Khóa luận Nghiên cứu và thiết kế hệ thống thu thập và xử lý dữ liệu nhiều kênh, thông minh trên cảm biến ánh sáng/tần số dùng MC68HC11
Mục Lục Lời mở đầu 1 Chương 1 CẢM BIẾN VÀ THU THẬP DỮLIỆU NHỜCẢM BIẾN 3 1.1. Tổng quan vềcảm biến (sensor) 3 1.2. Cảm biến ánh sáng 4 1.2.1. Ánh sáng và phép đo quang 4 1.2.1.1. Tính chất của ánh sáng 4 1.2.1.2. Đơn vị đo năng lượng quang. 4 1.2.2. Một vài loại vật liệu và linh kiện chuyển đổi quang - điện 5 1.2.2.1. Tếbào quang dẫn 5 1.2.2.2. Photodiode 6 1.2.2.3. Phototransistor 8 1.2.2.4. Cảm biến quang phát xạ9 1.3. Cảm biến ánh sáng/ tần số9 1.3.1. Sơ đồkhối của một bộcảm biến ánh sáng/ tần số10 1.3.2. Sơ đồnguyên lý 10 1.4. Thu thập dữliệu nhờcảm biến 10 1.5. Cảm biến thông minh 12 1.6. Ưu điểm của cảm biến lối ra tần số( gọi tắt là cảm biến tần số) 13 Chương 2 XỬLÝ TÍN HIỆU TRONG CẢM BIẾN THÔNG MINH 16 2.1. Chuyển đổi các đại lượng vật lý khác sang miền tần số16 2.2. Phương pháp thu thập dữliệu cho hệthống cảm biến đa kênh 16 2.2.1. Phương pháp thu thập dữliệu với kênh chia sẻthời gian 16 2.2.2. Thu thập dữliệu với kênh chia sẻkhông gian 17 2.3. Các phương pháp chuyển đổi tần sốsang mã 18 2.3.1. Phương pháp đếm chuẩn trực tiếp 19 2.3.2. Phương pháp đếm gián tiếp (đo chu kỳ) 22 2.3.3. Phương pháp kết hợp hai bộ đếm 28 2.4. Các phép toán xửlý tín hiệu trong cảm biến thông minh / tần số29 2.4.1. Toán tửcộng và trừ30 2.4.2. Bộnhân và bộchia 31 2.4.3. Toán tửvi phân và tích phân 32 2.4.4. Một ứng dụng các toán tử33 2.5. Thuật toán thông minh và giao tiếp bus 34 2.5.1. Thuật toán thông minh 34 2.5.2. Giao tiếp bus 34 Chương 3 HỆVI ĐIỀU KHIỂN NHÚNG VÀ LOẠI VI ĐIỀU KHIỂN MC68HC11 CỦA MOTOROLA 35 3.1. Các bộvi điều khiển và các bộxửlý nhúng 35 3.1.1. Bộvi điều khiển so với bộvi xửlý phổthông 35 3.1.2. Các bộvi điều khiển cho các hệthống nhúng 35 3.1.3. Lựa chọn một bộvi điều khiển 38 3.2. Tổng quan vềMC68HC11E 39 3.2.1. Đặc trưng của họvi điều khiển MC68HC11E 39 3.2.2. Cấu trúc khối MC68HC11E 41 3.2.3. Chân và cổng vào ra của MC68HC11E 41 3.2.3.1. VDD và VSS 44 3.2.3.2. RESET 45 3.2.3.4. Yêu cầu ngắt và che ngắt ( IRQ and XIRQ/VPPE) 46 3.2.3.5. STRA/AS và STRB/R/W 46 3.2.3.6. MODA, MODB chân điều khiển chọn mode 46 3.2.4. Bộvi xửlý trung tâm 49 3.2.4.1. Các thanh ghi của CPU 50 3.2.4.2. Kiểu dữliệu dùng trong CPU 51 3.2.4.3. Mã lệnh và toán tử51 3.2.4.4. Các mode địa chỉ51 3.2.5 Kết luận 51 3.3. Lựa chọn vi điều khiển MC68HC11 cho bộcảm biến 51 Chương 4 XÂY DỰNG THỰC TẾHỆTHỐNG THU THẬP DỮLIỆU NHIỀU KÊNH, THÔNG MINH DÙNG CẢM BIẾN ÁNH SÁNG/TẦN SỐDỰA TRÊN HỌ VI ĐIỀU KHIỂN MC68HC11 53 4.1. Mạch điện hỗtrợchức năng tính toán của HC11 53 4.1.1. Thiết kếmạch điện (layout) 53 4.1.2. Sơ đồkhối bảng mạch 54 4.1.3. Miêu tảchung 55 4.1.4. Thiết bịtrong EVB, và các thông số56 4.2. Giới thiệu vềC-spy 57 4.2.1. Tổng quan 57 4.2.2. Tiến hành cài đặt và sửdụng 57 4.2.2.1. Cài đặt 57 4.2.2.2. Sửdụng 58 4.3. Chương trình điều khiển và kết quảthực nghiệm 62
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Nghiên cứu và thiết kế hệ thống thu nhập và xử lý dữ liệu nhiều kênh, thông minh trên cảm biến ánh sáng-tần số dùng MC68HC11.pdf