电磁辐射仿真

1、电磁辐射检测仪总体设计该电磁辐射测量仪主要由传感器、滤波网络、放大部分、模数转换、键盘控制单片机控制单元、显示和报警等八大部分构成，基本组成框图如图1所示。由传感器探头检测到的电磁信号首先通过滤波网络经过电压跟随送至放大电路，放大后的信号输出到模数转换器中，转换后的数字信号输送到单片机中进行处理，最后以数字量的形式在数码管上显示出来，并具有实时监测和峰值显示等功能。硬件电路设计1、传感器探头传感器探头是检测电磁信号的基础，其质量的好坏对电磁辐射信号的接收性能有很大影响，本测量仪采用EP330探头，适用于100kHz3GHz频率范围，频带很宽，增益在工作频率段基本不变，可靠性高，能满足测量仪的设

2、计要求。2、滤波网络传感器探头测得的信号频率范围很宽，与我们期望的信号有很大差别，因此，我们必须对传感器探头所得的信号进行滤波。去除高频成分，可以采用有源低通滤波。三阶有源低通滤波器XBP1仿真结果图三阶有源低通滤波器XBP1仿真结果图3、放大电路由于探头感应的信号较微弱，因此要经过低噪放大器将信号进行放大，需要低噪放大器输入端和电场探头的阻抗匹配，以获得最佳的信号能量传送。第一级采用具有很高共模抑制比、线性度好和差分运算放大器（由OP37构成对称差分放大电路），第二级采用高精度、低失调电压型的运算放大器OP37。这两级的放大能满足低噪放大器的噪声系数要小，频带要宽的要求。从图中可知，经放大部

3、分电路处理后的信号送至ADC0804进行模数转换，从而得到所需的数字信号。50kfiKMM：41IrnVrms1kH2R2-WV#EEOP37AJ-5flkO-Wc口；75%：R1110kOOP37AJxsciOP3TAJR4-W|i100kQ:!:R3AW-VEEWOkfl5V反向保存时基V/Div刻度00T1T2通道A50kfiKMM：41IrnVrms1kH2R2-WV#EEOP37AJ-5flkO-Wc口；75%：R1110kOOP37AJxsciOP3TAJR4-W|i100kQ:!:R3AW-VEEWOkfl5V反向保存时基V/Div刻度00T1T2通道A刻度：交流iri道療ZE波

4、器-XSC1500mV/DivT2-T1通道B标度:500us/Div丫轴位移（格）：交涼IIT1I直涼I口时间229.266ms230.762ms1.496msY轴位移格）:触发边沿:水平:通道-1.547V1.5V3.096V通道丄外触发Z1E区IB氏Y/F涛加B/AA/BX轴位移格）:0V正常自动无单次可以通过调节变阻器改变放大电路的放大倍数。4、模数转换器A/D转换器采用ADC0804。闪速ADC使用了15个比较器比较未知的输入电压与基准梯形网络并形成高4位数据。内部的数据转换器（ADC）从第1次闪速转换的4位最高有效位（MSBs）中产生模拟电压，并产生未知输入电压与DAC电压之差的剩

5、余电压。剩余电压被闪速比较器再次比较，获得低4位数据（U、Bs）。MAX152的特点在于工作在+3.0V至3.6V之间，转换时间随电压的升高而降低。ADC0804经过直流和动态测试，它的微处理器结果可以作为无需任何外部接口逻辑的输入输出端口而出现，数据的输出使用锁存的、三态缓冲电路，可直接至微处理器的数据总线或系统的输入端口。这些特点极大地满足了信号的模数转换要求。在模数转换过程中，ADC0804把放大电路处理后的模拟信号转换成数字信号，送至单片机进行下一步处理。10uF2IMTR5S,_10uF2IMTR5S,_RDDBO(LSB)WRDB1CLKINDB2INTRDB3AGHDDB4DGN

6、DDBSVREF/2DB6CLKRDB7(MSB3VIN+VIN-ADC0804-uTEM-10uF5、报警电路当测量到的功率密度值超过0.4W/m2的国家标准限值时，单片机将输出高电平，通过发光二极管和蜂鸣器进行报警，表明当前所测功率密度值超出了辐射标准规定值，提示用户要注意周围环境，做出一些防范措施，以免受到电磁辐射的影响。1k-斗=X-.Q1：91k-斗=X-.LSTT-H：SPEAKERT-H：SPEAKER?TEXT6、其中按键S1为显示刷新键，按键S2为最大值显示键。7、数码显示程序：/控制口定义/#include#include#defineucharunsignedchar#d

7、efineuintunsignedint#definead0_7P1/AD数据口uintx,y,ad_data;sbitkeyl=P2人4;sbitkey2=P2人5;sbitcs=P3人0;/芯片选择信号,控制芯片的启动和结果读取,低电平有效sbitwr=P3人6;/读数据控制,低电平有效sbitrd=P3A7;/AD转换起动控制,上升沿有效sbitintr=P3A1;/AD转换结束输出低电平ucharled10=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f;/5ms延时子程序/voiddelay(uinti)uint

8、j;for(;i0;i-)for(j=0;j410;j+);/启动AD转换子程序/voidstart_ad(void)cs=0;/允许进行A/D转换wr=0;_nop_();wr=l;/WR由低变高时,AD开始转换while(intr);/查询转换结束产生INTR信号(低电平有效)cs=1;停止AD转换读A/D数据子程序/read_ad()ad0_7=0 xff;cs=0;/允许读rd=0;/读取转换数据结果数据结果_nop_();ad_data=ad0_7;/把数据存到ad_data中rd=1;cs=1;/停止A/D读取return(ad_data);/数据处理与显示子程序/说明:当输入电压

9、为5V时,A/D输出为FFH,即输入电压=AD数据*(5/255)=AD数据/(255/5)=AD数据/51/用四位数码管进行显示,数码管的AH接于P3口,公共端从最低位是P2.0,最高位是P2.3voiddata_shout(uinty)uintone,two,three,four;one=y/51;two=y%51*10/51;three=y%51*10%51*10/51;uintone,two,three,four;one=y/51;two=y%51*10/51;three=y%51*10%51*10/51;/第四位数码管(最高位)/第三位数码管/第二位数码管four=y%51*10%51*10%51*10/51;/第一位数码管(最低位)P2=0 xfe;P0=ledone+0 x80;delay(1);P2=0 xfd;P0=ledtwo;delay(1);P2=0 xfb;/显示小数点/显示小数点P0=ledfour;delay(1);voidanjian()/按键模块if(key1=0)delay(5);if(key1=0)y=read_ad();while(!key1);if(key2=0)delay(5