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基于單片機(jī)的智能溫度巡檢儀設(shè)計(jì)概述-資料下載頁(yè)

2025-03-04 13:39本頁(yè)面
  

【正文】 數(shù), 00~ FF, 2位 ASCII字符; W4 發(fā)送上限報(bào)警值的命令, 2位 ASCII字符; DATA 4位 ASCII字符,巡回顯示時(shí)間間隔; CS 校驗(yàn)和,從 “ ”開始,至 〈 CS〉 之前各位數(shù)據(jù)按十六制數(shù)加法相加,其和的最低 2位十六進(jìn)制數(shù), 2位 ASCII字符。用于數(shù)據(jù)通信的偵錯(cuò); CR 回車符, 1位 ASCII字符。 2.實(shí)現(xiàn)通信協(xié)議的軟件編程 實(shí)現(xiàn)上述通信協(xié)議的通信軟件在串行通信中斷服務(wù)程序中的編制 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 儀表的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 是指儀表的外形與安裝形式的設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)滿足應(yīng)用需要。一般而言, 測(cè)試儀表的結(jié)構(gòu)主要有三種形式: 臺(tái)式結(jié)構(gòu)、便攜式結(jié)構(gòu)和盤裝結(jié)構(gòu)。臺(tái)式結(jié)構(gòu)一般適合于實(shí)驗(yàn)室使用,儀表被放置在桌面上,非長(zhǎng)年連續(xù)使用。便攜式結(jié)構(gòu)體積小巧、便于隨身攜帶,由電池供電,適用于非連續(xù)使用的場(chǎng)合。盤裝結(jié)構(gòu)的測(cè)試儀表安裝在儀表盤面上,便于觀測(cè)、操作,適合對(duì)連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程長(zhǎng)年連續(xù)不斷地進(jìn)行監(jiān)控。本溫度巡檢儀采用盤裝結(jié)構(gòu),主要用于對(duì)連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程的長(zhǎng)期監(jiān)控。 盤裝結(jié)構(gòu)的測(cè)試儀表,供操作使用的 前面板尺寸 有限,大多為 160 80(長(zhǎng) 寬),允許安放的顯示器和按鍵數(shù)量有限。一般以微處理器為核心的智能儀表,借助軟件可以實(shí)現(xiàn)豐富的功能,而實(shí)現(xiàn)豐富的功能就意味著需要較多數(shù)量的按鍵和顯示器,兩者之間存在著矛盾。在人機(jī)接口硬件資源不足的情況下,要實(shí)現(xiàn)豐富的功能,往往會(huì)使得儀表的操作十分復(fù)雜,操作過(guò)程難以記憶,使用者不愿意接受。 解決這一問(wèn)題的方法只能從兩方面著手: 第一,在儀表的功能設(shè)計(jì)上,體現(xiàn)主要功能,無(wú)關(guān)緊要的功能盡量舍棄,在操作簡(jiǎn)便和功能豐富兩者之間認(rèn)真權(quán)衡折中;第二,盡量通過(guò)后臺(tái)復(fù)雜軟件支持,使操作過(guò)程符合人的操作習(xí)慣,有序、簡(jiǎn)便、便于記憶。在確定儀表的操作方式之前,應(yīng)當(dāng)仔細(xì)研究同類儀表的操作過(guò)程與設(shè)計(jì)特點(diǎn),盡量取長(zhǎng)補(bǔ)短。操作方式的設(shè)計(jì)是否合理,是影響智能儀表成功推向市場(chǎng)的一個(gè)重要因素,必須十分重視。 對(duì)智能溫度巡檢儀而言, 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮的另一個(gè)問(wèn)題 是對(duì)外接線。例如,與 Pt100溫度傳感器配合使用的 8路溫度巡檢儀,采用 3線連接時(shí),與傳感器的連接有 24根線,加上供電電源線與報(bào)警輸出線,儀表對(duì)外連接線超過(guò) 30根。連續(xù)使用的測(cè)試儀表按照工廠規(guī)定有使用周期,這個(gè)周期可以是一個(gè)月、半年、一年等,超過(guò)使用周期,就需要拆回實(shí)驗(yàn)室重新進(jìn)行標(biāo)定,因此需要考慮儀表的方便拆接問(wèn)題。 儀表對(duì)外接線,一般有兩種方式 :第一,通過(guò)接線端子連接,這種連接方式接線可靠,一般沒(méi)有接觸不良的問(wèn)題,缺點(diǎn)是需要逐線連接,拆接不方便;第二,通過(guò)接插件連接,優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)一次插拔就可以接通或斷開儀表的全部對(duì)外連線,拆接十分方便,缺點(diǎn)是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)條件惡劣,濕度大,存在各種腐蝕性氣體,長(zhǎng)期使用存在接觸不良的問(wèn)題。在選擇儀表的對(duì)外接線方式上,應(yīng)當(dāng)仔細(xì)分析研究,著重考慮應(yīng)用場(chǎng)合的需要。對(duì)于使用周期長(zhǎng),使用環(huán)境惡劣的場(chǎng)合,應(yīng)采用接線端子連接的方式。其他場(chǎng)合可以考慮采用接插件的接線方式,選用接插件時(shí),應(yīng)仔細(xì)考核其質(zhì)量指標(biāo)。 工程設(shè)計(jì)與組裝調(diào)試 儀表的硬件設(shè)計(jì)分方案設(shè)計(jì)與工程設(shè)計(jì)兩步 ,一般原理圖設(shè)計(jì)完畢后,儀表的方案設(shè)計(jì)即告結(jié)束,緊接下來(lái)就是工程設(shè)計(jì)。工程設(shè)計(jì)主要是根據(jù)電路原理圖繪制印制電路板圖( PCB圖),然后依據(jù) PCB圖加工印制電路板,最后進(jìn)行組裝、調(diào)試。 1.印制電路板設(shè)計(jì) 原理圖繪制與 PCB圖繪制需要借助于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的CAD軟件是 PROTEL DXP和 ORCAD。 PCB圖設(shè)計(jì)要在原理圖設(shè)計(jì)完成之后進(jìn)行。 PCB設(shè)計(jì)的第一步是元件的布局,將元器件排布在尺寸和形狀確定的板面上。板面的尺寸和形狀應(yīng)服從于儀器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),布局應(yīng)考慮元器件排布疏密均衡及抗干擾等問(wèn)題,例如:元器件之間連線應(yīng)盡量短,接插件排放應(yīng)方便線路板之間的連接。布局的恰當(dāng)與否直接關(guān)系到布線的成功率,應(yīng)特別注意,考慮周詳。布局完成后,進(jìn)行布線。目前高質(zhì)量、成功的布線,還需依靠手工布線。盡管各種 CAD軟件提供了強(qiáng)大的自動(dòng)布線功能,但其布線質(zhì)量還無(wú)法與有經(jīng)驗(yàn)的布板工程師的布線質(zhì)量相提并論。其原因是,布線中考慮的因素過(guò)多,目前各種自動(dòng)布線算法無(wú)法將諸多因素處理周到。 2.印制電路板的測(cè)試 印制電路板加工完畢后,需要進(jìn)行空板測(cè)試,主要測(cè)試印制電路板的線條、過(guò)孔、焊盤是否嚴(yán)格符合 PCB(印制電路板)設(shè)計(jì)文件要求,板上的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)是否全部接通,網(wǎng)絡(luò)之間有否短接情況。有條件時(shí),可以通過(guò)專用設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)試檢查。對(duì)于單面板、雙面板,可以通過(guò)目測(cè)附以萬(wàn)用表等簡(jiǎn)單測(cè)試工具進(jìn)行測(cè)試。從目前國(guó)內(nèi)印制電路板的加工工藝水平來(lái)看,線條斷線的情況不多見,出現(xiàn)問(wèn)題較多的是過(guò)孔的斷線以及線、過(guò)孔、焊盤相互之間的短接問(wèn)題。對(duì)于超過(guò)兩層的多層電路板來(lái)說(shuō),依靠人工通過(guò)簡(jiǎn)單測(cè)試工具進(jìn)行測(cè)試是難以奏效的,只能依賴于專用測(cè)試設(shè)備,依賴于生產(chǎn)廠家的加工質(zhì)量保證。 3.元器件測(cè)試 組裝之前,所有上板的元器件必須經(jīng)過(guò)測(cè)試。若發(fā)現(xiàn)整板硬件調(diào)試不通或某些性能指標(biāo)達(dá)不到要求,問(wèn)題一般出在以下三個(gè)方面:電路板、元器件或線路原理。如果電路板與元器件已經(jīng)經(jīng)過(guò)測(cè)試,則可以將精力集中在分析線路原理方面,從而大大提高硬件調(diào)試效率。因此,組裝之前進(jìn)行元器件的測(cè)試,是提高效率的做法。 4.元器件安裝 樣機(jī)的安裝通常是手工安裝。安裝焊接時(shí),應(yīng)當(dāng)遵循 “ 先安裝體積小、高度低的元器件,后安裝體積大、高度大的元器件 ” 的原則,這樣做會(huì)給安裝帶來(lái)方便。對(duì)于電源電路與其他模擬電路、數(shù)字電路設(shè)計(jì)在一塊電路板上的情況,應(yīng)當(dāng)先焊接安裝電源電路,待電源電路安裝調(diào)試通過(guò)之后再安裝其他電路。如果整板元器件同時(shí)安裝調(diào)試,萬(wàn)一電源電路有問(wèn)題,可能會(huì)損毀其他電路的元器件。 5.板級(jí)調(diào)試 每塊電路板安裝完畢之后,都應(yīng)當(dāng)先進(jìn)行單板的調(diào)試,根據(jù)電路原理圖,對(duì)本板的硬件性能進(jìn)行全面調(diào)試。對(duì)于邏輯電路主要測(cè)試其邏輯功能是否正確,對(duì)于模擬電路主要測(cè)試其精度指標(biāo)、穩(wěn)定性指標(biāo)等其他質(zhì)量指標(biāo)。 6.內(nèi)部連線 每塊電路板板級(jí)調(diào)試通過(guò)之后,著手進(jìn)行電路板之間的連線,連同結(jié)構(gòu)件的安裝,組成整機(jī)。要保證連線的正確,整齊美觀,工藝合理。 7.硬件功能調(diào)試與驅(qū)動(dòng)程序調(diào)試 整機(jī)安裝完畢后,可以進(jìn)行整機(jī)硬件功能的調(diào)試,一般按前向、后向通道等幾部分進(jìn)行。 前向通道與信號(hào)發(fā)生器連接,由信號(hào)發(fā)生器輸出模擬信號(hào),測(cè)試模擬電路對(duì)模擬信號(hào)的處理是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求,精度、穩(wěn)定性等質(zhì)量指標(biāo)是否達(dá)到要求。對(duì)測(cè)試儀表來(lái)講,前向通道模擬電路的質(zhì)量指標(biāo)決定了整機(jī)的質(zhì)量指標(biāo),除設(shè)計(jì)階段應(yīng)當(dāng)充分重視外,也要仔細(xì)調(diào)試。后向通道也涉及模擬電路的調(diào)試,通過(guò)調(diào)試達(dá)到質(zhì)量指標(biāo)要求。主機(jī)電路、人機(jī)接口電路、通信接口電路主要處理的是數(shù)字信號(hào),調(diào)試中應(yīng)注重邏輯的正確性。邏輯電路的質(zhì)量指標(biāo),如噪聲容限、抗干擾性能、驅(qū)動(dòng)能力、響應(yīng)時(shí)間等,在線路原理設(shè)計(jì)、元器件選用、電路板設(shè)計(jì)加工完畢后,基本就確定下來(lái)了,在調(diào)試過(guò)程中是無(wú)能為力的。 對(duì)智能儀表而言,整機(jī)的功能、性能指標(biāo)是軟件操控硬件實(shí)現(xiàn)的。底層驅(qū)動(dòng)程序是銜接硬件與軟件之間的橋梁,硬件功能能否很好發(fā)揮,軟件對(duì)硬件的操控是否到位,都取決于驅(qū)動(dòng)程序編制的質(zhì)量。通常,驅(qū)動(dòng)程序編制調(diào)試通過(guò)后,硬件調(diào)試也就完成了。 8.軟件調(diào)試 硬件調(diào)試結(jié)束、驅(qū)動(dòng)程序調(diào)試結(jié)束后,就可以進(jìn)行軟件調(diào)試了。軟件調(diào)試一般采用功能調(diào)試的方法進(jìn)行,即通過(guò)儀表的外在功能是否實(shí)現(xiàn)、操作方法是否實(shí)現(xiàn)、有否錯(cuò)誤等來(lái)測(cè)試軟件的正確與否。由于測(cè)試功能選擇的有限性、方法的有限性、測(cè)試者經(jīng)驗(yàn)的局限性,因此軟件會(huì)存在一定的紕漏與瑕疵,需要嚴(yán)格仔細(xì)進(jìn)行。最好請(qǐng)非本軟件設(shè)計(jì)人員來(lái)進(jìn)行,從設(shè)計(jì)者之外的思路出發(fā)來(lái)發(fā)現(xiàn)軟件存在的錯(cuò)誤和瑕疵。 9.整機(jī)功能測(cè)試與考核 整機(jī)硬、軟件調(diào)試通過(guò)后,需要在實(shí)驗(yàn)室條件下,模擬現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況,連續(xù)通電考核各項(xiàng)功能是否實(shí)現(xiàn),各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)是否達(dá)到,對(duì)整機(jī)的可靠性做出初步評(píng)價(jià)。達(dá)到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的基本要求后,可以在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行一段時(shí)間,對(duì)硬件、軟件、結(jié)構(gòu)做出必要的修改。作為工業(yè)產(chǎn)品,應(yīng)當(dāng)通過(guò)有關(guān)例行實(shí)驗(yàn)后,方可以組織生產(chǎn)并投放到市場(chǎng)中。 ? 靜夜四無(wú)鄰,荒居舊業(yè)貧。 , March 23, 2023 ? 雨中黃葉樹,燈下白頭人。 00:46:2600:46:2600:463/23/2023 12:46:26 AM ? 1以我獨(dú)沈久,愧君相見頻。 :46:2600:46Mar2323Mar23 ? 1故人江海別,幾度隔山川。 00:46:2600:46:2600:46Thursday, March 23, 2023 ? 1乍見翻疑夢(mèng),相悲各問(wèn)年。 :46:2600:46:26March 23, 2023 ? 1他鄉(xiāng)生白發(fā),舊國(guó)見青山。 2023年 3月 23日星期四 上午 12時(shí) 46分 26秒 00:46: ? 1比不了得就不比,得不到的就不要。 。 2023年 3月 上午 12時(shí) 46分 :46March 23, 2023 ? 1行動(dòng)出成果,工作出財(cái)富。 2023年 3月 23日星期四 12時(shí) 46分 26秒 00:46:2623 March 2023 ? 1做前,能夠環(huán)視四周;做時(shí),你只能或者最好沿著以腳為起點(diǎn)的射線向前。 上午 12時(shí) 46分 26秒 上午 12時(shí) 46分 00:46: ? 沒(méi)有失敗,只有暫時(shí)停止成功!。 , March 23, 2023 ? 很多事情努力了未必有結(jié)果,但是不努力卻什么改變也沒(méi)有。 00:46:2600:46:2600:463/23/2023 12:46:26 AM ? 1成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的積累。 :46:2600:46Mar2323Mar23 ? 1世間成事,不求其絕對(duì)圓滿,留一份不足,可得無(wú)限完美。 00:46:2600:46:2600:46Thursday, March 23, 2023 ? 1不知香積寺,數(shù)里入云峰。 :46:2600:46:26March 23, 2023 ? 1意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。 2023年 3月 23日星期四 上午 12時(shí) 46分 26秒 00:46: ? 1楚塞三湘接,荊門九派通。 。 2023年 3月 上午 12時(shí) 46分 :46March 23, 2023 ? 1少年十五二十時(shí),步行奪得胡馬騎。 2023年 3月 23日星期四 12時(shí) 46分 26秒 00:46:2623 March 2023 ? 1空山新雨后,天氣晚來(lái)秋。 上午 12時(shí) 46分 26秒 上午 12時(shí) 46分 00:46: ? 楊柳散和風(fēng),青山澹吾慮。 , March 23, 2023 ? 閱讀一切好書如同和過(guò)去最杰出的人談話。 00:46:2600:46:2600:463/23/2023 12:46:26 AM ? 1越是沒(méi)有本領(lǐng)的就越加自命不凡。 :46:2600:46Mar2323Mar23 ? 1越是無(wú)能的人,越喜歡挑剔別人的錯(cuò)兒。 00:46:2600:46:2600:46Thursday, March 23, 2023 ? 1知人者智,自知者明。勝人者有力,自勝者強(qiáng)。 :46:2600:46:26March 23, 2023 ? 1意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。 2023年 3月 23日星期四 上午 12時(shí) 46分 26秒 00:46: ? 1最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過(guò)于提升自我。 2023年 3月 上午 12時(shí) 46分 :46March 23, 2023 ? 1業(yè)余生活要有意義,不要越軌。 2023年 3月 23日星期四 12時(shí) 46分 26秒 00:46:2623 March 2023 ? 1一個(gè)人即使已登上頂峰,也仍要自強(qiáng)不息。 上午 12時(shí) 46分 26秒 上午 12時(shí) 46分 00:46: MOMODA POWERPOINT Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. 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