，应用研究
数字技术与应用
基于AduC845的矿用压力传感器现场校验仪的设计
财王欢雷文龙唐冉
（国家煤矿防尘通风安全产品质量监督检验中心
普
四川重庆
400037)
摘要：在研究ADI公司的数据采集芯片ADuC845的的特点的基础上，设计了一种来用ADuC845为主控芯片的矿用压力传感器现场校验仅。关键词：数据来集芯片
ADuC845
矿用压力传感器现场校验仪
中图分类号：TP73
文献标识码：A
1引言
随着我国煤矿并下检测技术的不断提高，煤矿安全监控系统得到了广泛应用，煤矿安全监控系统各端头都连接了风流压力、差压等传感器，主要用于连续实时监测煤矿井下巷道及瓦斯抽放管道负压(差压) 的风压变化，保证矿井正常通风，配风及瓦斯抽放管路安全，因此研制一种矿用压力传感器现场校验仅有助于在全国范围内开展煤矿井下的压力类传感器定期校准，计量检定工作，确保矿用压力传感器量值准确可靠，保障煤矿安全生产。本文介绍了一种采用ADI公司的数据采集芯片ADuC845 为主控芯片的矿用压力传感器现场校验
开始如始化
采样压力及电池利余电量
【医方许算“电】施电量计案以及误差补债
显示输出主秘序流科图
图3
压力传感器
万方数据
串口中命令分析 <读压力值由RS18输出压力值
返园
通信中新服务程序程序流程图
电源模块 ADuC845处理器
事
RS485激据通信
图1
文章编号：100794162010)08-0083-02
2系统设计
系统由传感器模块CPU模块、数据显示，按键和通讯接口以及电源模块等几个部分组成。传感器模块用来将现场物理信号转换为相应的电压信号，电源模块的主要功能是将电池的3.6V电压转换为电路的 12V和5V的供电电压，数据显示与按键用于实时显示测得压力和按键控制，通信接口利用RS485与计算机进行通信，将数据传送至上位机，CUP模块是整个校验仪的核心，ADuC845将单片机.A/D,D/A，E2PRO M等成到一块，因此用片ADuC845即可构成CUP模块；系统结构原理图如图1所示。
2.1ADuC845单片机
本系统选择ADI公司的数据采集芯片A duC845作为主处理器，主要考虑ADuC845 有以下特点：
ADuC845是ADI公司新推出的高性能2 4位数帮采集与处理系统芯片，它内部集成有两个高分辨率的-ZADC10/8通道输入多路复用器、一个8位MCU和程序/数据闪速/电操除存储器，同时可提供62k字节的闪速/电擦除程序存储器，4k字节闪速/ 电擦除数帮存储器和2304字节的数据RA M.
ADuC845可通过一个片内锁存环PLL 产生一个12.58MHz的高频时钟，以使之运行于32kHz外部晶报。该时钟可通过一个从 MCU核心时钟工作频率分离的可编程时钟发送。片内微控制器是一个优化的单指令周期8052闪存MCU，该MCU在保持与8051 指令系统兼容的同时，具有12.58MIPS的性能，该芯片的两个独立的ADC(主ADC和辅助ADC)由一个输入多路复用器，一个温度
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系统原理结构图
传感器和一个可直接测量低幅度信号的可编程增益放大器PGA组成。主，辅ADC都采用高频"新波"技术来提供优良的直流(DC) 失调和失调漂移指标，因而非常适合用于低温漂且对噪声抑制和抗电磁干扰能力要求较高的应用场合。
2.2信号A/D转换的实现
单片机ADuC845片内在主通道集成了增益可调节的放大器PGA，增益用软件通过对AD0CON1中RNO,RN1，RN2的编程实现，其增益对应的输入信号可以是双极性的±20mV.±40,mV±80mV,±160mV， ±320mV,±640mV,±1.28V,±2.56V等8 种量程，或者单极性的0~20mV,0~40m V.0~80mV.0~160mV.0~320mV0~6 40mV，0~1.28V，0~2.56V等8种量程，单片机ADuC845自动调节放大器PGA的增益去适应选定的输人信号的范图，当设置为双极性输入时，0V对应的ADC转换结果为中间值800000H，面设置为单极性输入时，0V对应的ADC转换结果为最小值00000 OH.
由于选用的压力传感器满量程输出为 1V左右，设置ADCOCON1寄存器中的UN1 位为1，使ADuC845片内A/D转换的主通道工作在单极性输人状态。设置ADCOCON 中RN2/RN1/RNO为1/1/0，使输人范围为 O~1.28V，ADuC845中的主通道ADC具有 24位的分辨率，输入范围不能充分使用的损失不会对系统的精度产生影响，实际上本系统在软件部分的数学计算上仅使用A DC结果的高16位，理论精度就已足够。
2.3显示模块设计
本仪器根据功能的要求需要以多个页面显示，使用到的主要显示界面和分级关系如图2所示，最上一级为主菜单，根据屏幕提示按相应的功能键可以进入下一级菜单，而且每一级菜单既可以退国到上一级菜单，也可以立即避回到主菜单。本仪器采用12864J点阵液品屏作为显示屏幕。
2.4系统程序设计
检定方式选择最显示数据查均数据传输
图2
量程选择
查购信息输入
显示页面及其分级关系
查陶结果显示
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