【正文】 。A/D 轉(zhuǎn)換完畢，EOC 端發(fā)出一正脈沖，申請(qǐng)中斷。當(dāng)微處理器與存儲(chǔ)器交換信號(hào)時(shí)，首先由 CPU發(fā)出存儲(chǔ)器地址，同時(shí)發(fā)出允許鎖存信號(hào) ALE給鎖存器，當(dāng)鎖存器接到該信號(hào)后將地址/數(shù)據(jù)總線上的地址鎖存，隨后才能傳表 RAM6116工作方式表CEWOE方式 功能0 0 1 寫入 D7D0數(shù)據(jù)寫入 61160 1 0 讀出 讀 6116數(shù)據(jù)到 D7D01 X X 未選中 D7D0輸出高阻態(tài)圖 6116 管腳圖圖 2716 管腳圖23 / 51輸數(shù)據(jù)。它由一個(gè) 8路模擬開(kāi)關(guān)、一個(gè)地址鎖存譯碼器一個(gè) A/D 轉(zhuǎn)換器和一個(gè)三態(tài)輸出鎖存器組成。通道選擇表如表。 CLK：為時(shí)鐘輸入信號(hào)線；因 ADC0809的內(nèi)部沒(méi)有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘信號(hào)必須由外界提供，通常使用頻率為500KHZ，VREF（＋），VREF（－）為參考電壓輸入?？刂苹蚺c其它電源復(fù)用引腳RST/VPD，ALE/ ， 和 /Vpp， RST/VPD 當(dāng)振蕩器運(yùn)行時(shí)，在此引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平（由低到高跳變） ，將使單片機(jī)復(fù)位在 Vcc 掉電期間，此引腳可接上備用電源，由 VPD 向內(nèi)部提供備用電源，以保持內(nèi)部 RAM 中的數(shù)據(jù)。對(duì)于EPROM 型單片機(jī)，在 EPROM 編程期間，此引腳上加 21 伏 EPROM 編程電源（Vpp ） 。 /Vpp 、 /Vpp 為內(nèi)部程序存儲(chǔ)器和外部程序存儲(chǔ)器選擇端。是外接晶體的另一端。圖 ADC0809結(jié)構(gòu)圖圖 ADC0809引腳圖25 / 51OE＝1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)；OE＝0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)。當(dāng) ALE線為高電平時(shí)，地址鎖存與譯碼器將 A，B，C 三條地址線的地址信號(hào)進(jìn)行鎖存，經(jīng)譯碼后被選中的通道的模擬量進(jìn)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在本系統(tǒng)中，我采用常見(jiàn)的AD0809 轉(zhuǎn)換器。維持或編程禁止時(shí)呈高阻抗；PGM：編程脈沖輸入線；Vpp：編程電壓輸入線，Vpp 的值因芯片型號(hào)和制造廠商而異；Vcc：主電源輸入線，Vcc 一般為+5V；3）鎖存器 74LS373地址鎖存器就是一個(gè)暫存器，它根據(jù)控制信號(hào)的狀態(tài)，將總線上地址代碼暫存起來(lái)。ADC0809 與 8031 單片機(jī)的連接采用中斷方式。ADC0809模擬輸入部分有 8路多路開(kāi)關(guān)，可由 3位地址輸入 ADDA、ADDB、ADDC 的不同組合來(lái)選擇，ALE 為地址鎖存信號(hào)，高電平有效，鎖存這三條地址輸入信號(hào)。A CE2716 是 2K8 位 EPROM 芯片，有 11 根地址線，低 8 位地址線通過(guò) 74LS373 與 8031 的圖 程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路P0 口相連，高三位地址線直接與 8031 的 相連，其尋址范圍為 0000H07FFH。綜上所述，MCS51 系列單片機(jī)的引腳可歸納為以下兩點(diǎn)：1) 單片機(jī)功能多，引腳數(shù)少，因而許多引腳都具有第二功能。在訪問(wèn)片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器期間，PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。P3口(1017 腳)： 統(tǒng)稱為 P3口。在單片機(jī)內(nèi)部，它是一個(gè)反相放大器的輸入端，這個(gè)放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器。MCS51 單片機(jī)存儲(chǔ)器擴(kuò)展最多可達(dá)64KB，即 216個(gè)地址單元，因此，最多需 16 位地址。 最 高振 蕩 頻 率 為 12M。2 個(gè) 可 編 程 定 時(shí) /計(jì) 數(shù) 器 圖中 SP是堆棧指針寄存器，PC 是程序計(jì)數(shù)器，PSW 是程序狀態(tài)字寄存器，DPTR 是數(shù)據(jù)指針寄存器。51 子系列主要有 8038058751 三種機(jī)型。 該 系 列 單 片 機(jī) 的 始 祖 是 Intel 的 8031 單 片 機(jī) ， 后 來(lái) 隨 著 Flash rom 技 術(shù) 的 發(fā) 展 ， 8031 單 片 機(jī) 取 得 了 長(zhǎng) 足 的 進(jìn) 展 ， 成 為 目 前 應(yīng) 用 最 廣 泛 的 8 位 單 片機(jī) 之 一 ， 其 代 表 型 號(hào) 是 ATMEL 公 司 的 AT89 系 列 ， 它 廣 泛 應(yīng) 用 于 工 業(yè) 測(cè) 控 系 統(tǒng) 之 中 。 因 為 它 體 積 小 ， 通 常 都 藏 在 被 控 機(jī) 械 的 “肚 子 ”里 。 單 片 機(jī) 在 硬 件 資 源 方 面 的 利 用 率必 須 很 高 才 行 ， 所 以 匯 編 雖 然 原 始 卻 還 是 在 大 量 使 用 。 同 時(shí) ， 學(xué) 習(xí) 使 用 單 片 機(jī) 是 了 解 計(jì) 算 機(jī) 原 理與 結(jié) 構(gòu) 的 最 佳 選 擇 。 現(xiàn) 代 人 類 生 活 中 所 用 的 幾 乎 每 件 電 子 和 機(jī) 械 產(chǎn)品 中 都 會(huì) 集 成 有 單 片 機(jī) 。 90 年 代 后隨 著 消 費(fèi) 電 子 產(chǎn) 品 大 發(fā) 展 ， 單 片 機(jī) 技 術(shù) 得 到 了 巨 大 提 高 。 單 片機(jī) 由 芯 片 內(nèi) 僅 有 CPU 的 專 用 處 理 器 發(fā) 展 而 來(lái) 。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 圖 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖設(shè)備 1 巡檢員A手持機(jī) 管理機(jī)設(shè)備 n 巡檢員X手持機(jī) 管理機(jī)WEB服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器內(nèi)部網(wǎng)瀏覽13 / 51 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 電力設(shè)備巡檢系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)根據(jù)前一章中電力設(shè)備巡檢系統(tǒng)的簡(jiǎn)介可知，該電力設(shè)備巡檢系統(tǒng)主要有三部分組成，分別是 8031 單片機(jī)基本電路部分；8031 單片機(jī)外部程序與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展部分；數(shù)據(jù)檢測(cè)及數(shù)據(jù)采集部分。這種智能電力設(shè)備巡檢控制器兼有抑制串模塊抗干擾能力強(qiáng)、分辨力高、線性度好、成本低等優(yōu)點(diǎn)。例如，采用 DS1629型單線智能傳感器增加了實(shí)時(shí)日歷時(shí)鐘（RTC），使其功能更加完善。 一 個(gè) 可 視 化 高 級(jí) 語(yǔ) 言 編寫 的 小 程 序 里 面 即 使 只 有 一 個(gè) 按 鈕 ， 也 會(huì) 達(dá) 到 幾 十 K 的 尺 寸 ！ 對(duì) 于 家 用 PC 的 硬 盤來(lái) 講 沒(méi) 什 么 ， 可 是 對(duì) 于 單 片 機(jī) 來(lái) 講 是 不 能 接 受 的 。 它 的 體 積 小 、 質(zhì) 量 輕 、 價(jià) 格 便宜 、 為 學(xué) 習(xí) 、 應(yīng) 用 和 開(kāi) 發(fā) 提 供 了 便 利 條 件 。 事 實(shí)9 / 51上 單 片 機(jī) 是 世 界 上 數(shù) 量 最 多 的 計(jì) 算 機(jī) 。 隨 著 工 業(yè) 控 制 領(lǐng) 域 要 求 的 提 高 ，開(kāi) 始 出 現(xiàn) 了 16 位 單 片 機(jī) ， 但 因 為 性 價(jià) 比 不 理 想 并 未 得 到 很 廣 泛 的 應(yīng) 用 。 單 片 微 型 計(jì) 算 機(jī) 簡(jiǎn) 稱 單 片 機(jī) ， 是 典 型 的 嵌 入 式 微控 制 器 ， 常 用 英 文 字 母 的 縮 寫 MCU 表 示 單 片 機(jī) ， 它 最 早 是 被 用 在 工 業(yè) 控 制 領(lǐng) 域 。 如 ： 音 樂(lè) 信號(hào) 以 數(shù) 字 的 形 式 存 于 存 儲(chǔ) 器 中 （ 類 似 于 ROM） ， 由 微 控 制 器 讀 出 ， 轉(zhuǎn) 化 為 模 擬 音 樂(lè) 電信 號(hào) （ 類 似 于 聲 卡 ） 。 例 如 精 密 的 測(cè) 量 設(shè) 備 （ 功 率 計(jì) ， 示 波 器 ， 各 種 分 析 儀 ） 。 為 使 單 片 機(jī) 能 自 動(dòng) 完 成 某 一 特 定 任 務(wù) ， 必 須 把 要 解 決的 問(wèn) 題 編 成 一 系 列 指 令 （ 這 些 指 令 必 須 是 選 定 單 片 機(jī) 能 識(shí) 別 和 執(zhí) 行 的 指 令 ） ， 這 一系 列 指 令 的 集 合 就 成 為 程 序 ， 程 序 需 要 預(yù) 先 存 放 在 具 有 存 儲(chǔ) 功 能 的 部 件 ——存 儲(chǔ) 器中 。采用的傳感器作為從機(jī)可通過(guò)專用總線接口與主機(jī)進(jìn)行通信。最早的智能巡檢系統(tǒng)，采用的是 8位 A/D轉(zhuǎn)換器，其精度較低。因此，現(xiàn)場(chǎng)迫切需要一種實(shí)用、方便、有效的巡檢管理系統(tǒng) 。本設(shè)計(jì)采用 8031單片機(jī),該單片機(jī)具有集成度高，運(yùn)算快速快，體積小、運(yùn)行可靠，價(jià)值低廉的特點(diǎn)，適宜于各種等過(guò)程控制。其中一體化手持巡檢器基于單片機(jī)模塊，并采用復(fù)雜可編程邏輯芯片進(jìn)行硬件邏輯控制，與基于掌上電腦的手持機(jī)相比，專用性更強(qiáng)，性價(jià)比更高。該系統(tǒng)通過(guò)手持機(jī)檢測(cè)電力設(shè)備，經(jīng) AD 轉(zhuǎn)換器將采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，在單片機(jī)的控制下存入外部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。系統(tǒng)測(cè)得數(shù)據(jù)的本質(zhì)其實(shí)是測(cè)量傳感器的電阻，通常是將電阻的變化轉(zhuǎn)換成電壓或電流等模擬信號(hào)，再將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再由處理器換算出相應(yīng)數(shù)據(jù)。但仍存在以下局限性： 安裝較為復(fù)雜，而且長(zhǎng)期暴露在野外，容易遭到損壞。新型智能巡檢控制器的測(cè)試功能也在不斷增強(qiáng)。Σ－Δ 式 A／D 轉(zhuǎn)換器不僅能濾除量化噪聲，而且對(duì)外圍元件的精度要求低；由于采用了數(shù)字反饋方式，因此比較器5 / 51的失調(diào)電壓及零點(diǎn)漂移都不會(huì)影響數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換精度。 現(xiàn) 代 計(jì) 算 機(jī) 技 術(shù) 的 產(chǎn) 業(yè) 革 命 ， 將 世 界 經(jīng) 濟(jì) 從 資 本經(jīng) 濟(jì) 帶 入 到 知 識(shí) 經(jīng) 濟(jì) 時(shí) 代 。 　 　 在 家 用 電 器 中 的 應(yīng) 用 　 　 可 以 這 樣 說(shuō) ， 現(xiàn) 在 的 家 用 電 器 基 本 上 都 采 用 了 單 片 機(jī) 控 制 ， 從 電 飯 煲 、 洗 衣 機(jī) 、電 冰 箱 、 空 調(diào) 機(jī) 、 彩 電 、 其 他 音 響 視 頻 器 材 、 再 到 電 子 秤 量 設(shè) 備 ， 五 花 八 門 ， 無(wú) 所 不在 。 　 此 外 ， 單 片 機(jī) 在 工 商 ， 金 融 ， 科 研 、 教 育 ， 國(guó) 防 航 空 航 天 等 領(lǐng) 域 都 有 著 十 分 廣 泛的 用 途 。 INTEL 的 Z80 是 最 早 按 照 這 種 思 想 設(shè) 計(jì) 出 的 處 理 器 ， 從 此 以 后 ，單 片 機(jī) 和 專 用 處 理 器 的 發(fā) 展 便 分 道 揚(yáng) 鑣 。 而 傳 統(tǒng) 的 8 位 單 片 機(jī) 的 性 能 也 得 到 了 飛 速 提 高 ， 處 理 能 力 比 起80 年 代 提 高 了 數(shù) 百 倍 。 而 個(gè) 人 電 腦 中 也 會(huì) 有 為 數(shù) 不 少 的 單 片 機(jī) 在工 作 。 我 們 現(xiàn) 在 用 的 全 自 動(dòng) 滾 筒 洗 衣 機(jī) 、 排 煙 罩 、 VCD 等 等 的 家 電 里 面 都 可以 看 到 它 的 身 影 ！ 它 主 要 是 作 為 控 制 部 分 的 核 心 部 件 。 總 體 設(shè) 計(jì) 流 程 圖01H→(R4)開(kāi)始是否有鍵按下？子程序返回N是否9?YN是否清零？YY調(diào)用清零程序調(diào)用功能程序R4=0？Y N(61H)=0ffH?NY (R4)1→(R4)（60H）→（61H） （A）→（60H）00H→（62H） 、（63H） 調(diào)用顯示子程序0FFH→ （61H）N00H→（61H） 圖 總體設(shè)計(jì)流程圖11 / 51進(jìn)入 21世紀(jì)后，智能電力設(shè)備巡檢系統(tǒng)正朝著高精度、多功能、總線標(biāo)準(zhǔn)化、高可靠性及安全性、開(kāi)發(fā)虛擬巡檢控制器和網(wǎng)絡(luò)巡檢控制器、研制單片巡檢系統(tǒng)等高科技的方向迅速發(fā)展。目前，智能控制器的傳感器的總線技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，所采用的總線主要有單線(1Wire)總線、I2C 總線、SMBus 總線和 spI總線。本設(shè)備巡檢是以 MCS51系列 8031單片機(jī)為核心構(gòu)成的多路電力設(shè)備巡檢系統(tǒng)。單片機(jī)的工作過(guò)程：?jiǎn)?片 機(jī) 自 動(dòng) 完 成 賦 予 它 的 任 務(wù) 的 過(guò) 程 ， 也 就 是 單 片 機(jī) 執(zhí) 行 程序 的 過(guò) 程 ， 即 一 條 條 執(zhí) 行 的 指 令 的 過(guò) 程 ， 所 謂 指 令 就 是 把 要 求 單 片 機(jī) 執(zhí) 行 的 各 種 操 作用 的 命 令 的 形 式 寫 下 來(lái) ， 這 是 在 設(shè) 計(jì) 人 員 賦 予 它 的 指 令 系 統(tǒng) 所 決 定 的 ， 一 條 指 令 對(duì) 應(yīng)著 一 種 基 本 操 作 ； 單 片 機(jī) 所 能 執(zhí) 行 的 全 部 指 令 ， 就 是 該 單 片 機(jī) 的 指 令 系 統(tǒng) ， 不 同 種 類的 單 片 機(jī) ， 其 指 令 系 統(tǒng) 亦 不 同 。 　 　 早 期 的 單 片 機(jī) 都 是 8 位 或 4 位 的 。 目 前 ， 高 端 的 32 位 單 片 機(jī) 主 頻 已 經(jīng) 超 過(guò) 300MHz， 性 能 直 追90 年 代 中 期 的 專 用 處 理 器 ， 而 普 通 的 型 號(hào) 出 廠 價(jià) 格 跌 落 至 1 美 元 ， 最 高 端 的 型 號(hào) 也只 有 10 美 元 。 汽 車 上 一 般 配 備 40 多 部 單 片 機(jī) ， 復(fù) 雜 的 工 業(yè) 控 制 系 統(tǒng) 上 甚 至 可 能 有 數(shù) 百 臺(tái) 單片 機(jī) 在 同 時(shí) 工 作 ！ 單 片 機(jī) 的 數(shù) 量 不 僅 遠(yuǎn) 超 過(guò) PC 機(jī) 和 其 他 計(jì) 算 的 總 和 ， 甚 至 比 人 類 的數(shù) 量 還 要 多 。 　 它 是 一 種 在 線 式 實(shí) 時(shí) 控 制 計(jì) 算 機(jī) ， 在 線 式 就 是 現(xiàn) 場(chǎng) 控 制 ， 需 要 的 是 有 較 強(qiáng) 的 抗 干擾 能 力 ， 較 低 的 成 本 ， 這 也 是 和 離 線 式 計(jì) 算 機(jī) 的 （ 比 如 家 用 PC） 的 主 要 區(qū) 別 。 不 過(guò) ， 這 種 電 腦 ， 通 常 是 指 個(gè) 人 計(jì) 算 機(jī) ， 簡(jiǎn) 稱 PC 機(jī) 。 各 種 產(chǎn) 品 一 旦 用 上 了 單 片 機(jī) ， 就 能 起 到 使 產(chǎn) 品 升 級(jí) 換 代 的 功 效 ，常 在 產(chǎn) 品 名 稱 前 冠 以 形 容 詞 ——“智 能 型 ”， 如 智 能 型 洗 衣 機(jī) 等 。 需 要 注意 的 是 52 系 列 的 單 片 機(jī) 一 般 不 具 備 自 編 程 能 力