【正文】 可見(jiàn)，軟件的編寫(xiě)中延時(shí)的精確性非常重要，為此再用C語(yǔ)言編寫(xiě)延時(shí)函數(shù)的時(shí)候，可以查看其編譯成匯編語(yǔ)言之后的指令情況，以確保延時(shí)時(shí)間的精確把握。主要包括溫度測(cè)量和溫度數(shù)據(jù)的傳輸兩部分。 //I2C初始化void I2C_SEND(unsigned char adr,unsigned char sub_adr,unsigned char dat)。 //在中斷服務(wù)程序中用于判斷是讀操作還是寫(xiě)操作volatile bit I2C_BUSY。 MR)起始條件已發(fā)送define I2C_RP_START 0X10 // (MS amp。其中ISL1208初始化主要完成對(duì)于ISL1208基本的配置任務(wù)，設(shè)置好一些工作模式、參數(shù)的格式等內(nèi)容；ISL1208讀子函數(shù)包括通過(guò)SMBus通信總線(xiàn)讀出其寄存器內(nèi)容，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的處理，ISL1208寄存器的日期和時(shí)間內(nèi)容都是以BCD碼的格式存放的，為了更好的在液晶屏上顯示，讀出之后轉(zhuǎn)換為各個(gè)數(shù)字的ASCII字符經(jīng)行存儲(chǔ)，比如年、月、日、時(shí)、分秒等分高位和低位來(lái)存儲(chǔ)，便于以后的顯示和操作；ISL1208寫(xiě)子函數(shù)主要用于對(duì)時(shí)間進(jìn)行修改設(shè)置時(shí)，寫(xiě)入當(dāng)前正確的時(shí)間，同樣為了便于顯示和操作，把年、月、日、時(shí)、分秒等分高位和低位，然后再轉(zhuǎn)化為BCD數(shù)據(jù)寫(xiě)入到ISL1208，在對(duì)數(shù)據(jù)的處理上，與讀操作是個(gè)逆向的過(guò)程[32]。在一次I2C協(xié)議完整數(shù)據(jù)流傳輸?shù)倪^(guò)程中，中斷發(fā)生多次，通過(guò)寄存器SMB0TA的值來(lái)判斷執(zhí)行不同的指令；SMBus讀寫(xiě)子函數(shù)比較簡(jiǎn)單，只要設(shè)置好SMBus需要的參數(shù)，比如從機(jī)的子地址、讀或?qū)懨?、從機(jī)子地址以及數(shù)據(jù)等，然后發(fā)出起始條件，開(kāi)始一次通信。為了軟件的設(shè)計(jì)靈活性，當(dāng)判斷輸入I/O口電平變化后，直接跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的軟件處執(zhí)行。報(bào)警部分的設(shè)計(jì)主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)電壓進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)電壓出現(xiàn)高于上極限時(shí)，液晶顯示出報(bào)警信息。 //電流參數(shù)void LCD_CNo6(unsigned char L_No)。 //補(bǔ)償參數(shù)顯示void LCD_CNo2(void)。 //右移液晶顯示參數(shù)界面設(shè)計(jì)這部分主要是在控制器在主程序的大循環(huán)里分屏顯示各個(gè)參數(shù)，參數(shù)主要包括合相功率因數(shù)、投入組數(shù)、投入容量、電壓參數(shù)、電流參數(shù)、有功功率、無(wú)功功率、視在功率、諧波含量、A相功率因數(shù)、A相投入組數(shù)、A相投入容量、B相功率因數(shù)、B相投入組數(shù)、B相投入容量、C相功率因數(shù)、C相投入組數(shù)、C相投入容量等。 //顯示位點(diǎn)陣void lcd_byte(unsigned char xx,unsigned char yy,unsigned char bt)。void lcd_character(unsigned char xx,unsigned char yy,unsigned char qq,unsigned char ww)。在軟件編寫(xiě)的過(guò)程中，主要分為基本驅(qū)動(dòng)函數(shù)的編寫(xiě)、液晶顯示參數(shù)界面設(shè)計(jì)、液晶人機(jī)交互軟件設(shè)計(jì)。0x00800000)==0x00)。 //電流通道AC增益校準(zhǔn)命令 do { Phase_A[1]=spi_rd_register(CS5463_No,0x1e)。 } while((Phase_A[0]amp。 //停止計(jì)算，中止A/D轉(zhuǎn)換 ii=spi_wr_mand(CS5463_No,0xd6)。 } while((Phase_A[1]amp。//讀電壓通道AC偏移寄存器值 ii=spi_wr_mand(CS5463_No,0xcd)。 _nop_()。 Phase_A[1]=spi_rd_register(CS5463_No,0x02)。 _nop_()。0x00800000)==0x00)。 //電壓通道DC偏移校準(zhǔn)命令 do { Phase_A[0]=spi_rd_register(CS5463_No,0x1e)。 unsigned long xdata Phase_A[2]。 //把采樣/測(cè)量模式設(shè)為連續(xù)計(jì)算周期 } }CS5463寄存器數(shù)據(jù)的計(jì)算在CS5463的應(yīng)用中，經(jīng)過(guò)其內(nèi)部A/D采樣、濾波處理以及計(jì)算后存儲(chǔ)到寄存器中的數(shù)據(jù)并不是最后測(cè)量的實(shí)際數(shù)據(jù)，而是測(cè)量和計(jì)算的結(jié)果所占量程的比率，因此要想得到實(shí)際的數(shù)據(jù)，在單片機(jī)讀取寄存器的數(shù)據(jù)后還要經(jīng)過(guò)一定的處理，結(jié)合芯片的設(shè)置以及硬件電路的設(shè)計(jì)，計(jì)算到最后一般是乘以某個(gè)常系數(shù)才能最后得到電網(wǎng)參數(shù)的真實(shí)數(shù)據(jù)。 // 寫(xiě)配置寄存器, 設(shè)定K=1等功能 spi_wr_register(CS5463_No,0x4a,0x00,0x00,80)。 ii=spi_wr_mand(CS5463_No,0xff)。 for (CS5463_No=1。其程序?yàn)椋簐oid CS5463_init(void){ unsigned char ii。在SPI初始化函數(shù)主要是實(shí)現(xiàn)單片機(jī)C8051F020的設(shè)置工作，主要包括SPI配置寄存器、控制寄存器以及時(shí)鐘速率寄存器等的設(shè)置；SPI寫(xiě)命令字函數(shù)實(shí)現(xiàn)通過(guò)SPI通信總線(xiàn)向CS5463寫(xiě)入相應(yīng)的命令字，返回的是要寫(xiě)入的命令字；SPI寫(xiě)寄存器函數(shù)實(shí)現(xiàn)通過(guò)總線(xiàn)向CS5463相應(yīng)的寄存器地址寫(xiě)入24位數(shù)據(jù)，分3個(gè)8位字節(jié)型數(shù)據(jù)寫(xiě)入；SPI讀寄存器函數(shù)實(shí)現(xiàn)通過(guò)總線(xiàn)讀出CS5463相應(yīng)寄存器地址的24位數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)到字節(jié)型數(shù)組中。 //參 lcd_character(0x09,0x2,0x2a,0x5d)。 lcd_character(0x05,0x2,39,75)。 //歡迎使用 lcd_character(0x02,0x0,0x1B,0x16)。 delay()。 // set Timer0 to overflow in 3ms TL0=2764%256。=0xf7。 // SPI clock = 8MHz (limited by SPI0CN = 0x03。 TR1 = 1。 //該引腳被配置為輸入方式}//// UART0配置//// Configure the UART0 using Timer1, for baudrate and 8N1.void UART0_Init (void){ SCON0 = 0x50。 // P2口設(shè)為漏極開(kāi)路方式 P3MDOUT = 0x00。 // Enable crossbar and weak pullups P0MDOUT |= 0x01。 // Wait for crystal osc. to settle OSCICN = 0x08。 i 3000。主要完成C8051F020的系統(tǒng)配置、交叉開(kāi)關(guān)配置、定時(shí)器初始化、中斷系統(tǒng)初始化、液晶顯示初始化等。 47 第三章 控制器的軟件研發(fā)與設(shè)計(jì) 控制器軟件整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本系統(tǒng)要求首先是通過(guò)電能測(cè)量芯片CS5463對(duì)電網(wǎng)交流電路的六路信號(hào)、進(jìn)行采樣與計(jì)算，把計(jì)算好的各電網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到相應(yīng)寄存器，通過(guò)單片機(jī)C8051F020讀取相關(guān)數(shù)據(jù)再經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的運(yùn)算得出電網(wǎng)參數(shù)的實(shí)際數(shù)據(jù)，然后按照設(shè)計(jì)好的控制策略發(fā)出控制信號(hào)，控制可控硅的導(dǎo)通或關(guān)斷，從而實(shí)現(xiàn)電容器組的投切以完成無(wú)功補(bǔ)償?shù)娜蝿?wù)。復(fù)制暫存器48H將RAM中第4字節(jié)的內(nèi)容復(fù)制到EEPROM中。 RAM指令表指 令約定代碼功為操作各器件作好準(zhǔn)備。復(fù)位要求主CPU將數(shù)據(jù)線(xiàn)下拉500微秒，然后釋放，DS18B20收到信號(hào)后等待16～60微秒左右，后發(fā)出60～240微秒的存在低脈沖，主CPU收到此信號(hào)表示復(fù)位成功。單片機(jī)可通過(guò)單線(xiàn)接口讀到該數(shù)據(jù)，讀取時(shí)低位在前，高位在后，數(shù)據(jù)格式如表1所示。 配置寄存器結(jié)構(gòu)TMR1R011111低五位一直都是1 ，TM是測(cè)試模式位，用于設(shè)置DS18B20在工作模式還是在測(cè)試模式。 這是12位轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在18B20的兩個(gè)8比特的RAM中，二進(jìn)制中的前面5位是符號(hào)位，如果測(cè)得的溫度大于0，這5位為0，；如果溫度小于0，這5位為1。64位光刻ROM的排列是：開(kāi)始8位（28H）是產(chǎn)品類(lèi)型標(biāo)號(hào)，接著的48位是該DS18B20自身的序列號(hào)，最后8位是前面56位的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CRC=X8+X5+X4+1）。GND為電源地； (3) 可編程的分辨率為9~12位，℃、℃、℃℃； (4)DS18B20的新性能 (1)176。 AT89C205l內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖DS18B20是DALLAS 半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的“一線(xiàn)總線(xiàn)”數(shù)字化溫度傳感器，測(cè)量溫度范圍為 55176。AT89C205l提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：2K字節(jié)閃速存儲(chǔ)器，128字節(jié)RAM，15根I／O引線(xiàn)，兩個(gè)16位定時(shí)器／計(jì)數(shù)器，一個(gè)五向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行口，一精密模擬比較器以及片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路。 溫度檢測(cè)控制模塊為了檢測(cè)控制柜內(nèi)溫度、可控硅模塊溫度及電容器溫度，設(shè)計(jì)了由AT89C2051為核心，采用DS18B20溫度傳感器的溫度檢測(cè)控制模塊。MAX3232的引腳T1IN、T2IN、R1OUT、R2OUT為接TTL/CMOS電平的引腳。適用于各種EIA232E和V. 28/V. 24的通信接口。以下為在設(shè)計(jì)中使用的方式1 的波特率方程為，其中：T1M 為定時(shí)器1 時(shí)鐘選擇位（），TH1是定時(shí)器1 的8 位重裝載寄存器，SMOD0 是UART0 的波特率加倍控制位（位于寄存器PCON中），[RCAP2H:RCAP2L]是定時(shí)器2的重裝載寄存器。每次定時(shí)器發(fā)生溢出（從全1（對(duì)定時(shí)器1為0xFF，對(duì)定時(shí)器2為0xFFFF）返回到0）時(shí)向波特率電路發(fā)送一個(gè)時(shí)鐘脈沖。如果這些條件不滿(mǎn)足，則不裝入SBU0F 和RB80，RI0 標(biāo)志也不被置1。在發(fā)送結(jié)束時(shí)（停止位開(kāi)始）發(fā)送中斷標(biāo)志TI0（）置位。 UATR0串行通信接口方式1 提供標(biāo)準(zhǔn)的異步、全雙工通信，每個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)共使用10 位：一個(gè)起始位、8 個(gè)數(shù)據(jù)位（LSB 在先）和一個(gè)停止位。這就允許軟件查詢(xún)UART0 中斷的原因（發(fā)送完成或接收完成）。讀操作將自動(dòng)訪(fǎng)問(wèn)接收寄存器，而寫(xiě)操作自動(dòng)訪(fǎng)問(wèn)發(fā)送寄存器。接收數(shù)據(jù)被暫存于一個(gè)保持寄存器中，這就允許UART0 在軟件尚未讀取前一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)的情況下開(kāi)始接收第二個(gè)輸入數(shù)據(jù)字節(jié)。在這一過(guò)程中，我們首先選用了開(kāi)關(guān)電源將220V的相電壓轉(zhuǎn)換成+5V電壓，然后采用芯片AMS1117轉(zhuǎn)換成+，外加一些輔助的濾波等電路就完成了控制器電源的設(shè)計(jì)。SCL:串行時(shí)鐘輸入，可通過(guò)單片機(jī)提供讀寫(xiě)時(shí)序。FM24C16的基本功能引腳功能FM24C16有8個(gè)引腳，采用SOIC和DIP兩種封裝形式。FM24C16是一個(gè)16kbit的FRAM，其總線(xiàn)頻率可高達(dá)1MHz，具有10億次以上的讀寫(xiě)次數(shù)且功耗很低。FM24C16的特性傳統(tǒng)半導(dǎo)體記憶體有兩大體系:易失性記憶體(volatile memory)和非易失性記憶體(nonvolatilememory)。該器件擁有隨即存取記憶體和非易失性存貯產(chǎn)品的特性?！?ISL1208原理框圖該器件還有一個(gè)后備電源輸入腳VBAT，該腳允許器件用電池或大容量電容進(jìn)行后備供電，可自動(dòng)從VDD切換到VBAT 。ISL1208強(qiáng)大的報(bào)警功能，能夠被設(shè)置成任意的時(shí)鐘日歷值，與報(bào)警相匹配?？偩€(xiàn)上的最大器件數(shù)只受所要求的上升和下降時(shí)間的限制，上升和下降時(shí)間分別不能超過(guò)300ns和1000ns?？偩€(xiàn)上所有器件的SDA線(xiàn)和SCL線(xiàn)分別接在一起?！MBus原理框圖系統(tǒng)控制器對(duì)總線(xiàn)的讀寫(xiě)操作都是以字節(jié)為單位的，由SMBus接口自動(dòng)控制數(shù)據(jù)的串行傳輸。在設(shè)計(jì)中使用兩根線(xiàn)（串行數(shù)據(jù)線(xiàn)，SDA；串行時(shí)鐘線(xiàn)，SCL）來(lái)實(shí)現(xiàn)同步串行接收和發(fā)送。SMBus總線(xiàn)采用了器件地址硬件設(shè)置的方法。 74HC165實(shí)現(xiàn)7按鍵電路圖人機(jī)交互的其它電路模塊、以及手動(dòng)/，這部分電路設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，這里僅給出電路連接圖。由于本控制器要顯示的內(nèi)容比較多，在應(yīng)用的過(guò)程中，采取自動(dòng)換屏顯示的辦法，正常工作時(shí)，軟件控制各屏自動(dòng)滾動(dòng)。發(fā)送命令到OCMJ可在BUSY =0后的任意時(shí)刻開(kāi)始，先把用戶(hù)命令的當(dāng)前字節(jié)放到數(shù)據(jù)線(xiàn)上，接著發(fā)高電平REQ信號(hào)（REQ =1）通知OCMJ請(qǐng)求處理當(dāng)前數(shù)據(jù)線(xiàn)上的命令或數(shù)據(jù)。顯示模塊內(nèi)含 GB 2312 15*15點(diǎn)陣國(guó)標(biāo)一、二級(jí)簡(jiǎn)體漢字和 8*8點(diǎn)陣及8*16點(diǎn)陣ASCII字符，用戶(hù)輸入GB2312區(qū)位碼或 ASCII 碼即可實(shí)現(xiàn)文本顯示。針對(duì)這一問(wèn)題，通過(guò)廣泛的調(diào)研，我們開(kāi)發(fā)出了以MOC3083為核心的觸發(fā)電路模塊，作為觸發(fā)可控硅的方案二。由于單片機(jī)控制端口都有上拉電阻，復(fù)位狀態(tài)下輸出高電平，所以采用單片機(jī)輸出低電平時(shí)實(shí)現(xiàn)投入電容器組，電路工作時(shí)，當(dāng)單片機(jī)控制端口輸出低電平信號(hào)時(shí)，可控硅控制器端口輸出+13V左右的電平觸