【正文】 中數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)輸出線。當(dāng)該信號為高電平的時候，輸出線為高阻態(tài)。74LS373的功能見下表。 74LS373的功能表GDQ0111010000不變1高阻態(tài) 2864A與AT89C51的連接圖 看門狗MAX813L電路幾乎所有的單片機都需要復(fù)位電路，對復(fù)位電路的基本要求是：在單片機上電時能可靠復(fù)位，在下電時能防止程序亂飛導(dǎo)致EPROM中的數(shù)據(jù)被修改；另外，單片機系統(tǒng)在工作時，由于干擾等各種因素的影響，有可能出現(xiàn)死機現(xiàn)象導(dǎo)致單片機系統(tǒng)無法正常工作，為了克服這一現(xiàn)象，除了充分利用單片機本身的看門狗定時器(有些單片機無看門狗定時器)外，還需外加看門狗電路；除此以外，有些單片機系統(tǒng)還要求在掉電瞬間單片機能將重要數(shù)據(jù)保存下來，因掉電的發(fā)生往往是根隨機的，因而此類單片機系統(tǒng)需要電源監(jiān)控電路，在掉電剛發(fā)生時能告知單片機。MAXIM公司推出的MAX813L剛好能滿足這些要求，下面具體介紹該芯片的性能特點及使用方法。 MAX813L的引腳圖MAX813L有雙列直插和貼片兩種封裝形式，其雙列直插如圖所示，引腳功能如下： 第1腳為手動復(fù)位輸入，低電平有效；第3腳分別為電源和地；第4腳為電源故障輸入；第5腳為電源故障輸出；第6腳為看門狗輸入，第7腳為復(fù)位輸出，第8腳為看門狗輸出。 MAX813L的性能特點：MAX813L的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖所示，具有以下主要性能特點：由圖可知該芯片具有以下主要性能特點：(1)復(fù)位輸出。系統(tǒng)上電、掉電以及供電電壓降低時，第7腳產(chǎn)生復(fù)位輸出，復(fù)位脈沖寬度的典型值為200ms，高電平有效。(2)看門狗電路輸出。(即第6腳無脈沖輸入)，則第8腳輸出一個低電平信號。 (3)手動復(fù)位輸入，低電平有效，即第1腳輸入一個低電平，則第7腳產(chǎn)生復(fù)位輸出。 (4)，第4腳為輸入，第5腳為輸出。，第5腳輸出一個低電平信號。 MAX813L的典型應(yīng)用電路MAX813L的典型應(yīng)用電路如上所示。圖中單片機以AT89C51為例，MAX813L的第1腳與第8腳相連。第7腳接單片機的復(fù)位腳(AT89C51的第9腳)；。在軟件設(shè)計中，如果因某種原因單片機進(jìn)入死循環(huán)。，該低電平加到第1腳，使MAX813L產(chǎn)生復(fù)位輸出，使單片機有效復(fù)位，擺脫死循環(huán)的困境。另外，MAX813L也產(chǎn)生復(fù)位輸出，使單片機處于復(fù)位狀態(tài)，不執(zhí)行任何指令，直至電源電壓恢復(fù)正常，可有效防止因電源電壓較低時單片機產(chǎn)生錯誤的動作。 電源故障輸入PFI通過一個電阻分壓器監(jiān)測未穩(wěn)壓的直流電源。當(dāng)PFI低于+1．25V時，電源故障輸出腳第5腳PF0變低，可引起AT89C51中斷，進(jìn)行電源故障處理，或?qū)⒅匾獢?shù)據(jù)保存下來。把分壓器接到未穩(wěn)壓的直流電源是為了更早地對電源故障警告。MAX813L是一體積小、功耗低、性價比高的帶看門狗和電源監(jiān)控功能的復(fù)位芯片；它使用簡單、方便，它所提供的復(fù)位信號為高電平，因而是應(yīng)用于復(fù)位信號為高電平場合的單片機系統(tǒng)的理想芯片。 料位開關(guān)在料體進(jìn)入料斗式干燥機后，要能檢測到什么時候到達(dá)滿料狀態(tài)，所以就選用簡單的阻力式傳感器，阻力式料位傳感器是指物料對機械運動所呈現(xiàn)的阻擋力。粉末顆粒狀物料比液態(tài)物質(zhì)流動性差，對運動物體有明顯的阻力，利用這一特點可構(gòu)成各種料位傳感器。采用音叉法，音叉法：根據(jù)物料對振動中的音叉有無阻力探知料位是否到達(dá)或超過某高度，并發(fā)出通斷信號，這種原理不需要大幅度的機械運動，驅(qū)動功率小，機械結(jié)構(gòu)簡單、靈敏而可靠。音叉由彈性良好的金屬制成，本身具有確定的固有頻率，如外加交變力的頻率與其固有頻率一致，則叉體處于共振狀態(tài)。由于周圍空氣對振動的阻尼微弱，金屬內(nèi)部的能量損耗又很少，所以只需微小的驅(qū)動功率就能維持較強的振動。當(dāng)粉粒體物料觸及叉體之后，能量消耗在物料顆粒間的摩擦上，迫使振幅急劇衰減，音叉停振。為了給音叉提供交變的驅(qū)動力，利用放大電路對壓電元件施加交變電場，靠逆壓電效應(yīng)產(chǎn)生機械力作用在叉體上。用另外一組壓電元件的正壓電效應(yīng)檢測振動，它把振動力 為微弱的交變電信號。再由電子放大器和移相電路，把檢振元件的信號放大。經(jīng)過移相，施加到驅(qū)動元件上去，構(gòu)成閉環(huán)振蕩器。在這個閉環(huán)中，既有機械能也有電能，叉體是其中的一個環(huán)節(jié)，倘若受到物料阻尼難以振動，正反饋的幅值和相位都將明顯的改變，破壞了振蕩條件，就會停振。只要在放大電路的輸出端接以適當(dāng)?shù)钠骷浑y得到開關(guān)信號。為了保護壓電元件免受物料損壞和粉塵污染，將驅(qū)動和檢振元件裝在叉體內(nèi)部，經(jīng)過金屬膜片傳遞振動。如果在容器的上下方都裝叉體，可以實現(xiàn)自動進(jìn)料或自動出料的邏輯控制，或者把料位越限信號遠(yuǎn)傳到控制室。在控制室里的控制電路判斷料位是否越限，并按要求使被控的進(jìn)出料設(shè)備啟停。并且叉體的制造和裝配良好時，音叉也可用于液體測量和控制。在測量時不需要大幅度的機械運動，驅(qū)動功率小，機械結(jié)構(gòu)簡單、靈敏而可靠。系統(tǒng)采用LDYC/YG 型 音叉式物位限位開關(guān)LDYC/YG型音叉式物位限位開關(guān)作為一種新型的物位傳感器，具有安裝簡單，不用標(biāo)定，攪動、氣泡對測量無影響等優(yōu)點。在未來工業(yè)過程中將全面取代如浮球液位開關(guān)等落后的檢測方式廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。原理傳感器安裝于倉的頂部或倉的側(cè)壁上。音叉由壓電晶體驅(qū)動產(chǎn)生振動，當(dāng)叉體被液體浸沒或被物料埋沒時振動頻率發(fā)生變化。這個變化由電子電路檢出并輸出一個開關(guān)量用于報警或控制。適用范圍中等粘度、腐蝕性液體。流動性好的粉狀物料和顆粒狀物料。禁用范圍高溫、高粘度液體。高溫、易結(jié)垢固體、塊狀物料。主要技術(shù)指標(biāo)[YC 部分]供電電壓：直流 24V 或 1055V (防爆型用 DC 24V)交流 25250V 50Hz工作溫度：叉體 4080℃ 儀表 2045℃輸出方式：直流24V 供電時為繼電器輸出(AC 220V 1A)直流1055V 供電時為集電極開路輸出（350mA防爆型產(chǎn)品≤50mA）交流25250V 供電時為兩線制輸出(220V )功 耗：直流供電時 (DC 24V)交流供電時 (AC 220V)安裝方式：G1 管螺紋防爆標(biāo)志：本安 iaⅡBT4 隔爆型 dⅡBT4[YG 部分]供電電壓：直流 24V 或 1855V交流50250V 50Hz工作溫度：叉體 40～150℃ 儀表 20～70℃輸出方式：直流24V 供電時為繼電器輸出(AC 220V 1A)直流1855V 供電時為集電極開路輸出(350mA)交流50250V 供電時為兩線輸出(220V 350mA 防爆型產(chǎn)品≤50mA）功 耗：直流供電時 (DC 24V)交流供電時 (AC 220V)安裝方式： 管螺紋 硬件連接此次設(shè)計的主要是要檢測到滿料狀態(tài)，并顯示出輸送、排料、滿料時間還有對系統(tǒng)進(jìn)行一點的人工控制。所以系統(tǒng)的框架主要如下圖，采用8255A擴展并行接口來外接幾個獨立的控制按鍵以及用來顯示對應(yīng)按鍵狀態(tài)的發(fā)光二極管，因為外設(shè)與主單片機AT89C51運行速度不一，故在兩者之間接個74LS373鎖存器。AT89C51的自動加料系統(tǒng)中，程序直接放在AT89C51內(nèi)部閃存中。所以外接2864A將設(shè)定數(shù)據(jù)通過串行口存入2864A中，同樣的未解決兩個硬件之間的速度問題，在兩者之間接個74LS373鎖存器。當(dāng)外部控制指令傳到單片機里時，單片機就要進(jìn)行相應(yīng)的輸出，首先有顯示時間的控制輸出LED數(shù)碼管的外部設(shè)備，因為要用兩片LED來靜態(tài)顯示一條生產(chǎn)線的狀態(tài)。故將其并接到譯碼器MC14511B,在通過74LS377做橋梁接到AT89C51的P0口。為了在機子滿料時第一時間對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，采用中斷方式。具體的做法是將滿料信號通過光耦隔離抗干擾技術(shù)接到AT89C51的外部中斷輸入口。最后為了提高系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性，外接一個看門狗來保證系統(tǒng)受干擾時不至于出現(xiàn)程序亂飛。具體的系統(tǒng)硬件圖可見下圖 系統(tǒng)硬件連接框圖 小結(jié)本章主要是介紹了系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)原理及硬件接法，還重點對顯示、繼電器控制、外存儲器擴展、看門狗MAX813L等電路上硬件和電路原理接法進(jìn)行論述。通過論述知道其各部分的原理作用，從而進(jìn)行各部分的硬件、工作形式進(jìn)行選擇。第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 系統(tǒng)的抗干擾及可靠性單片機系統(tǒng)供電線路是干擾的主要來源，電源采用隔離變壓器接入電網(wǎng)，隔離變壓器在初級和次級之間加了一層屏蔽層。交流接觸器是繼電器控制的，在緊靠交流接觸器的輸入端口并上一個電阻和電容串聯(lián)的電路濾去高次諧波。在輸入輸出通道上要加光耦P521。除了在繼電器通道上外，兩個滿料信號也要經(jīng)過P521光耦才送至 INT0、INT1。另外，數(shù)字地和模擬地要分開，數(shù)字地線要粗而短。軟件抗干擾方面，本系統(tǒng)采用指令冗余和軟件陷阱。當(dāng)CPU受到干擾后，會把一些操作數(shù)當(dāng)作指令碼來執(zhí)行，引起程序混亂。由于當(dāng)PC指針飛到單字節(jié)指令上時，會自動步入正軌。因此我們在程序中人為地在 RET、RETLCALL、LJMP、AJMP、DJZE、JZ、CJNE 等處插入一些單字節(jié)指令（NOP）。并在繼電器開閉指令 SET、CLR前插入兩條NOP指令。同時，當(dāng)程序飛到ROM中未使用的非程序區(qū)時，非程序區(qū)要能捕獲PC指針并強行拉到處理故障程序中。所以非程序區(qū)要每隔一段設(shè)置一個軟件陷阱。軟件陷阱由三條指令構(gòu)成：NOPNOPLJMP　ERRORERROR 處理過程放在 0030H開始處 軟件設(shè)計程序設(shè)計包括主程序、中斷程序、故障處理程序，系統(tǒng)中用到了兩個定時器中斷：；定時器1產(chǎn)生1s的定時，使LED顯示遞減。故障處理程序使PC指針跳回到原來起動的相應(yīng)程序段；主程序完成內(nèi)部RAM數(shù)據(jù)區(qū)初始化、8255初始化，并根據(jù)按鍵信號跳轉(zhuǎn)到想應(yīng)程序段。 主程序先啟動系統(tǒng)，系統(tǒng)啟動后，初始化系統(tǒng)，方向閥處于送料狀態(tài)。這時系統(tǒng)采取中斷方式接收控制按鍵的命令，進(jìn)而進(jìn)行相應(yīng)的電磁閥和電機的輸出控制。在系統(tǒng)工作期間，對應(yīng)生產(chǎn)線上LED數(shù)碼管所顯示的時間量開始逐漸遞減，若沒滿料或時間量不為零時，系統(tǒng)會進(jìn)入循環(huán)，當(dāng)滿料時，對應(yīng)的滿料標(biāo)志位置1，產(chǎn)生中斷處理。緊接著若沒按下另一生產(chǎn)線的啟動按鍵，而方向閥換向，系統(tǒng)就進(jìn)行排料。若是按下另一生產(chǎn)線的啟動按鍵且方向閥換向,系統(tǒng)另一條生產(chǎn)線就開始如前一條生產(chǎn)線工作原理進(jìn)行送料工作。若只是按下另一生產(chǎn)線的啟動按鍵但沒按下生產(chǎn)狀態(tài)切換鍵，系統(tǒng)另一條生產(chǎn)線就開始如前一條生產(chǎn)線原理進(jìn)行排料。以下為了敘述方便，初始生產(chǎn)線啟動鍵為啟動鍵1，另一條生產(chǎn)線啟動鍵為啟動鍵2。具體流程下頁圖。 主程序流程圖系統(tǒng)執(zhí)行命令在運作過程中，不斷在每條指令的最后一個T周期進(jìn)行中斷請求的檢查。如沒有中斷請求，則系統(tǒng)繼續(xù)工作；若有，就對中斷源進(jìn)行中斷裁決，滿足中斷響應(yīng)條件的話，CPU將自動保護斷點地址及相關(guān)存儲器的信息保存起來，去響應(yīng)中斷源的請求，執(zhí)行如電機停轉(zhuǎn)、讀取按鍵信息等等相應(yīng)中斷服務(wù),。中斷服務(wù)程序處理完畢，CPU通過執(zhí)行一條中斷返回指令回到斷點處，恢復(fù)相關(guān)存儲器的信息后，繼續(xù)執(zhí)行工作。具體流程詳見下圖 中斷處理流程圖系統(tǒng)執(zhí)行命令在運作過程中，不斷地檢測并判斷鍵盤是否有鍵按下。若有，為消除抖動，進(jìn)行軟件延時10ms，再判斷是否有鍵按下，若沒有鍵按下，則進(jìn)行返回。相反地，進(jìn)行按鍵確定，并進(jìn)行按下鍵處理。具體流程詳見下圖。 編程掃描程序框圖 小結(jié)本章先是論述了實現(xiàn)系統(tǒng)的抗干擾性以及可靠性的原理與程序，后是分析了系統(tǒng)在軟件設(shè)計上的思路與流程。例如：主程序，中斷處理，編程掃描。了解到各部分在系統(tǒng)中所起的主要作用，從而進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計以滿足設(shè)計要求。第5章 結(jié) 論本設(shè)計是基于AT89C51的自動加料系統(tǒng)，程序直接放在AT89C51內(nèi)部閃存中。設(shè)定數(shù)據(jù)通過串行口存入2864A中，一臺電機來控制兩條生產(chǎn)線，利用外ROM技術(shù)連接8個控制按鍵，以相應(yīng)的按鍵來實現(xiàn)對系統(tǒng)狀態(tài)的設(shè)置，進(jìn)而由單片機來產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，最終控制電機與方向閥的狀態(tài)，由此來實現(xiàn)主要要求功能；為顯示輸送，排料，時間設(shè)置一個LED顯示電路。另外，系統(tǒng)從硬件和軟件方面采取了抗干擾措施。但是在有限時間里加能力不足原因，未能設(shè)計出干燥機排料什么時候排完就產(chǎn)生中斷信號這個技術(shù)問題。還望有能力之人多提些寶貴意見給我，好讓我對此次設(shè)計進(jìn)行功能的改善。參 考 文 獻(xiàn)[1] 劉燦軍. 實用傳感器[M]. 國防工業(yè)出版社，.[2] 何立民. 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