【正文】 Dl= (data%1000)/100。 set_ write ()。/*read ADCFIFO1*/ asm(“ LDP 100h ” )。TMS320LF2407 芯片作為測(cè)溫儀的核心芯片。 在這些環(huán)節(jié)中，由于干擾的侵入，都會(huì)造成條件狀態(tài)偏差、失誤，致使輸出控制誤差加大，甚至控制失常。每個(gè)功能塊單獨(dú)對(duì)電壓過(guò)載進(jìn)行保護(hù)，不會(huì)因某塊穩(wěn)壓電源故障而使整個(gè)系統(tǒng)破壞，而且也減少了公共阻抗的相互禍合，大大提高了供電的可靠性，也有利于電源散熱。即空間干擾 (場(chǎng)干擾 )，通過(guò)電磁波輻射竄入系統(tǒng) :過(guò)程通道干擾，干擾通過(guò)與前向通道、后向通道及其它通道進(jìn)入 。軟件流程圖如圖 44。顯示時(shí)可根據(jù)需要顯示一點(diǎn)或兩點(diǎn)溫度。打印機(jī)接口形式既可并行也可串行接口。它是測(cè)控系統(tǒng)與操作者實(shí)現(xiàn)交換作用的另一個(gè)方面。因此數(shù)據(jù)區(qū) RAM64K(0000HFFFH)，程序區(qū)為 RAM的后 64K(10000H1FFFFH)。 ADC 模塊的結(jié)構(gòu)要求采樣轉(zhuǎn)變時(shí)間是 μ s或更長(zhǎng)以保證轉(zhuǎn)換精度。為保證轉(zhuǎn)換精度電源采用標(biāo)準(zhǔn)減噪聲設(shè)備。℃，大于 400℃時(shí)為所測(cè)電動(dòng)勢(shì)的 1%。但是上電后，系統(tǒng)的晶體振蕩器往往需要幾百毫秒的穩(wěn)定期，一般為 100ms200ms。 綜上因素選擇 DS18B20 芯片為核心研制高速測(cè)溫儀。紅外輻射的物理本質(zhì)是熱輻射，當(dāng)物體溫度處于絕對(duì)零度以上時(shí)，其內(nèi)部帶電粒子的熱運(yùn)動(dòng)就會(huì)向外發(fā)射出紅外線。 單 片 機(jī)電 源 鍵 盤放大器溫度傳感器存儲(chǔ)器D S 1 8 B 2 0打 印 機(jī)顯示器 圖 21 系統(tǒng)硬件框圖 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 單片機(jī)選擇 單片機(jī)： AT89C51 單片機(jī)是 ATMEL 公司生產(chǎn)的高性能 8位單片機(jī)，主要功能如下： 1）兼容 MCS51 指令系統(tǒng)； 2） 32 個(gè)雙向 I/O 口，兩個(gè) 16 位可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器； 3） 1 個(gè)串行中斷，兩個(gè)外部中斷源； 4）可直接驅(qū)動(dòng) LED； 5）低功耗空閑和掉電模式； 6） 4 KB 可反復(fù)擦寫 (1 000 次 )FLASI ROM； 7）全靜態(tài)操作 O～ 24 MHz； 8） 128 8 b 內(nèi)部 RAM。它是 DSP 芯片的一個(gè)最重要性能指標(biāo)當(dāng) DSP 應(yīng)用于高速測(cè)溫時(shí)，運(yùn)算速度是選擇芯片的重要指標(biāo)。工業(yè)、電話等新的DSP 應(yīng)用。因?yàn)槠鋬?nèi)部不能滿足某些特殊要求的高速測(cè)溫。 最后經(jīng)過(guò)了硬件和軟件調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的高速測(cè)溫的功能。同時(shí)也解釋了本系統(tǒng) 其它部分芯片選擇的原因。缺點(diǎn)是不能遠(yuǎn)距 離測(cè)溫，結(jié)構(gòu)易壞； 2）電阻溫度計(jì) 具有測(cè)量精度高，性能良好，靈敏度高，應(yīng)用廣，能夠較遠(yuǎn) 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 距離測(cè)溫，并能實(shí)現(xiàn)溫度自動(dòng)控制和記錄等優(yōu)點(diǎn)； 3）熱電偶 其特點(diǎn)是測(cè)量精度高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易懂，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，野遠(yuǎn)距離測(cè)量，測(cè)量范圍廣； 4）輻射式測(cè)溫儀表 其測(cè)量精度不如熱電偶溫度計(jì)高，測(cè)量誤差大，測(cè)量范圍大約在 400 ℃ ~3200℃。 從內(nèi)部結(jié)構(gòu)和資源分析，不同系列有不同的特點(diǎn)，以 TMS320 較新產(chǎn)品為例，C20X(C203， F206)有多達(dá) 的片內(nèi)程數(shù)據(jù) /程序 RAM，支持同步，異 步串口。 TI 公司的產(chǎn)品中， TMS320C1X， C2X， C5X， C54X， C6X， C62X 都屬于定點(diǎn) DSP，而 TMS320C3X， C4X， C8X 和 C67X 則為浮點(diǎn) DSP。 該系統(tǒng)主要由單片機(jī)及外圍器件構(gòu)成。溫度傳感器是 溫度測(cè)量?jī)x表 的核心部分，品種繁多。 7）在 9 位分辨率時(shí)最多在 內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字， 12 位分辨率時(shí)最多在 750ms 內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快。 C?30PC?30PY?CRYSTALX2X1/XCLKIN 圖 31 內(nèi)部震蕩電路 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 復(fù)位電路 圖 32 所示為手 動(dòng)復(fù)位電路。 傳感器的選擇 為提高熱電偶的響應(yīng)速度，在此采用小直徑 的鎳鉻一鎳鋁 (硅 )熱電偶 (K型 )。 （ 1） ADC 模塊的管腳介紹 ADC 模塊共提供 20 個(gè)管腳與外部電路接口。 f）如 果中斷沒(méi)有被屏蔽的話，轉(zhuǎn)變結(jié)束時(shí)會(huì)設(shè)置一個(gè)中斷標(biāo)志并產(chǎn)生中斷。圖 34是 TC55V8128BJ12的外部引腳排列圖，各引腳名稱及功能。動(dòng)態(tài)顯示的亮度要受電流平均值的影響，其電流平均值增大，顯示亮度增強(qiáng)。我們使用 74LSl64串行輸入 — 并行輸出 8位移位寄存器作為段選碼驅(qū)動(dòng) 器，每一位用一片 74LSl64，其并行輸出腳作段選的靜態(tài)驅(qū)動(dòng)。 6）溫度計(jì)可編程 912位 。由美國(guó) DALLAS半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的 DS18B20型單線智能溫度傳 感器，屬于新一代適配處理器的智能溫度傳感器，可廣泛用于工業(yè)、民用、軍事等領(lǐng)域的溫度測(cè)量及控制儀器、測(cè)控系統(tǒng)和大型設(shè)備中。 需要特別注意的是，采用這種方法后，對(duì)程序進(jìn)行編譯時(shí)不能采用優(yōu)化功能，否則將使程序產(chǎn)生不可預(yù)測(cè)的結(jié)果。在整流之后可采用雙 T濾波器，以消除 50HZ 的工頻干擾。采用軟件來(lái)抑制工頻干擾是當(dāng)前工頻串模干擾抑制技術(shù)的一種新技術(shù)。下面是兩種適用于高速數(shù)據(jù)采集的有效方法。只要在非程序區(qū)設(shè)置攔截措施，使程序進(jìn)入陷阱，然后強(qiáng)使程序進(jìn)入初始狀態(tài)。 asm(“ SPLK 004bh, 7034h ” )。=0x03ff。 Read_ distemper ()。 Write_ byte (0+p, d0)。 Delay (5)。 /*讀 AD 值 */ asm(“ LDP 0e0h” )。由于 DSP 在高速測(cè)溫方面領(lǐng)域應(yīng)用還比較少，該儀器的研制將對(duì)計(jì)算機(jī)的發(fā)展有重大的意義。由于多數(shù) DSP 芯片都能在一個(gè)指令周期內(nèi)完成一次乘法和一次加法，而且提供專門的FFT 指令 (如實(shí)現(xiàn) FFT 所必須的比特反轉(zhuǎn)等 )，使得 FFT 算法在 DSP 芯片上實(shí)現(xiàn)的速度更快。程序及表格、常數(shù)皆存放在 FLASH 中，雖然避免了程序指令及表格、常數(shù)受干擾破壞，但片內(nèi) RAM、外部擴(kuò)展 RAM 以及片內(nèi)各種特殊功能寄存器等狀態(tài)都有可能受到外來(lái)干擾而變化。它的明顯優(yōu)點(diǎn)是抗電網(wǎng)瞬變干擾能力強(qiáng)，很適宜于微機(jī)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)。 空 間 干 擾供 電 系 統(tǒng) 干 擾工 程 通 道 干 擾微機(jī)系統(tǒng) 圖 51 微機(jī)系統(tǒng)中的主要干擾渠道 任何電源及輸電線 路都存在內(nèi)阻，正是這些內(nèi)阻才引起了電源的噪聲干擾。采用這種方法一方面可以在 C程序中實(shí)現(xiàn)用 C語(yǔ)言無(wú)法實(shí)現(xiàn)的一些硬件控制功能，如修改中斷控制寄存器、中斷使能或無(wú)效、讀取狀態(tài)寄存器和中斷標(biāo)志寄存器等。 系 統(tǒng) 初 始 化采 樣超 溫 ？存 儲(chǔ)濾 波 處 理擬 合 成 溫 度 值同 時(shí)顯 示兩 點(diǎn)溫 度顯 示某 點(diǎn)溫 度打印報(bào)警 圖 41 測(cè)溫系統(tǒng)總流程圖 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 采樣部分程序設(shè)計(jì) 經(jīng)過(guò)放大器兩級(jí)把熱電偶采集得到的電壓放大后經(jīng)過(guò)濾波送人 DSP。該 打印機(jī)與 DSP 接口如圖 39 所示。發(fā)光二極管顯示器的成本較低，顯示的亮度較大。 如果程序區(qū)采用外部的 RAM 時(shí)，應(yīng)將 DSP 芯片的 MP／ Mc置高，使芯片工作在微處理器方式。 ADC 模塊提供的預(yù)標(biāo)定允許應(yīng)用過(guò)程中 DSP 時(shí)鐘變化時(shí) ADC 模塊保持最優(yōu)化操作。ADCINO, ADCIN 1, ADCIN8 和 ADCIN9 還具有數(shù)字 1/O 的第二功能。放大器 LM358 采用單極性輸入時(shí)的飽和輸出電壓為 . 故放大倍數(shù)為3830/=92。在實(shí)際的 DSP 應(yīng)用系統(tǒng)特別是產(chǎn)品化的 DSP系統(tǒng)，可靠性是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題。它根據(jù) 控制器 指定的位置存入和取出信息。 與熱電偶、熱電阻等常規(guī)溫度傳感器相比，紅外溫度計(jì)具有測(cè)溫范圍寬、壽命長(zhǎng)、性 能可靠、反應(yīng)極快和非接觸性等諸多優(yōu)點(diǎn)。由于總線之操作各自獨(dú)立，因此可同時(shí)進(jìn)入程序及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間，而兩內(nèi)存間的數(shù)據(jù)亦可互相交換，使得其具有快速的運(yùn)算速度，幾乎所有的指令皆可在 50ns 周期時(shí)間內(nèi)執(zhí)行完畢，內(nèi)部的程控以管線式的方式操作 (Pipeline operation)，且使用內(nèi)存映像的方式，使其整體的效能可達(dá)到 20MIPS，因此非常適用于實(shí)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)控制，而對(duì)于速度較慢的外圍亦提供了waitstates 的功能。不同 DSP 芯片的硬件資源也不同，如片內(nèi) ROM、RAM 數(shù)量，外部可擴(kuò)展總線接口， I/O 接口，程序和數(shù)據(jù)空間等。 C3X 是 TMS320 系列 32 位 浮點(diǎn)，具有高度并行性， C3X 的 DMA 控制器有自己的數(shù)據(jù)總線，可與 CPU 并行工作。 DSP 芯片的發(fā)展 數(shù)字信號(hào)處理器（ Digital Signal Processing,簡(jiǎn)稱 DSP）是一門應(yīng)用科學(xué)又應(yīng)用在各種領(lǐng)域的新興科學(xué)。它在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和現(xiàn)代科學(xué)研究及技術(shù)開(kāi)發(fā)過(guò)程中也是一個(gè)非常重要的測(cè)量參數(shù)。接著在介紹了 DSP 芯片的發(fā)展與應(yīng)用領(lǐng)域、 DSP 芯片的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及分類的基礎(chǔ)上，針對(duì)高速測(cè)溫儀系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行 DSP 芯片的選型，并對(duì)所選芯片 — TMS320F240 的結(jié)構(gòu)和特征進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。溫度傳感器隨著溫度變化而引起變化的物理參數(shù)有：膨脹、電阻。第五代 DSP，直至第六代產(chǎn)品（ TMS320C6X， C8X），產(chǎn)品不斷更新完善，推出速度快，性價(jià)比高新一代產(chǎn)品，在 TMS320 系列產(chǎn)品中， C1X、 C2X 已屬于淘汰產(chǎn)品， C5X 也將被淘汰。要先選定 DSP 芯片才能設(shè)計(jì)電路及系統(tǒng)的其他電路。、 除了以上因素還要考慮 DSP 芯片封裝的形式、供貨情況、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、生命周 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 期等。 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 綜上因素選用 TMS20F240 芯片為核心研制高速測(cè)溫儀。 5）溫范圍－ 55℃ ～＋ 125℃ ，在 10～ +85℃ 時(shí)精度為 177。一種是將外部時(shí)鐘源直接輸入 XTAL 1 /CLKIN 引腳， XTAL2 懸空，采用封裝好的晶體振蕩器。采集的信號(hào)經(jīng)放大器放大后通過(guò)濾波將噪聲和其它干擾信號(hào)濾去。 ADC 模塊有以下功能 : ADC 可執(zhí)行獨(dú)立的或連續(xù)的采樣、保持操作。 e）將位寫入 ADC 的控制寄存器時(shí)，不影響正在進(jìn)行的轉(zhuǎn)換過(guò)程。因此必須擴(kuò)展外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 5V的直流電壓再經(jīng)過(guò)低壓降穩(wěn)壓器TPS76301將電壓穩(wěn)定在 3． 3V。所以本測(cè)溫儀采用靜態(tài)顯示法。 3）供電范圍 3V～ 。程序?qū)⒉蓸拥?AD 值轉(zhuǎn)換成溫度值后，形成獨(dú)立的數(shù)字，在分別將每位數(shù)字按八次每次一位譯碼，譯碼完畢后，將碼數(shù)串行發(fā)送，一直到把四位數(shù)字發(fā)送完畢流程圖見(jiàn)圖 43。而且與獨(dú)立編寫匯編程序?qū)崿F(xiàn)混合編程相比，這種方法具有如下優(yōu)點(diǎn)： 1）程序的入口和出口由 C自動(dòng)管理，不必手工編寫匯編程序?qū)崿F(xiàn)； 2）程序結(jié)構(gòu)清晰。 1）交流穩(wěn)壓器 用來(lái)保證供電的穩(wěn)定性，防止電源系統(tǒng)的過(guò)壓與欠壓，有利 于提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。例如將雙積分 A/D 轉(zhuǎn)換器用于精密的電壓測(cè)量中，常見(jiàn)有工頻電網(wǎng)電壓的串模干擾，嚴(yán)重時(shí)，會(huì)出現(xiàn)干擾信號(hào)淹沒(méi)被測(cè)信號(hào)的情況。 在一般數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，常采用一些簡(jiǎn)單的數(shù)值，邏輯運(yùn)算處理來(lái)達(dá)到濾波的效果。定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間稍大于主程序正常運(yùn)行一個(gè)循環(huán)的時(shí)間，而在主程序運(yùn)行過(guò)程中執(zhí)行一次定時(shí)器時(shí)間常數(shù)刷新操作，這樣，只要程序正常運(yùn)行，定時(shí)器不會(huì)出現(xiàn)定時(shí)中斷，而當(dāng)程序失常，不能刷新定時(shí)器時(shí)間常數(shù)而導(dǎo)致定時(shí)中斷，利用定時(shí)中斷服務(wù)程序?qū)⑾到y(tǒng)復(fù)位。 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 參 考 文 獻(xiàn) [1] 胥軍 , 吳旭敏 , 余小華． 提高測(cè)溫系統(tǒng)數(shù)據(jù)精度的方法及其應(yīng)用 . 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)=0x03ff。 n++) { Write byte(n,32)。 Write _byte (3+p, d3)。 Write_ mand (3)。 asm(“ SACH 8033h” )。 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 致 謝 我終于把幾經(jīng)修改的完整論文打印出來(lái)，看著用自己努力出來(lái)的成果心里滿是喜悅。見(jiàn)目錄五。使輸出嚴(yán)重混亂或系統(tǒng)失去控制。 軟件抗干擾設(shè)計(jì) 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 該測(cè)溫系統(tǒng)在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)，大量的干擾源雖不能造成硬件系統(tǒng)的損壞，但常常使測(cè)溫系統(tǒng)不能正常運(yùn)行。由于該測(cè)溫儀應(yīng)用與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)溫，外界干擾對(duì)它的干擾特別大，特別是 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 50HZ 的尖峰電壓。 嵌入