【正文】 232 的 T1IN,R1IN 管腳相連，MAX232 將發(fā)送的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 RS232C 標(biāo)準(zhǔn)的電平信號發(fā)送到接收端，產(chǎn)生發(fā)送中斷，供單片機(jī)處理；反之 MAX232 將接收的 RS232C 標(biāo)準(zhǔn)的電平信號轉(zhuǎn)換為串行的數(shù)據(jù)傳給 80C196KC，產(chǎn)生接收中斷，供單片機(jī)處理，這樣就完成了 RS232 接口通信功能 [12]。MCS96 的串口與 MCS51 的串口相兼容，它有 4 種操作模式，3 種是異步的，1 種是同步的。異步模式是全雙工的，即能同時收發(fā)。接收器是帶緩沖的。使用時，首先進(jìn)行初始化，設(shè)置串行口工作方式和通訊速率。考慮到實(shí)用性，采用標(biāo)準(zhǔn)異步方式，由于系統(tǒng)的晶振為 16M，波特率選用的是 9600。串行口的波特率決定于 16 位的波特率寄存器（000EH）的內(nèi)容，該寄存器應(yīng)以連續(xù) 2 個字節(jié)裝載之，低位字節(jié)在先。寄存器的最高位用于選擇波特率發(fā)生器的輸入頻率源，最高位為 1，選用 XTAL1 頻率（即振蕩器頻率） ，否則選用 T2CLK 引腳的外部頻率。芯片連接圖 10 如下。 圖 10 RS232 硬件連接圖 鍵盤及輸入輸出電路作為小型的智能儀器，鍵盤是不可或缺的一部分，它是最常見的數(shù)據(jù)或指令輸入外設(shè)，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、操作簡明、標(biāo)示明顯等。鍵盤有編碼鍵盤和非編碼鍵盤兩種，前者能自動的提供被按鍵的 ASCII 碼并能將數(shù)據(jù)保持到新鍵按下為止，同時產(chǎn)生選通脈沖，以通知 CPU 有閉合鍵輸入，這種鍵盤易于使用，但硬件比較復(fù)雜。非編碼鍵盤只簡單的提供鍵盤的行列矩陣，其他操作如鍵的識別，決定按鍵的讀數(shù)等靠軟件完成，故硬件比較簡單。由于按鍵是一個機(jī)械開關(guān)，所以在鍵按下或釋放的過程中常會發(fā)生抖動，抖動的時間約為 10～20ms。消除抖動的方法有三種，第一種是采用 RC 濾波電路；第二種是采用軟件延時，讓 CPU 執(zhí)行一段延時 10～20ms 的延時程序，以等待按鍵穩(wěn)定后再讓 CPU讀入信息并進(jìn)行處理；第三種是用硬件電路，采用觸發(fā)器消抖電路 [13]。4*4 的鍵盤結(jié)構(gòu)如圖 11 所示。 輸出接口輸 入 接 口 0行1行2行3行1列 2列 3列 4列+5V數(shù) 據(jù) 總 線接 CPU圖 11 4*4 的鍵盤結(jié)構(gòu)圖圖中列線通過電阻接+5V，當(dāng)鍵盤沒有鍵閉合時，所有的行線和列線斷開，列線都呈高電平。當(dāng)鍵盤上某一個鍵閉合時，則該鍵所對應(yīng)的列線與行線短路。工作時，首先在 CPU 的控制下，使行線為低電平，其余三根行線為高電平，讀列線狀態(tài)，如果列線都為高電平，則 0 行沒有鍵閉合。如果讀出的列線狀態(tài)不全為高電平，則行列交叉為低處的鍵為閉合狀態(tài)；如果 0 行這一行上沒有鍵閉合，接著使 1 行為低電平，其余行線為高電平，用同樣的方法檢查 1 行這一行上有無鍵閉合，以此類推。這種逐行逐列的檢查鍵盤的過程稱為對鍵盤的一次掃描。CPU 對鍵盤掃描可以采取程序控制的隨機(jī)方式，CPU 空閑時掃描鍵盤。也可以采取定時控制方式，每隔一定的時間，CPU 對鍵盤掃描一次，CPU 可隨時響應(yīng)鍵輸入請求。也可以采用中斷方式，當(dāng)鍵盤上有鍵閉合時，向 CPU 請求中斷，以識別哪個鍵處于閉合狀態(tài)，并對鍵輸入信息作出響應(yīng)處理。作為智能儀器，對外設(shè)的控制是一個重要的環(huán)節(jié)，因此有很多的輸入輸出信號。由于控制的是電力設(shè)備，干擾很大，所以輸入輸出的時候都要加上光電隔離器，光電隔離器的作用是將輸入輸出的地與系統(tǒng)的地隔離開來，這樣外部地上的干擾就不會串入系統(tǒng)內(nèi)部，影響儀器的正常工作 [14]。下圖就是用一路輸出控制繼電器的硬件接線如圖 12。 圖 12 輸出硬件接線圖 復(fù)位及電源監(jiān)控電路 每次上電時，80C196KC 都應(yīng)復(fù)位，為了復(fù)位，在 VCC、振蕩器和反偏置發(fā)生器已達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)之后，至少要使/RESET 腳保持 2 個狀態(tài)的低電平。當(dāng)/RSEET 再次變高時，80C196KC 就開始執(zhí)行為時 10 個狀態(tài)周期的復(fù)位序列。這個復(fù)位序列使一些寄存器初始化，把 PC 寄存器的值置為 0280H，以準(zhǔn)備從 2080H 單元開始執(zhí)行指令。復(fù)位序列還把2022H 單元（芯片配置字節(jié) CCB）的內(nèi)容裝載到芯片配置寄存器 CCR。復(fù)位信息可能有下列 3 種情況產(chǎn)生：上電或手動復(fù)位，監(jiān)視定時器溢出以及執(zhí)行復(fù)位指令 RST。不管哪種情況下產(chǎn)生的復(fù)位信息，都會使/RESET 引腳的電位變低，因而板上的其他芯片就可以利用它的復(fù)位信號。由于外設(shè)復(fù)位的速度比較慢，可能當(dāng)80C196KC 已經(jīng)開始執(zhí)行程序了，但外設(shè)還沒有復(fù)位好，為了解決這個問題，在復(fù)位信號后加一單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器以延長復(fù)位信號，如圖 13。圖 13 多片復(fù)位電路系統(tǒng)要實(shí)時監(jiān)控電壓的變化，一旦停電要馬上記錄掉電時間，這需要專門的電源監(jiān)控芯片，MAX706 就是這種芯片。上電以后，當(dāng) VCC 小于 ，/RESET 信號為低，這樣/RESET 信號接至 80C196KC 的不可屏蔽中斷引腳，記錄下斷電的時間。當(dāng) VCC 大于 時，200ms 以后，/RESET 信號才從低變高 [15]。 系統(tǒng)調(diào)試過程分析由于本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，在調(diào)試過程中也遇到了不少的問題，以下就是幾個需要注意的問題：（1）由于整個系統(tǒng)由采集板和處理通訊板兩部分組成，它們之間的通訊通過雙口RAM 來完成。它們是由一更扁平電纜來連接的，所以，扁平電纜要盡可能的短，以降低衰減。同時，在布線中應(yīng)盡可能的保證數(shù)字口的走線盡量短，以防止干擾串入或干擾其他信號。（2）由于外掛的設(shè)備比較多，雖然每個設(shè)備功耗并不大，但是，總的功耗卻不小，故電源線一定要盡可能的粗，這樣，有利于降低阻抗，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定和正常的工作。其次，由于某些地址線和數(shù)據(jù)線走得距離比較長，在單片機(jī)的數(shù)據(jù)和地址線上應(yīng)加緩沖器（74LS245） ，保證數(shù)據(jù)和地址的正確讀入和寫出，在緩沖器的輸入端最好有上拉電阻。（3）CAN 總線接口不能單獨(dú)調(diào)試，必須與另外一端 CAN 控制器的試驗(yàn)板聯(lián)調(diào)，單獨(dú)調(diào)試的時候，CAN 控制器報錯并自動的退出總線。特別要注意網(wǎng)絡(luò)匹配電阻 120 歐姆電阻的使用，否則通訊的質(zhì)量非常差。（4）采用單點(diǎn)接地的方法，模擬地和數(shù)字地要嚴(yán)格分開，以防止地噪聲的串?dāng)_，提高系統(tǒng)的可靠性。地線一定要粗，每個芯片的電源輸入管腳和地線間要接入去耦電容，以減少干擾。（5）由于仿真器的接口是插拔式的，多次插拔以后會引起接觸不良，調(diào)試時必須保證各個管腳是嚴(yán)格接觸的。（6）系統(tǒng)要存貯的信息量很大，但是空間卻是固定的，只有 128KB，所以必須很認(rèn)真的進(jìn)行存貯空間的分配，在保證工作的情況下盡可能的多存數(shù)據(jù)。結(jié)束語變壓器監(jiān)測終端主要用于監(jiān)測居民小區(qū)供電變壓器的工作參數(shù),它采集電力網(wǎng)絡(luò)參數(shù)并將這些參數(shù)經(jīng)過處理后反饋給控制站，然后控制站采取相應(yīng)的措施以保證各種設(shè)備正常穩(wěn)定地運(yùn)行，并與配電自動化主站進(jìn)行通信，提供配電系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)視及控制所需的信息，執(zhí)行主站給出的對配電設(shè)備的調(diào)節(jié)和控制，接收上一級的命令。本文在分析了單片機(jī) 80C196KC 的系統(tǒng)原理的基礎(chǔ)上，通過對 SJA1000 的詳細(xì)分析，利用 CAN 總線來實(shí)現(xiàn)變壓器終端的通訊。詳細(xì)闡述了變壓器監(jiān)測終端的 DS12887 的硬件連接模塊，LCD 實(shí)時顯示模塊，RS232 硬件連接模塊，SJA1000 和 82C250 的硬件連接,鍵盤接口電路模塊，復(fù)位電路模塊的原理和電路實(shí)現(xiàn)。CAN 總線是一種應(yīng)用范圍越來越廣的總線形式，它的使用使得整個系統(tǒng)的性能得以進(jìn)一步提高。可以看到，本文雖然完成了變壓器檢測終端從原理到設(shè)計的工作，實(shí)際應(yīng)用中的技術(shù)還有待進(jìn)一步提高。參考文獻(xiàn)[1] 孫涵芳. 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