倾角测量仪在危房危桥中监测中的使用

    近年来，“楼脆脆”一词在网上疯狂的流行起来，2009年6月27日，上海的一栋竣工未交付使用的高楼整体倒覆，官方以两次堆土施工为原由，遭网友抨击，故得此称号。2011年，河南郑州再现楼脆脆事件。随着城市化进程的迅速推进，难免出现监管不力的情况。楼房作为绝大多数国人一辈子的辛苦投资，楼房的安全一方面牵扯到自己大半辈子的血汗，更重要一方面的是关系到自己的生命安全。一旦发生楼房倒塌事件，就会最自己的生命安全造成极大的威胁，所以，能准确的在危险发生前对住户发出警告，就会极大的减少其带来的损失。

   据调查，楼房即将发生坍塌时，总会发生一定角度的倾斜，由于角度非常小，常人很难察觉到危险的降临。我们将要研发的这款倾角测量自动报警装置，具有安装方便、使用简单的特点，提供一键复位、数字显示、自动报警的功能。

   系统硬件构成主要有：倾角传感器、单片机、A/D转换模块、数字显示模块、报警控制模块、电源模块等。  主要部件如下图所示：

                                        

          一、  倾角传感器采用SCA103T-D05传感器，具有0.1度的灵敏度，±30度的测量范围，完全满足本设计的需要。内部结构图如下所示：

主要性能指标如下图所示：

    二、单片机就是单片微型计算机，它是把微型计算机的主要部件CPU、存储器、I/O接口电路部分及其他功能部件，如定时/计数器、中断系统和串、并行口，都集成在一片半导体芯片上，它具有微型计算机最基本的功能。本次设计选用的单片机是AT89S52，下面对AT89S52单片机的硬件结构、引脚功能用法以及在本设计中的应用作一阐述。

     AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS八位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器，使用ATMEL公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许ROM在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使其为众多嵌入式控制应用系统提供灵活的解决方案。

   其主要特性为： 

    ●与MCS-51单片机产品兼容； 

    ●8K字节在系统可编程Flash存储器； 

    ●1000次擦写周期； 

    ●全静态操作：0Hz～33Hz； 

    ●三级加密程序存储器； 

    ●32个可编程I/O口线； 

    ●三个16位定时器/计数器； 

    ●八个中断源； 

    ●全双工UART串行通道； 

    ●低功耗空闲和掉电模式； 

    ●掉电后中断可唤醒；

    ●看门狗定时器；
    ●双数据指针；
    ●掉电标识符。

    单片机是本设计的核心，它要负责系统个模块的协调工作和数据处理。选择AT89S52 完全满足本设计的要求。单片机内部结构图如下：

其引脚图如下：

三、A/D转换电路设计

选择12位的A/D转换器可以满足设计精度的要求。而且要求A/D转换器内部必须具有双极性输入电路。这里选择美国模拟数字公司（Analog）推出的单片高速12位逐次比较型A/D转换器AD574A。它内置双极性电路构成的混合集成转换显片，具有外接元件少，功耗低，精度高（≤0.05%）等特点，并且具有自动校零和自动极性转换功能，只需外接少量的阻容件即可构成一个完整的A/D转换器。所以选择AD574A完全能够满足本设计的要求。