本系统主要由流量传感器；IC1运算放大器LM358；IC2单稳电路；IC3多功能调功模块；双向可控硅以及抽水泵和一些电阻电容等元件组成。由IC1、IC2组成检测电路；IC3组成比较电路和PID调节电路；SCR组成攻放电路。点被采样空气经TSP切割器流经Pi涡街流量传感器时，涡街流量传感器产生一个信号频率正比于采样空气流量Q的电信号。该电信号经Ic放大、整形后，经Ic频率／电压变换电路输出一个幅值正比采样空率／电压变换电路输出一个幅值正比采样空气流量的电压信号u 。采样流量一般是工作在图3曲线的线性段。调节流量给定电位器w 为u 位置，所对应的给定采样流量为Q ；实际采样流量Q列应的流量检测信号为u 。将流量给定信号u 送到多功能调功块KM03的4脚；流量反馈信号u送到KM03的5脚。多功能调功模块KM03将u 、u 两信号进行比较后产生一个流量误差信号△Q，再将△Q进行PID调节，在KMo3的7脚输出一个控制电压信号u 去控制双向可控硅SCR的导通角的改变，来达到自动恒流目的。在采样过程中，由于滤膜阻力增加或者电源电压降低时，使采样流量Q下降u 降低。因u 不变则AU=U 一U增大。将AU进行比较调节后又使ux增大，抽气泵转速增加，采样空气流量Q增加，达到了自动恒流的目的。当滤膜阻力变小或电源电压增大时，同样也能达到此目的。

通过74HC595的串行输出管脚实现两个芯片的串行级联，即U1的输出做为U2的输入，这样可以控制2个数码段的显示。U1作为显示的第一级，它的输入管脚与单片机的P1.0进行连接。单片机的P1.1和P1.2分别产生移动时钟信号和锁存信号，分别与74HC595的SHCLK和STCLK进行连接。74HC595的并行输出分别与数码管的a、b、c、d、e、f、g、dp段连接，实现数据显示。74HC595的OE接地使输出使能。基于以上电路设计，就能显示2位数字。只要增加74HC595就可以增加显示的位数。

目录

摘要 - 1 -

Abstract - 2 -

1 绪论 - 4 -

1.1采样器的结构要求 - 5 -

1.2 采样口抽气速度及精度要求 - 6 -

1.3 采样时间控制及计时要求 - 6 -

1.4 采样器其他技术要求 - 6 -

1.4.1 外观 - 6 -

1.4.2 其他 - 6 -

1.5 检测条件 - 7 -

2 中流量综合采样器的工作原理 - 7 -

2.1粉尘采样 - 7 -

2. 2 大气采样 - 10 -

2. 3 计算公式 - 12 -

3 中流量综合采样器的设计 - 12 -

3.1主控制芯片ATMEGA32 - 13 -

3.2 A/D采样芯片 MCP3204-CIP - 20 -

3.3时钟模块 PCF8583 - 24 -

3.4 EEPROM AT24C512 - 26 -

3.5 RS-232接口芯片 MAX232 - 28 -

3.6 LED数码管显示电路 - 29 -

3.7 过零点检测电路 - 31 -

4 系统软件设计 - 32 -

4.1 Atmega32主芯片程序 - 32 -

4.2 LED显示程序 - 36 -

致谢 - 38 -

参考文献： - 39 -