基于單片機的風速風向檢測系統設計

　　3.1 電源模塊

　　電源包括LPC921 芯片工作的3.3V 電源和測風傳感器工作的5 V 電源。電源穩(wěn)壓芯片采用AS1117 。

　　AS1117 是一個低壓差電壓調節(jié)器系列,其壓差在1.2V輸出, 負載電流為800mA 時為1.2V, 有多個固定電壓輸出型號,包括3.3V 和5V。通過電源指示、防雷、穩(wěn)壓和濾波處理,能夠為各個芯片和傳感器提供穩(wěn)定的工作電源。

　　3.2 主控制模塊和輸入輸出模塊

　　P89LPC921 是一款單片封裝的微控制器,適合于許多要求高集成度、低成本的場合?？梢詽M足多方面的性能要求。P89LPC921 采用了高性能的處理器結構,指令執(zhí)行時間只需2 到4 個時鐘周期。6 倍于標準80C51 器件。P89LPC921 集成了許多系統級的功能,這樣可大大減少元件的數目和電路板面積并降低系統的成本。

　　20 腳TSSOP 封裝的LPC921 芯片,除去電源、地、晶振、復位管腳,還有15 個可用I/O 口。P0 口的P0.0到P0.6 作為風向七位格雷碼的輸入引腳,P1.2 腳同時是定時計數器0 的引腳, 我們將其作為風速脈沖的輸入引腳。P1.0 和P1.1 用作RS485 通信,P1.3 作為RS485通信收發(fā)控制引腳。P1.7 用作繼電器控制引腳,控制傳感器電源的導通和關閉。同時,P0.4 和P0.5 也是用芯片程序下載接口,在此,用3 腳跳線將P0.4 和P0.5 引出,使其作為復用引腳。LPC921 采用ICP 下載器下載程序, 下載程序時要將電源和地與周圍電路隔離, 因此電源和地的引腳應使用2 條跳線引出。

　　LPC921 管腳可承受5V 工作電壓,因此5V 脈沖信號和格雷碼在經過防雷, 濾波后可以直接接到單片機引腳上。輸出部分主要是單片機輸出引腳通過驅動電路控制繼電器, 在此, 繼電器選用臺灣欣大繼電器9 4 6 H -1C-5D,工作電壓5V, 驅動電流70mA。驅動電路三極管采用9013H,直流增益150,限流電阻R5 選8.2K 或5 . 6 K。為了防止繼電器的反向感生電動勢燒壞三極管甚至前邊的電路比如單片機, 應在繼電器兩端反向并聯二極管, 該二極管的正極應該在三極管集電極那端, 負極接正5 V 端。繼電器的使用可以降低系統功耗, 延長傳感器的使用壽命。

　　主控制模塊電路圖如圖3 所示。

圖3 主控制模塊電路圖