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一种基于SC89F516的热源自动跟踪系统设计方案

发布时间:2020-06-30 16:47:09 阅读: 来源:磁力锁厂家

1.方案设计、比较与论证

本文引用地址:传感器的选择

方案一:为了达到实现跟踪热源的功能,使用温度传感器DS18B20进行实时的温度采集,在通过51单片机进行读取内部寄存器的值,将读出的温度与设定的温度进行比较。超过单片机就执行相关的动作。该方案具有硬件电路简单的优势,但是成本很高,而且程序编写复杂,DS18B20的极限温度为125度非常容易烧坏,无法实现相关的功能。

方案二:采用热敏电阻与及AD转换芯片进行热源的跟踪。通过热敏电阻变化导致电压变化,AD芯片将电压模拟量装换为数字量,通过单片机读取数字量从而执行相关的程序,控制步进电机。该方案虽然可行,可是AD之前的电信号处理电路相对较复杂,而且成本较高。所以放弃使用该方案。

方案三:使用热敏电阻以及双电压比较器LM393进行电信号的采集处理,通过SC89F516单片机进行高低电平的判断,通过编程控制廉价、低功耗、驱动电流大的芯片ULN2803实现对步进电机的控制,从而实现热源的自动搜索。该方案具有成本低、功耗小、结构架设简单、程序编写方便等优势。

经过多方面的测试以及实验我们采用方案三作为最终方案。

1.2主控制芯片的选择

方案一:采用STC89C52单片机,STC89C52单片机是由ST公司推出的8位单片机。该单片机具有程序编写简单价格低廉等优势,内有高性能CMOS8位微控制器,具有8K在系统可编程Flash存储器。但是其内存太小,无法实现较大程序的运行。本项目要求程序的加密,该单片机无法实现。故不予采用。

方案二:采用STM32C8T6单片机,STM32C8T6单片机是目前较为高端的单片机,该单片机具有强大的功能,内设丰富,是一款32位的单片机,采用cortex M3内核,时钟频率达到72MHz,在同类的32位机中功耗是最小的。由于功能强大其编程也相对的复杂。而且成本相对较高,很难实现程序防破解、堵漏洞的功能。

方案三:采用深圳华联公司生产的SC89F516单片机,该单片机是一款高速高效的8位单片机,该单片机兼容了传统51单片机的所有优势,单片机内含有ADC、SPI模块等。是一款性价比相当高的单片机。该单片机最大的优势在于实现程序的防破解堵漏洞的功能。也是本项目设计的亮点所在。

经过比较方案三是最佳选择。

2.系统硬件电路设计

2.1总体构架框图如下

总体模块由热敏电阻模块、LM393模块、电机驱动模块、单片机最小系统模块组成,实现了整个系统的功能。

2.2模块电路的说明如下:

A.比较器模块:

该模块采用了通用电压比较器LM393,由于其线性度好。是由两个集成的高精度电压比较器。失调电压最低为2.0mv,具有低功耗的特性。可以减少由于温漂引起的失调电压。输入共模电压接近地电平。模块中热敏电阻与固值电阻进行串联分压,将其电压加到比较器的反向输入端。其同向输入端由电位器进行分压,采用该方式的好处是系统传感部分的灵敏度可调。可以改变传感器的探测距离,方便硬件调试。

B.电机驱动模块:该电机驱动模块采用了ULN2803,该芯片内部集成了8个达林顿管,可以承载较大的电压、电流。芯片非常适合逻辑电平接口电路,故我们使用单片机进行逻辑电平的输出是较理想的。模块预留了外部供电的端口,必要时可以使用外部的大电流。使系统稳定的运行。

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