【正文】 數(shù)自動(dòng)重新裝入的方式2進(jìn)行工作，這樣能減少T0中斷服務(wù)程序執(zhí)行的時(shí)間。當(dāng)然根據(jù)設(shè)計(jì)的要求管腳發(fā)出的應(yīng)該是脈沖串(每20個(gè)脈沖為一串)，以滿足測量的要求。脈沖串發(fā)送完畢后，首先調(diào)用一段延時(shí)程序，用來屏蔽超聲波從發(fā)射探頭直接傳到接收探頭引起的干擾，然后允許外部中斷0中斷，等待回波的到來[14]。 在啟動(dòng)T0發(fā)射脈沖的同時(shí)，AT89C52的內(nèi)部計(jì)數(shù)器T1開始計(jì)數(shù)。T1的作用就是測量從超聲波發(fā)射至接收到回波的時(shí)間。外部中斷0的中斷源INT0接超聲波接收電路的輸出—D觸發(fā)器的Q端。當(dāng)接收電路接收到反射的回波后，產(chǎn)生外部中斷信號，引起AT89C52的外部中斷0中斷，進(jìn)入外部中斷處理子程序。外部中斷0處理子程序的主要作用是：①產(chǎn)生中斷后立即關(guān)閉計(jì)數(shù)器T1，并讀出超聲波的傳輸時(shí)間；②利用傳輸時(shí)間和聲速計(jì)算出油的深度和體積；③若已經(jīng)計(jì)算了五次，則取平均值存入指定單元并送去顯示。工作過程是：首先讓T1停止計(jì)時(shí)，禁止外部中斷0中斷，然后根據(jù)T1產(chǎn)生中斷的次數(shù)以及定時(shí)器初值的變化得到超聲波的傳輸時(shí)間T，再調(diào)用計(jì)算子程序求出油量的深度和體積，并將計(jì)算結(jié)果暫存到指定單元。最后恢復(fù)T0定時(shí)，T1重新計(jì)數(shù)，跳出外部中斷處理子程序，等待下次外部中斷。為了減小誤差，使測量更加準(zhǔn)確，每測出5個(gè)數(shù)據(jù)后取一次算術(shù)平均，再存儲(chǔ)并送去顯示。該檢測計(jì)為了方便用戶的使用，提供了鍵盤輸入、顯示、和與上位機(jī)通訊等功能。功能模塊的流程圖如圖53所示。因?yàn)閰?shù)的輸入、數(shù)據(jù)的顯示和打印以及與上位機(jī)通訊等功能都要通過鍵盤來控制，所以，以功能鍵子程序?yàn)橹黧w，通過功能鍵子程序來調(diào)用其它功能模塊。圖53 功能鍵子程序流程圖根據(jù)需要，鍵盤的工作方式是譯碼掃描鍵盤，雙鍵鎖定方式；顯示器在系統(tǒng)等待輸入?yún)?shù)時(shí)應(yīng)工作在“右入口”方式，此時(shí)鍵盤/顯示方式命令字?jǐn)?shù)是11H,而顯示器在顯示數(shù)據(jù)是應(yīng)工作在“左入口”方式，此時(shí)鍵盤/顯示方式命令字是01 H。CPU對8279的監(jiān)視采用中斷方式。油量測量儀設(shè)置3號鍵除表示數(shù)值3外，還用于油量的深度和體積顯示的切換鍵。在啟動(dòng)后默認(rèn)顯示油量深度，當(dāng)用戶需要了解油量的體積時(shí)，可按3號鍵來顯示體積，如果需要恢復(fù)油量深度的顯示，只需再按一次3號鍵。為了實(shí)現(xiàn)這種切換，在軟件設(shè)計(jì)中需要設(shè)置一個(gè)標(biāo)志位，設(shè)22H為該標(biāo)志位，當(dāng)22H=0時(shí)，顯示油量深度,當(dāng)22H=1時(shí)，顯示油量體積。圖54 數(shù)據(jù)顯示模塊流程通訊子程序的流程圖如圖55所示。圖55 通訊子程序流程圖為了便于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和對油量的管理，需要超聲波油量測量儀與PC機(jī)進(jìn)行通訊，將有關(guān)數(shù)據(jù)存入PC機(jī)中，操作人員可以通過這些數(shù)據(jù)清楚地了解當(dāng)前的油量情況，以及最近一段時(shí)間的進(jìn)、出油情況。目前本設(shè)計(jì)設(shè)定的是在超聲波油量測量儀測完油量以后再進(jìn)行通訊，這樣就可以用定時(shí)器T1來產(chǎn)生通訊時(shí)所需的波特率了。本設(shè)計(jì)設(shè)定波特率為1200，系統(tǒng)所用的晶振頻率為12MHz,T1工作于工作方式2，由波特率的計(jì)算公式：可求出定時(shí)器1的初值為X＝230=E6H。本設(shè)計(jì)將串行口的工作方式定義為方式1，這時(shí)它是一個(gè)8位的異步串行通訊口，TXD為數(shù)據(jù)輸出線，RXD為數(shù)據(jù)輸入線。由于此時(shí)單片機(jī)比較空閑，所以可以采用查詢方式進(jìn)行通訊。在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，先發(fā)一個(gè)字節(jié)的請求碼0FFH,接收到上位機(jī)的應(yīng)答后，向上位機(jī)發(fā)送欲發(fā)送數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)，最后發(fā)送數(shù)據(jù)。上位機(jī)接收完數(shù)據(jù)后，要向油量測量儀發(fā)送一個(gè)確認(rèn)碼，如果接收的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)不對，則重新發(fā)送若正確，則終止通訊。第六章 抗干擾處理干擾在大多數(shù)情況下都不會(huì)造成計(jì)算機(jī)硬件的損壞，主要是對軟件運(yùn)行造成不良的影響。其主要特征是:指令碼或數(shù)據(jù)碼的個(gè)別位受到干擾而發(fā)生跳變，結(jié)果可能將數(shù)據(jù)碼當(dāng)成指令碼，而把指令碼當(dāng)成數(shù)據(jù)碼來執(zhí)行。這種盲目執(zhí)行程序的結(jié)果，一方面會(huì)破壞RAM存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)，另一方面可能由于某些偶然的原因而進(jìn)入死循環(huán)，使整個(gè)系統(tǒng)失控。因此，需要從硬件和軟件兩方面采取相應(yīng)的抗干擾措施，從而達(dá)到消除干擾源，抑制藕合通道，減弱電路對噪聲干擾的敏感性。去耦濾波技術(shù)在直流電源回路中，負(fù)載的變化會(huì)引起電源干擾。特別在數(shù)字電路中，當(dāng)電路從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)換為另一種狀態(tài)時(shí)，就會(huì)在電源線上產(chǎn)生一個(gè)很大的尖峰電流，形成瞬變的噪聲。利用電容、電感等儲(chǔ)能元件可以抑制因負(fù)載變化而產(chǎn)生的干擾。為了去耦濾波，印刷電路板的電源與地之間并接了去耦電容，即100uF電解電容可以去掉低頻干擾成分,，依此可消除電源線與地線中的脈沖電流干擾。為保護(hù)芯片。硬件“看門狗”電路程序在運(yùn)行過程中會(huì)因?yàn)槭艿礁蓴_導(dǎo)致失控，引起程序亂飛，或程序陷入“死循環(huán)”，此時(shí)最直接的抗干擾方法是采用硬件“看門狗”電路。，程序重新啟動(dòng)運(yùn)行。本系統(tǒng)采用含有芯片MAX813的看門狗電路，當(dāng)系統(tǒng)由于某些不明原因而陷入死循環(huán)時(shí)，此時(shí)RST端將向CPU發(fā)出復(fù)位信號使CPU復(fù)位。這樣就有效地保證了系統(tǒng)的正常運(yùn)行。所有的抗干擾不可能完全依靠硬件來解決，而采取軟件抗干擾措施，往往成本低，見效快，起到事半功倍的效果。本系統(tǒng)采取了如下的軟件抗干擾措施：消除發(fā)射電路對接收電路的干擾為了消除發(fā)射電路在發(fā)射驅(qū)動(dòng)信號時(shí)，使得接收電路產(chǎn)生感應(yīng)信號而使D觸發(fā)器輸出中斷信號，我們在發(fā)射驅(qū)動(dòng)信號時(shí)屏蔽了接收電路中D觸發(fā)器輸入，使其在這段時(shí)間內(nèi)不產(chǎn)生中斷信號。對測量數(shù)據(jù)求平均值干擾信號多呈毛刺狀，且作用時(shí)間短，具有隨機(jī)性。對于接收電路接收到的回波信號，有可能是某種外部干擾所致，或者是由于某些干擾信號在回波信號還未到達(dá)時(shí)就使接收電路產(chǎn)生了中斷信號，導(dǎo)致測量的時(shí)間不正確。對于這些干擾信號所產(chǎn)生的影響，我們采用了求平均值的辦法來消除，即每測出5個(gè)數(shù)據(jù)后，取一次平均值，再將這個(gè)平均值顯示出來并進(jìn)行存儲(chǔ)。軟件“看門狗”雖然采用硬件“看門狗”電路可以直接消除干擾，但是硬件復(fù)位對系統(tǒng)往往會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊，因此在硬件復(fù)位前設(shè)置軟件復(fù)位是相當(dāng)重要和必要的，而且軟件“看門狗”具有響應(yīng)快和易實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)，所以采用軟件“喂狗”進(jìn)行數(shù)據(jù)刷新，使得程序重新啟動(dòng)運(yùn)行。程序?qū)⒂布翱撮T狗”和軟件“看門狗”結(jié)合起來，獲得很好的抗干擾效果。結(jié) 論在做論文的過程中，首先進(jìn)行了市場調(diào)研，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在的許多小油庫、加油站還在使用最原始的人工檢尺進(jìn)行油量的測量。工作人員要爬到油罐的頂部，從表井的頂端放入檢尺，進(jìn)行測量。考慮到油面波動(dòng)的影響，需要測三次，取平均值。這樣做既費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，不安全，又不便于計(jì)算機(jī)管理。了解到市場的需求后，確定了研究目標(biāo):研制一種儲(chǔ)油罐油量測量儀。通過查閱大量資料，了解了國、內(nèi)外液位計(jì)量儀表的現(xiàn)狀?？紤]到價(jià)格、安裝的方便與否、測量的精度，特別是小型加油站資金不太充裕等問題，決定研制一種安裝、使用簡便，測量準(zhǔn)確，智能管理，又價(jià)格低廉的油量測量儀。比較了各類液位計(jì)量儀表的優(yōu)劣后，決定用超聲波作為控制信號，研制超聲波油量測量儀。在熟悉了超聲波的傳播特性及超聲波傳感器的結(jié)構(gòu)、工作方式等問題后，選用了T/R4016型超聲波傳感器。設(shè)計(jì)并制作完成了超聲波油量測量儀的硬件部分，編制了相應(yīng)的運(yùn)行軟件，進(jìn)行了調(diào)試和試運(yùn)行，結(jié)果還是令人滿意的。如前幾章所述，超聲波油量測量儀結(jié)構(gòu)簡單，無噪音污染，且操作方便，組合靈活，根據(jù)需要選擇不同的顯示方式，與上位機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，將會(huì)有很廣闊的使用前景。參考文獻(xiàn)[1][M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005.[2]劉茂愷,[J].應(yīng)用聲學(xué),2004.(1).[3]草建海,路長厚,[J].儀表技術(shù)與傳感器, 2004, 1(1).[4][J].儀表技術(shù)與傳感器, 2004, 6(6).[5][M].蘇州:蘇州大學(xué)出版社, 2005.[6]何希才,[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2004.[7][J]. 儀器儀表學(xué)報(bào),2005.(5).[8],2005.(8).46[9]楊振江,[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2002.[10]李廣峰,劉昉,高勇. 超聲波流量計(jì)的高精度測量技術(shù)[J]儀器儀表學(xué)報(bào),2002.[11]陳瑩. 基于單片機(jī)的超聲測距系統(tǒng) [D]. 華中科技大學(xué) , 2004.[12]崔艷. 超聲波油量測量儀的研究 [D]. 天津工業(yè)大學(xué) , 2003 .[13]黃卉,[M].傳感器技術(shù),2005.(6).46. [14]Wayne Labs. Level measurement: Pressure methods Dominate. Iamp。CS，2003.(2).3738[15] Frank J. Hydrostatic tank gauges accurately measure mass, volume, andamp。Gas Journal, . 5759[16]:,致 謝本論文是在劉廣文教授的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。劉老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，廣博的理論知識和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)使我受益匪淺。在做論文的過程中老師不僅 給了我許多寶貴的意見，同時(shí)還教會(huì)了我很多以前我沒接觸到的知識，在運(yùn)用各種軟件時(shí)，老師也教會(huì)了我許多，老師在教授知識的同時(shí)，還不斷向我們傳授為人處事的方法原則，使我受益匪淺。在此論文完成之際，謹(jǐn)向劉老師致以最真誠的謝意!感謝老師在這么長時(shí)間里給我的多次幫助!感謝曾經(jīng)所有幫助過我的老師和同學(xué)們!感謝培育了我的母校