自動檢測系統(tǒng)的設(shè)計-資料下載頁
2025-01-18 19:48本頁面
【正文】 測電路 圖 79 掉電檢測電路 如圖 79所示，掉電保護功能的實現(xiàn)有兩種方案：①選用 E2ROM，將重要數(shù)據(jù)置于其中；②加接備用電池。穩(wěn)壓電源和備用電池分別通過二極管接于存儲器的 Ucc端，當穩(wěn)壓電源電壓大于備用電池電壓時，電池不供電；當穩(wěn)壓電源掉電時，備用電池工作。 ? 儀器內(nèi)還應(yīng)設(shè)置掉電檢測電路，以便一旦檢測到失電，將斷點內(nèi)容保護起來。圖中 CMOS555接成單穩(wěn)形式，掉電時 3端輸出低電平脈沖，作為中斷請求信號。光電耦合器的作用時防止干擾而產(chǎn)生誤動作。在掉電瞬時，穩(wěn)壓電源在大電容支持下，仍維持供電 (約幾十毫秒 )，這段時間內(nèi)，主機執(zhí)行中斷服務(wù)程序，將斷點和重要數(shù)據(jù)置入 RAM。 鍵盤 /顯示接口電路 圖 710 鍵盤 /顯示接口電路 鍵盤與顯示電路可通過可編程接口芯片 8255A與 8031連接，其原理電路圖如圖 710所示。 74ls48的應(yīng)用舉例 為了使系統(tǒng)能夠直觀地顯示其溫度變化，系統(tǒng)設(shè)置了 4位LED顯示器。設(shè)顯示緩沖單元位 28H和 29H；其顯示器第一位顯示通道號；第 2~4位顯示溫度，最大為 9990C。為了便于操作，顯示方法設(shè)計成兩種方式：第一，自動循環(huán)顯示，在這種方式下，計算機可自動地把采樣的 1?！?8＃退火爐的溫度不間斷地依次進行顯示；第二，定點顯示，即操作人員可隨時任意查看某一座退火爐的溫度，且兩種顯示方式可任意切換。由圖 710看出，系統(tǒng)采用的是以 74LS373作為鎖存器的靜態(tài)顯示方法。 74LS48為共陰極譯碼 /驅(qū)動器， LED數(shù)碼管采用的是 CS5137T， 8255A作為顯示接口。 為了便于完成系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置、顯示方式選擇、自動 /手動安排，以及系統(tǒng)的啟動和停止，系統(tǒng)設(shè)置了一個 4 4矩陣鍵盤，其中， 0～9為數(shù)字鍵， A～ F為功能鍵。由圖 710可知，鍵盤接口采用 8255A的PA3～ PA0為行掃描接口，從 B口的 PB3～ PB0讀入列值，該系統(tǒng)鍵盤處理為中斷方式。因此， 8255A的 B口工作在兩種方式下：在顯示狀態(tài)下為輸出方式；在鍵盤中斷服務(wù)程序處理過程中為輸入方式。 報警電路 圖 711 報警接口電路 本系統(tǒng)選用的是聲光報警電路，采用雙色發(fā)光二極管進行安全顯示，用 8255A的 PA7驅(qū)動晶體管 8050，控制語音芯片 9561帶動喇叭發(fā)音，實現(xiàn)聲音報警的目的。 工作原理： ? 雙色發(fā)光二極管進行顯示報警時，當 LAi為高電平，而LBi為低電平時，發(fā)光二極管顯示綠色；反之，當 LAi為低電平，而 LBi為高電平時，發(fā)光二極管顯示紅色；若兩者均為高電平時，顯示黃色。系統(tǒng)每個發(fā)光二極管指示一座退火爐，溫度正常時顯示綠色，高于上限值時顯示紅色，低于下限值時顯示黃色。顯示顏色的控制分別由8255A的 C口和 8031的 P1口來實現(xiàn)。 D/A轉(zhuǎn)換電路 圖 712 部分 D/A轉(zhuǎn)換電路 該系統(tǒng)還設(shè)有 8路 D/A轉(zhuǎn)換電路，分別將處理器輸出給各路的控制量轉(zhuǎn)換成模擬量，送至對應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu)。 A/D轉(zhuǎn)換器選用 8路、雙緩沖的 DAC0832，輸出為 4～ 20mA電流信號。其中一路 D/A轉(zhuǎn)換電路如圖 712所示，其它 7路類同。 三、溫度測控系統(tǒng)的軟件設(shè)計 ? 整個系統(tǒng)的軟件采用結(jié)構(gòu)化與模塊化設(shè)計，分為主程序、中斷服務(wù)程序，以及許多功能獨立模塊 。 主程序主要包括初始化模塊、監(jiān)控主程序模塊、自診斷程序模塊、鍵掃描與處理模塊、顯示模塊和手動模塊等幾部分組成。 系統(tǒng)主程序 初始化與監(jiān)控主程序、自診斷主程序、鍵掃描與處理程序的框圖分別如圖 71圖 71圖 715所示 圖 713 主程序模塊流程圖 圖 714 自診斷模塊流程圖 圖 715 鍵掃描處理程序流程圖 ? 系統(tǒng)上電復(fù)位之后，單片機首先進入系統(tǒng)的初始化模塊，該模塊的主要任務(wù)是設(shè)置堆棧指針、初始化 RAM工作區(qū)以及通道地址、設(shè)置中斷和開中斷等，模塊流程如圖 616所示。 圖 716 初始化模塊流程圖 然后程序進入自診斷模塊，在該模塊中，先由程序自身設(shè)置一個測試數(shù)據(jù)，由 D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬量輸出，在將多路開關(guān)、放大器和 A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后送入 CPU， CPU把得到的數(shù)據(jù)與原來設(shè)定的數(shù)據(jù)相比較，如兩者的差距在允許范圍之內(nèi)，表明自診斷正常，程序可以進行；否則出錯，表明儀器工作不正常，發(fā)出警告，等待及時處理。 定時采樣處理中斷服務(wù)程序 ? 定時器采樣處理中斷服務(wù)程序即5s定時中斷服務(wù)程序，主要包括：數(shù)據(jù)采集、數(shù)字濾波、標度變換、報警處理、顯示通道號及溫度、直接數(shù)字控制計算和控制輸出等。其流程圖如圖 717所示。 圖 717 中斷服務(wù)程序流程圖 本程序的基本思想是 8個通道按功能模塊一個一個地處理。如先采樣全部數(shù)據(jù)，再完成各個通道的數(shù)字濾波等等，直到控制輸出。所以采用模塊設(shè)計方法，即每一個功能設(shè)計成一個模塊。這樣讓程序一是比較簡單，二是采集數(shù)據(jù)存放、處理均比較方便。因此，在中斷服務(wù)程序中，只需按順序調(diào)用各功能模塊子程序即可。 （ 1） 數(shù)據(jù)采集模塊 ? 數(shù)據(jù)采集程序的主要任務(wù)是巡回檢測 8個退火爐的溫度參數(shù)，并把它們存放在外部RAM指定單元。巡回檢測的方法是先把 8個通道各采樣一次，然后再采樣第二次，第三次， 直到每個通道均采樣 5次為止。其采樣程序流程圖如圖 718所示。 圖 718 采樣程序流程圖 ? 其報警程序流程圖如圖719所示。該程序基本思想是：設(shè) 8座退火爐上、下限報警值分別與檢測值比較，并將相應(yīng)的報警標志位置位 。 圖 719 溫度報警處理程序流程圖
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