【正文】 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(jì)的工作，實(shí)際應(yīng)用中的技術(shù)還有待進(jìn)一步提高。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(shí)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)。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(dòng)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(duì)配電設(shè)備的調(diào)節(jié)和控制，接收上一級(jí)的命令。（5）由于仿真器的接口是插拔式的，多次插拔以后會(huì)引起接觸不良，調(diào)試時(shí)必須保證各個(gè)管腳是嚴(yán)格接觸的。（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。（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(shí)候，CAN 控制器報(bào)錯(cuò)并自動(dòng)的退出總線。（2）由于外掛的設(shè)備比較多，雖然每個(gè)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。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。當(dāng) VCC 大于 時(shí)，200ms 以后，/RESET 信號(hào)才從低變高 [15]。圖 13 多片復(fù)位電路系統(tǒng)要實(shí)時(shí)監(jiān)控電壓的變化，一旦停電要馬上記錄掉電時(shí)間，這需要專門的電源監(jiān)控芯片，MAX706 就是這種芯片。不管哪種情況下產(chǎn)生的復(fù)位信息，都會(huì)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(hào)。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。當(dāng)/RSEET 再次變高時(shí)，80C196KC 就開始執(zhí)行為時(shí) 10 個(gè)狀態(tài)周期的復(fù)位序列。下圖就是用一路輸出控制繼電器的硬件接線如圖 12。作為智能儀器，對(duì)外設(shè)的控制是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，因此有很多的輸入輸出信號(hào)。也可以采取定時(shí)控制方式，每隔一定的時(shí)間，CPU 對(duì)鍵盤掃描一次，CPU 可隨時(shí)響應(yīng)鍵輸入請求。這種逐行逐列的檢查鍵盤的過程稱為對(duì)鍵盤的一次掃描。工作時(shí)，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。 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(shí)，所有的行線和列線斷開，列線都呈高電平。消除抖動(dòng)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(shí)，讓 CPU 執(zhí)行一段延時(shí) 10～20ms 的延時(shí)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]。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(shí)別，決定按鍵的讀數(shù)等靠軟件完成，故硬件比較簡單。 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。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?？紤]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。接收器是帶緩沖的。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。MAX232 芯片是常用的 RS232C 與 TTL 電平轉(zhuǎn)換芯片，它的內(nèi)部有電壓倍增電路和轉(zhuǎn)換電路，只需+5V 電源便可實(shí)現(xiàn) RS232C 與 TTL 電平轉(zhuǎn)換，使用起來十分方便，一個(gè)芯片可連接兩對(duì)收/發(fā)信號(hào)線。電氣特性：RS232C 標(biāo)準(zhǔn)定義15V～3V 表示邏輯“1” ，+3V～+15V 表示邏輯“0” 。它所采用的電纜傳輸長度與傳輸?shù)碾娙萦嘘P(guān)。它適合于數(shù)據(jù)傳輸率在 0 至 20220b/s 范圍內(nèi)的通信，它具有以下特性 [11]：機(jī)械特性：RS232C 接口是單端發(fā)送，單端接收，傳輸線上允許一個(gè)驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)發(fā)送器。通訊時(shí)還要進(jìn)行可靠性檢驗(yàn)，在發(fā)送時(shí)，接口電路自動(dòng)生成奇偶校驗(yàn)位；在接收時(shí)，接口電路檢查字符的奇偶校驗(yàn)位或其他校驗(yàn)碼，以確定是否發(fā)生傳送錯(cuò)誤。在異步通信方式下，接口電路能在發(fā)送時(shí)自動(dòng)生成和接收時(shí)自動(dòng)去掉啟/停位，在面向字符的同步方式下，接口能在數(shù)據(jù)塊前面加同步字符。因此，當(dāng)數(shù)據(jù)由計(jì)算機(jī)送至終端時(shí)，首先由串行接口電路把并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)；而在計(jì)算機(jī)接收由終端送來的串行數(shù)據(jù)時(shí)，也要由接口電路將其轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)才能由計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。串行通訊的基本任務(wù)就是進(jìn)行串/并轉(zhuǎn)換。（4）為降低通信線路的成本和簡化通信設(shè)備，可以利用現(xiàn)存的信道（如電話，電報(bào)信道），配備適當(dāng)?shù)耐ㄐ沤涌冢憧稍谌魏蝺牲c(diǎn)實(shí)現(xiàn)串行通信。（2）行通信的信息格式有異步和同步信息格式，與此對(duì)應(yīng)，有異步串行通信和同步串行通信兩種方式。 串行通訊所謂串行通訊，就是采用兩條線，即一條通信線加上一條地線來進(jìn)行單向通信，傳送的信息（數(shù)據(jù)信息和控制信息）一次傳送一位（如 8 位的數(shù)據(jù)信息分 8 次傳送完畢）的通信方式。本系統(tǒng)的外設(shè)存貯器包括 1 片 32KB 的 EPROM 27256,1 片 128KB 的 SRAM，2 片 1KB的雙口 RAM，時(shí)鐘 DS12887，8255，LCD 和 CAN 控制器，后四種由 138 譯碼產(chǎn)生選通信號(hào)。應(yīng)該注意的是，MCS96 系列單片機(jī)的低地址部分（0000H~7FFFH）包括有保留的存貯區(qū)，如中斷向量區(qū)，芯片配置字節(jié)，密鑰，復(fù)位后程序執(zhí)行的起始單元等，這些保留單元只應(yīng)該出現(xiàn)在一個(gè)頁面上，我們把這個(gè)頁面稱為主頁（或 0 頁） ，它的邏輯地址就是 0000H~7FFFH。把 256KB 存貯器劃分為 8 頁，每頁為 32KB 或 16KW。還有時(shí)鐘、鍵盤輸入、LCD 輸出、與采集板通訊用的雙端口 RAM、CAN 控制器等，這些外設(shè)都需要唯一的地址來進(jìn)行選通以保證不沖突，考慮到這些，系統(tǒng)進(jìn)行了 256KB 的擴(kuò)展。鑒于 80C196KC 是帶有 ROM 的，EPROM 是必須的，尋址范圍為 32KB。圖 9 LCD 直接訪問方式接口電路 數(shù)據(jù)的分頁存貯80C196KC 總的尋址空間為 64KB，由于系統(tǒng)的外設(shè)很多，必須給每個(gè)外設(shè)分配唯一的地址，這樣才能進(jìn)行芯片的選通。MCU利用數(shù)據(jù)總線與控制信號(hào)直接采用I/O設(shè)備訪問形式控制T6963C類液晶顯示模塊。表的首地址加上偏移量就是實(shí)際上要顯示的內(nèi)容，同時(shí)，顯示的時(shí)候還可以進(jìn)行各種顯示方式的控制，如：閃爍顯示，負(fù)向顯示，反轉(zhuǎn)顯示等。由于現(xiàn)在用計(jì)算機(jī)提取漢字字模已是非常容易的事了，所以系統(tǒng)采用圖形方式來顯示漢字。清除 RAM 顯示區(qū)就是將 00H 以自動(dòng)寫指令循環(huán)寫入 RAM 地址區(qū)。 表 2 LCD 的四種顯示方式N1 N0 D1 D2 指令代碼 功能0 0 低字節(jié) 高字節(jié) 40H 文本區(qū)首址0 1 字節(jié)數(shù) 00H 41H 文本區(qū)寬度（字節(jié)數(shù)/行）1 0 低字節(jié) 高字節(jié) 42H 圖形區(qū)首址1 1 字節(jié)數(shù) 00H 43H 圖形區(qū)寬度（字節(jié)數(shù)/行）文本區(qū)和圖形區(qū)首地址對(duì)應(yīng)顯示屏上左上角字符或字節(jié)位，修改該地址可以產(chǎn)生卷動(dòng)效果。顯示區(qū)域的設(shè)置指令格式如下：D1,D2。使用 LCD 時(shí)，首先初始化 LCD 并清除 RAM 顯示，其中在初始化時(shí)，進(jìn)行各種設(shè)置。當(dāng) MCU 一次讀寫指令和數(shù)據(jù)時(shí)，STA0 和 STA1 要同時(shí)有效——處于“準(zhǔn)備好”狀態(tài)。每次操作前最好先進(jìn)行狀態(tài)字的檢測。內(nèi)藏 T6963C 的單屏點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊的方框圖 8 如下. 圖8 液晶顯示模塊方框圖T6963C 的指令可帶一個(gè)或兩個(gè)參數(shù)，或無參數(shù)。內(nèi)藏 T6963C 的液晶顯示模塊上已實(shí)現(xiàn)了 T6963C 與行/列驅(qū)動(dòng)器及顯示緩沖取 RAM的接口，同時(shí)也已用硬件設(shè)置了液晶屏的結(jié)構(gòu)（單/雙屏） ，數(shù)據(jù)傳輸方式，顯示窗口長度，寬度等等。（5）T6963C 具有內(nèi)部字符發(fā)生器 CGROM，共有 128 個(gè)字符，T6963C 可管理 64K RAM，作為顯示緩沖區(qū)及字符發(fā)生器 CGRAM。（3） T6963C 的占空比可從 1/6 到 1/128。T6963C 的特點(diǎn)如下 [9]： （1） T6963C 是點(diǎn)陣式的液晶圖形顯示控制器，它能與 80 系列的 8 位微處理器直接接口。系統(tǒng)選用的是內(nèi)藏 T6963C 控制器點(diǎn)陣圖形式的液晶顯示模塊 DG1286412。芯片的硬件連接如圖 7。ALE 信號(hào)提供給DS12887 作為鎖存信號(hào)，讀寫線分別連接 DS 和 AS 管腳。復(fù)位信號(hào)對(duì)時(shí)間、日歷、RAM 沒有任何影響，當(dāng)復(fù)位信號(hào)為低時(shí)，僅僅使電源電壓得到穩(wěn)定。它能夠正確地進(jìn)行時(shí)分秒年月日以及閏年、閏月的計(jì)算直到 2100 年。D 寄存器的最高位 VRT 表示了芯片內(nèi)部鋰電池是否還有電，正常工作時(shí)，讀數(shù)為1。C 寄存器的各位都是標(biāo)志位，PF、AF、UF 分別是周期中斷、鬧鈴中斷和刷新中斷的標(biāo)志位，當(dāng)中斷條件滿足時(shí)，產(chǎn)生中斷并置位標(biāo)志位。DM 位決定了寄存器是以二進(jìn)制還是 BCD 碼來操作的。當(dāng) SET 位為 1 時(shí)，刷新周期被中止，這時(shí)，程序能夠?qū)r(shí)間、日歷及鬧鈴進(jìn)行初始化。寄存器 A 的 UIP 位是標(biāo)志位，當(dāng) UIP=1 時(shí)，表示要開始新一輪的刷新。128RAM 中，有 14 個(gè)字節(jié)是時(shí)鐘和控制寄存器，另 114 個(gè)字節(jié)作為通用寄存器使用。它