【正文】 儀，監(jiān)護儀，超聲診斷設備及病床呼叫系統等等。 在大型電路中，這種模塊化應用極大地縮小了體積，簡化了電路，降低了損壞、錯誤率，也方便于更換。早期設計師們追求的目標主要是擴展側臉范圍，再加上提高測量精度、穩(wěn)定度等，這些也是人們衡量電子計算器的技術水平，決定電子計數器價格高低的主要依據。企業(yè)迫切需要大量熟練掌握單片機技術并能開發(fā)、應用和維護管理這些智能化產品的高級工程技術人才。對于低檔產品 要求實用操作方便，量程寬，可靠性高，價格低。電子計數器功 哈爾濱工業(yè)大學華德應用技術學院畢業(yè)設計（論文） 12 能多、操 作簡單、測量速度快、直接顯示數字，而且易于實現測量過程自動化，在工業(yè)生產和科學實驗中得到廣泛應用 。電子計數器的優(yōu)點是測量精度高、量程寬、通常點子計數器按照他的功能可分為以下幾類： 1. 通用計數器：可測頻率、周期、多周期平均、時間間隔、頻率比和累計等。它的測頻上限已進入毫米波段，有手動、半自動 、全自動3類。兩脈沖的時間 間隔 (TB)為開門時間。 1. 頻率測量：被測信號從 A 通道輸入，若 TB 為 1 秒，則讀數 N 即為以赫為單位的頻率 fA。 ：由人工觸發(fā)開放閘門 ,計數器對 A 通道信號進行累加計數。 多功能計數器總體設計方案 方案一： 采用多種數字邏輯電路來實現原理圖中的邏輯控制、主門、門控、計數單元的設計要求，這樣設計的電路整體比較復雜，而且不宜完成發(fā)揮部分的功能要求。 單片機晶振產生的 12MHz 經內部 12 分頻后作為基準信號，由被測輸入整形后信號的下降沿觸發(fā)單片機的外部中斷 INT0，從而形成閘門脈沖。且單片機的控制電路很容易實現擴展，比如語音模塊、測溫 I2C 模塊、時鐘模塊、 A/D 模塊等。 fx 信號處理 89C52 液晶顯示 A/D 測溫模塊 語音報數 時鐘芯片 鍵盤控制 哈爾濱工業(yè)大學華德應用技術學院畢業(yè)設計（論文） 15 圖 21 方案原理模塊框圖 多功能計數器測頻率 基本工作原理 目前用單片機組成的系統測量頻率的方法有測頻率法和測周期法兩種。當輸入信號進入系統后，單片機自動判斷其頻率，然后根據不同的頻率選擇相應的測量方法。測頻、測周電路主要分為電平轉換／保護電路、測量電路、測量轉換電路、計數器。將計數值送入單片機，經處理后在顯示模塊上顯示所測數值。單片機的 P07 腳對 74HC74 的 3 腳 CLK 發(fā)出高電平，此時輸出 5腳為高電平，與 74HC08 的 2腳相與后輸出為高，此時 74HC74 的 9 腳輸出為高，觸發(fā)單片機的 INT0，引起中斷，單片機開始計時。 理論分析 多功能計數器測頻法主要是將被測頻率信號加到計數器的計數輸入端，然后讓計數器在定時時間 Ts1 內進行計數，所得的計數值 N1與被測信號的頻率 fx1 的關系如下： fx1＝ N1Ts1N1fs1 而多功能計數器測周法則是將標準頻率信號 fs2 送到計數器的計數輸入端，而讓被測頻率信號 fx2 控制計數器的計數時間，所得的計數值 N2 與 fx2 的關系如下： fx2＝ fs2N2 事實上，無論用哪種方法進行頻率測量，其主要誤差源都是由于計數器只能進行整數計數而引起的177。 fx1/fs1 對于測周發(fā)有： ξ 1=Δ N2/N2=177。理論研究表明，如進行 n 次重復測量然后取平均，則177。因此，對一給定頻率信號 fs 進行測量時，用測頻法 fs1 越低越好，用測周期法則 fs2越高越好。考慮到單片機內部為 16 位，加上 TF 標志位，計數范圍為 217，因此其最大計數時間為 12178。 217≤ fx2≤ fs2ε 0 ，在測周期法中，標準頻率信號 fs2 由單片機的內部定 哈爾濱工業(yè)大學華德應用技術學院畢業(yè)設計（論文） 18 時結構產生， fs2 恒為 fc／ 12，因此，在給定ε 0 為 0． 01 時， fx2 既有一定的上限頻率，也有一定的下限頻率。因此，測頻法適于高頻信號的測量，測周期法適于低頻信號測量。主程序框圖如圖 3 所示。通過對輸入信號和輸出端信號的參數的比較，判斷設計是否符合要求。測頻子程序流程圖如圖 23 所示。 具體實驗數據如表 21 所示。 哈爾濱工業(yè)大學華德應用技術學院畢業(yè)設計（論文） 21 圖 31 AT89C52 引腳圖 AT89C52 是一個低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機，片內含 8k bytes 的可反復擦寫的 Flash 只讀程序存儲器和 256 bytes 的隨機存取數據存儲器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術生產，兼容標準MCS51 指令系統，片內置通用 8位中央處理器和 Flash 存儲單元，功能強大的 AT89C52 單片機可為您提供許多較復雜系統控制應用場合。 U1 U2 U3 U4 U5 圖 32 電源方框圖 a 整流和濾波電路：整流作用是將交流電壓 U2 變換成脈動電壓 U3。電源原理如圖 33和 34 所示。此方案不采用。 方案三：非門整形，計數器分頻。數碼顯示模塊原理如圖 36所示。綜合對兩種方案的分析，我們采用。通過軟件查表，查出該鍵的功能。引腳圖 。工作時 CS必須置低電平， CS為高電平時 I/O 、 Clock 、 ADRESS 被禁止，同時 DATA OUT 為高阻狀態(tài)。這是一種永久記憶型語音錄放電路，錄音時間為６０ｓ，可重復錄放１０萬次。其集成度較高，內部包括前置放大器、內部時鐘、定時器、采樣時鐘、濾波器、自動增益控制、邏輯控制、模擬收發(fā)器、解 碼器和４８０ ｋ字節(jié)的ＥＥＰＲＯＭ。ＩＳＤ２５６０可不分段，也可按最小段長為單位來任意組合分段。 ISD2560如圖 39所示。 哈爾濱工業(yè)大學華德應用技術學院畢業(yè)設計（論文） 29 圖 310 時鐘信號模塊 DS12C887 可以輕松記憶存儲 10 個歷史記錄數據，并可以隨時調用查看。 C，在10~+85176。 DS18B20 的精度較差為177。適合于惡劣環(huán)境的現場溫度測量，支持 3V~ 的電壓范圍，使系統設計更靈活、方便。 C。 DS18B20 哈爾濱工業(yè)大學華德應用技術學院畢業(yè)設計（論文） 30 能軟件兼容，省略了存儲用戶定義報警溫度、分辨率參數的 EEPROM，精度降低為177。可以構建的經濟的測溫系統。 哈爾濱工業(yè)大學華德應用技術學院畢業(yè)設計（論文） 31 第四章 通信方案設計 SN75176 485 芯片的控制端的設計 單片機自帶的異步通信口，外接 75176 芯片轉換成 485 總線為例。如果在此時某個75176 的 DE 端電位為“１”，那么它的 485 總線輸出將會處于發(fā)送狀態(tài)，也就是占用了通信總線，這樣其它的分機就無法與主機進行通信。 隔離光耦電路的參數選取 在應用系統中，由于要對現場情況進行實時監(jiān)控及響應，通信數據的波特率往往做得較高（通常都在 4800 波特以上）。例如：電阻 R R3 如果選取得較大，將會使光耦的發(fā)光管由截止進入飽和變得較慢；如果選取得過小，退出飽和也會很慢，所以這兩只電阻的數值要精心選取，不同型號的光耦及驅動電路使得這兩個電阻的數值略有差異，這一點在電路設計中要特別慎重，不能隨意，通常可以由實驗來定?？紤]到線路的特殊情況（如某一臺分機的 485 芯片被擊穿短路），為防止總線中其它分機的通信受到影響，在75176 的 485 信號輸出端串聯了兩個 20Ω的電阻 R R11。 200mV，即差分輸入端 VA－ VB ≥ +200mV，輸出邏輯 1， VA－ VB ≤－ 200mV，輸出邏輯 0；而 A、 B 端電位差的絕對值小于 200mV 時，輸出為不確定。 計算機通訊協議 本系統中，組態(tài)王與單片機的通訊采用亞控科技公司提供的通用單片機 哈爾濱工業(yè)大學華德應用技術學院畢業(yè)設計（論文） 34 通訊協議，該協議遵循命令 /響應的通訊方式 [4]。然后定義 I/O 變量，如圖 43 所示。制作一根交叉串口線連接計算機的 COM1 與 COM2，如果計算機沒有串口可以用 USB 轉串口代替。并發(fā)現組態(tài)液位監(jiān)控畫面中液位數值發(fā)生變化，變?yōu)榇谡{試助手模擬單片 機發(fā)送的數據。 哈爾濱工業(yè)大學華德應用技術學院畢業(yè)設計（論文） 36 第五章軟件方案設計 主程序流程方框圖 哈爾濱工業(yè)大學華德應用技術學院畢業(yè)設計（論文） 37 哈爾濱工業(yè)大學華德應用技術學院畢業(yè)設計（論文） 38 語音播報子程序流程方框圖 語音播報子程序流程方框圖如圖 52 所示。 flag_AddCycle=0。 lcd1602init( )。 TL0=0。 PCON=0。 ET0=0。 while(1) 哈爾濱工業(yè)大學華德應用技術學院畢業(yè)設計（論文） 40 { if(flag_AddCycle) { Dy_Frequence=0。 flag_AddCycle=0。 switch(Dy_disMode) { case 0:lcd_string( FrQ:, 1)。 wrd(0x30+Dy_Mwei)。 wrd(0x30+Dy_Baiwei)。H39。)。 translate(Dy_Cycle)。 wrd(0x30+Dy_Wwei)。 wrd(0x30+Dy_Gewei)。 wrd(39。 case 2:lcd_string( InQ:1us10s, 1)。 wrd(0x30+Dy_Mwei)。 wrd(0x30+Dy_Baiwei)。u39。)。 lcd_string(,2)。 wrd(0x30+Dy_CL)。 i=Dy_Minute。 wrd(39。 Ttranslate(Dy_Second)。 wrd(0xff)。 } wrd(39。 wrd(0xff)。 } wrd(39。 wrd(0xff)。 } } */ wrd(0x20)。 break。 wrd(0x30+Dy_Baiwei)。)。 wrd(39。 lcd_string( VALUE:, 2)。 wrd(0x20)。 wrd(0x30+Dy_CH)。)。 wrd(0x30+Dy_CH)。)。 wrd(0x30+Dy_CH)。 wrd(0x30+Dy_CL)。)。 wrd(0x30+Dy_CH)。:39。 Ttranslate(Dy_Hour)。 /* case 3: break。 wrd(39。 wrd(0x30+Dy_Gewei)。 wrd(0x30+Dy_Wwei)。 translate(Dy_Cycle)。)。u39。 wrd(0x30+Dy_Baiwei)。 wrd(0x30+Dy_Mwei)。 case 1:lcd_string( CyQ:1us10s, 1)。 wrd(39。 wrd(0x30+Dy_Gewei)。 wrd(0x30+Dy_Wwei)。 translate(Dy_Frequence)。 display()。 Dy_Cycle=(Dy_T1CountL*255+TL0)/30。 TR0=0。 EA=1。 TL1=2400%256。 TMOD=0x12。 Reg_A=0x20。 JQ_int0=0。同理編寫單片機應答組態(tài)王寫命令也獲得了成功。打開組態(tài)王，運行液位監(jiān)控畫面，我們會發(fā)現 COM2 每隔固定時間收到 40 30 31 41 30 30 30 30 46 30 31 30 37 0D 數據，對照通用單片機通訊協議，這是組態(tài)王讀單片機數據命令。利用串口調試助手進行調試，能成功與計算機進行通訊。 圖 42 計算機讀命令格式圖 組態(tài)王的通訊配置 上位機通信采用 COM1，在組態(tài)王的工程瀏覽器中點擊設備 \COM1，在右面窗口中雙擊新建，出現設備配置向導，設置智能模塊 \單片機 \通用單片機ASCII\串口，一直點擊下一步，邏輯設備命名為 MCU1，選擇 COM1 口，配置設備地址為 ，組態(tài)王的設備地址定義格式： .，前面的兩個字符是設備地址，范圍為 0255，此地址為單片機的地址，由單片機中的程序決定；后面的一個字符是用戶設定是否打包，“ 0”為不打包、“