PIC32单片机在气相色谱仪中应用方案，软硬件协同

芯片，该芯片同时还可连接多达64键的键盘矩阵，单片即可完成LED显示p键盘接口的全部功能。ZLG7289B内部含有译码器，可直接接受BCD码或16进制码，并同时具有2种译码方式，此外，还具有多种控制指令，如消隐p闪烁p左移p右移p段寻址等。ZLG7289B具有片选信号，可方便地实现多于8位的显示或多于64键的键盘接口。典型应用：仪器仪表，工业控制器，条形显示器，控制面板等。

2.1.8 EEPROM掉电保护及液晶字库存储

EEPROM模块分为两部分：

第一部分是液晶字库的存储，因为试用的液晶为320*240的大液晶，使用PIC自带的RAM肯定不够，因此在外围加了一个AT24C512 64K的EEROM存放字库，该AT24C512提供524,288位的串行电可擦除和可编程只读存储器(EEPROM)该器件的级联功能允许多达4个设备共享一个共同的两线总线。该器件适合用于必要用途在许多工业和商业应用需要低功耗和低电压操作。这些器件采用节省空间的8引脚PDIP，8引脚的SOIC EIAJ的8引脚JEDEC的SOIC封装，8引脚TSSOP封装，8引脚无铅阵列和8引脚封装的SAP。此外，整个家庭是利用，能够在2.7(2.7至5.5V)和1.8V(1.8V至3.6V)版本。

第二部分是掉电保护部分，采用PIC单片机内部自带的EEROM，来实现密码，温度设定值，检测参数等数据。数据EEPROM非易失性内存是一个数组，从数据存储器具有独立的RAM和程序，即数据用于长期项目的长期储存。无论是在映射的寄存器文件和程序存储空间，都是通过寄存器间接地解决特殊功能寄存器该EEPROM是在正常操作可读可写在整个VDD的范围

2.1.9 液晶显示

使用金鹏的OCM240*320液晶，它适用于中等规模的点阵液晶显示器。它能够提供液晶显示驱动器及外部显示存储器所需的全部控制信号，并且它还有一个内置的字符库，因此只需极少的外部器件就可以获得一个组织灵活的低功耗显示系统。

2.1.10 稳压芯片

气相色谱仪对电压的稳定性要求较高，因此采用了两款稳压芯片TL431提供10V稳压及AS1117提供3.3V稳压。

德州仪器公司(TI)生产的TL431是一是一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准源。它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从Vref(2.5V)到36V范围内的任何值(如图2)。该器件的典型动态阻抗为0.2Ω,在很多应用中可以用它代替齐纳二极管,例如,数字电压表,运放电路、可调压电源,开关电源等等。

AS1117是一款低压差的线性稳压器，当输出1A电流时，输入输出的电压差典型值仅为1.2V。AS1117除了提供多种固定电压版本外(输出可以为1.8V，2,。5V，3.3.V，5V)，还提供可调端输出版本，该版本能提供的输出电压范围为1.25V-13.8V。

2.2系统总体框架

该系统是为满足气相色谱仪控制的要求，并充分考虑其经济性和可靠性，能真正实现气相色谱仪控制的要求来确定的。根据系统要达到的总体功能，系统主要负责按键的检测，液晶的显示及与上位机的通信;控制各个功能模块的工作，温度的采集计算和控制，压力流量的采集等。

1、液晶，蜂鸣器，气阀由CPU的IO口直接控制

2、键盘值由芯片ZLG7289B来采集。这款芯片最多能识别64个按键

3、电路扩展了一个串口，用于上位机控制，电平转化芯片用max232.

4、扩展了一片EEPROM，每片容量为64K，由CUP的IO口控制，用了IIC总线控制

5、CPU芯片通过通过74HC595芯片，来扩展IO口，用74HC595扩展的IO口来控制FID，ECD，TCD;

6、采温部分，用PT100作为温度传感器，用PT100组成桥式电路，把温度转化为电压，在经过LM324放大，送给CPU的模拟输入口。Pt100的恒压电路有TL432组成;

7、压力模拟量经过LM324放大后，传给CPU模拟口。流量的模拟量直接送给CPU的IO口，这两部分的恒压电路用TL431组成;

8、电机部分用TL521光耦芯片来隔离CPU的IO口和步进电机的接口，未用CPU的IO口直接控制步进电机接口，这样就起到了安全和抗干扰的作用。用ULN2803芯片来反相驱动电机;

3 系统的硬件设计方案

本章分节介绍了各个控制模块的硬件设计与实现方案，系统硬件按功能划分为以下几个功能模块： 595串转并模块、直流电机模块、电磁继电器模块、压力流量传感器模块、AD转换芯片模块、上位机通信模块、键盘扫描芯片模块、EEPROM掉电保护及液晶字库存储模块、液晶显示模块、稳压芯片模块。在各个模块设计中详细叙述了其工作原理、设计思想以及实现方法。

3.1单片机模块设计

单片机作为系统的微处理器，其性能对整个系统来说非常关键。现在，全球有很多公司能够生产单片机，随着超大规模集成电路的迅猛发展，单片机的功能也日渐强大，运算速度日益提高，相继出现了32位和64位单片机，根据实际系统的需要和产品的性价比，本系统选