
void InterruptUART() interrupt 4
{
if(RI) //接收到字节
{
RI = 0; //清零接收中断标志位
}
if(TI) //字节发送完毕
{
TI = 0; //清零发送中断标志位
}
}
/***********************************
主函数
***********************************/
void main()
{
Init_LCD1602();
ConfigUART(9600); //配置串行口工作模式及参数
while(1)
{
shidu=Adc0832(0); //获取AD值
Conut(); //计算
if(KEY==0) //按键
{
DelayMs(30);
if(KEY==0) //去抖
while(!KEY);
{
LCD1602_write_com(0x01); //清屏指令
key_count++; //菜单计数
}
if(key_count==3)
key_count=1;
LCD1602_write_com(0x01); //清屏指令
}
if(key_count==1) //界面1
{
LcdDisplay();
if(KeyDown_P==0) //判断按键2
{
DelayMs(30);
if(KeyDown_P==0)
while(!KeyDown_P);
{
set_value_count++;
set_value = set_value+10; //按一次+10mm
}
if(set_value_count==7)
{
set_value = 30;
set_value_count=0;
}
}
}
if(key_count==2) //界面2
{
LcdDisplay2();
}
UartSend(); //串口发送
for(j=0;j<30000;j++); //延时读取
AlarmJudge();
}
}

复制代码

Keil代码与Proteus仿真51hei附件下载:

位移传感器.zip (85.9 KB, 下载次数: 20)

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