【正文】 KEY43:MOV 2FH,0DH ；顯示負號 SJMP KEY42 KEY44:CJNE R6,02H,KEY45 ；第 2次按下 K4 MOV 32H,0BH ；顯示預(yù)置下限溫度“ ” MOV 31H,3AH MOV 30H,39H MOV A,38H JB ,KEY43 MOV 2FH,38H SJMP KEY42 KEY45:MOV IE,81H ；開中斷 MOV R6,00H ；按鍵次數(shù)清零 SJMP KEY42 開封大學(xué)機電工程學(xué)院電子信息工程技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文 33 8 、 A/D 中斷服務(wù)程序： A/D中斷服務(wù)程序首先保護現(xiàn)場，讀 A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果，由于 A/D結(jié)果是有符號數(shù)且計算工作量較大，需要進行數(shù)字濾波、去零漂和判斷測溫值是否超過預(yù)置溫度的上、下限等操作，即求和、取平均、求差和大小比較等運算，為便于計算，將 A/D輸出的 BCD 碼，變換為二進制補碼，所有運算均以二進制補碼的形式進行。鍵處理子程序流程圖如附圖 37 所示。 圖 36（顯示自檢流程圖） 顯示子程序源程序 ： ORG 0230H DIS00:MOV R0,2FH ；置顯緩區(qū)首址 MOV R2,08H ；送起始字位碼 DIS01:CLR A ；關(guān)顯示器 開封大學(xué)機電工程學(xué)院電子信息工程技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文 23 MOV P0,A MOV A,R0 ；取顯示數(shù)字 ANL A,0FH ；屏蔽高 4位 MOV DPTR,TAB01 MOVC A,A+DPTR ；查表取自段碼 CJNE R2,08H,DIS03 ；是千位嗎？ JB ,DIS02 ；千位是 1轉(zhuǎn)加符號 CLR A ；千位是 0將其消隱 DIS02:MOV C, ；取符號位 MOV ,C ；字段碼加符號 DIS03:MOV 2CH,A ；字段碼暫存 MOV A,R2 ；取字位碼 CJNE A,02H,DIS04 ；不是十位轉(zhuǎn)送段碼 SETB ；是十位，加小數(shù)點 DIS04:MOV P0,2CH ；字段碼送字段口 MOV A,P2 ；取 ～ ANL A,0F0H ORL A,R2 MOV P2,A ；字位碼和送字位口 ACALL DL001 ；延時 1mS增亮 MOV A,R2 JB ,DIS05 ；查驗 4位顯示器是否顯示一遍 RR A ；修改字位碼 MOV R2,A INC R0 ；指向顯示緩沖區(qū)下一個單元 SJMP DIS01 ；繼續(xù)顯示下一位 DIS05:RET TAB01:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH（ 0～ 9） DB 76H,38H,00H,40H,79H,FFH（ A“ H” ,B“ L” ,C“全滅” ,D“ ” ,E,F“全亮”） DL001:MOV R7,02H ； 1mS延時子程序 (fosc=6MHz時 ) DL002:MOV R6,0FFH DJNZ R6,$ DJNZ R7,DL002 RET 開封大學(xué)機電工程學(xué)院電子信息工程技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文 24 鍵處理子程序： R7 為功能鍵 K1 的狀態(tài)計數(shù)器，每按 1 次 K1(R7)+1。本程序添加上了符號顯示和小數(shù)點定點顯示。輸入通道自檢時 A/D轉(zhuǎn)換器的輸入電壓約為 1V，轉(zhuǎn)換后送到顯示緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)應(yīng)為 1000，考慮到各種誤差，該數(shù)字量為 950～ 1050即視為輸入通道正常，檢測顯緩區(qū)數(shù)據(jù)的正常與否，還可檢測軟件運算部分是否正常。若發(fā)現(xiàn)故障，建立相應(yīng)故障標(biāo)志后返回，若無故障，清除故障標(biāo)志后返回。有使用者 觀察判斷是否有故障。 主 程序主要實現(xiàn)開機自檢、系統(tǒng)初始化、自檢故障和超量限報警、掃描顯示器和鍵盤等操作， 故障標(biāo)志 的設(shè)置與清除由自檢子程序完成 ，而將 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果的讀取、 數(shù)據(jù)處理、 過載標(biāo)志的設(shè)置與清除、結(jié)果送入顯示緩沖區(qū)等操作由 A/D 中斷服務(wù) 程序?qū)崿F(xiàn)。約定：多字節(jié)定點數(shù)存放在 RAM 中地址連續(xù)的單元中時，地址小的單元存放數(shù)據(jù)的高字節(jié)。無論自檢、測量 osx 或 ix ，為便于帶符號數(shù)的加、減法、除法和比較大小的運算，先將雙字節(jié)壓縮 BCD 碼轉(zhuǎn)換為雙字節(jié)二進制數(shù)并求其補碼，再進行求和運算求出 ?osx和 ?ix ，進而用上述算法求出 x 并求其原碼，將其轉(zhuǎn)換為 BCD 碼后送顯緩區(qū)。 數(shù)據(jù)類型： 在計算機中，凡是帶符號數(shù)一律用補碼表示，其運算結(jié)果也是用補碼表示。 、計算方法 數(shù)字濾波與自動調(diào)零： 考慮到 MC14433 是雙積分型 A/D 轉(zhuǎn)換器，對隨即干擾開封大學(xué)機電工程學(xué)院電子信息工程技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文 13 具有較好的平滑濾波作用且轉(zhuǎn)換速度較慢，零漂值 osx 和測量值 ix 均采用簡單的平均值濾波法，取 N=4，即 ??? 4141j osjosxx ， ??? 4141j ijixx ，測量結(jié)果 osi xxx ?? 。 A/D 轉(zhuǎn)換時鐘頻率 fCP： 正向積分時間 應(yīng)是干擾信號周期的整倍數(shù)，考慮到抗 50Hz工頻干擾 ， 取 正 向 積 分 時 間 為 60 mS 則 TCP=60000μS/4000=15μS fCP=1/TCP=1/15μS≈。 、 AT89C51 I/O 口 分配： 如附 表 12 附表 12 I/O 口 分配 表 開封大學(xué)機電工程學(xué)院電子信息工程技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文 10 用途 說明 ～ 顯示段碼輸出 經(jīng) 74LS07 同相驅(qū)動接 a～ g,dp ～ 接 A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出 ～ 顯示位選信號輸出 經(jīng) 74LS06 反相驅(qū)動接個位～千位 接超溫 /故障報警燈 、蜂鳴器 高電平有效 接電子開關(guān) K5 控制端 “0”—調(diào)零 /“1”自檢、測溫 接電子開關(guān) K6 控制端 “0”—自檢 /“1”測溫 ( 0INT ) 接 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號 EOC 中斷方式，邊沿觸發(fā)方式 ～ 接 K1～ K4 鍵 一鍵一線，查詢方式，低電平有效 其硬件 各部分 原理圖如圖 2圖 2圖 24： 圖 23（ TC14433 與 AT89C51 的接口電路圖 ） 開封大學(xué)機電工程學(xué)院電子信息工程技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文 11 圖 24（人 — 機接口電路圖） 開封大學(xué)機電工程學(xué)院電子信息工程技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文 12 硬件 電路圖如圖 25 所示： 圖 25（智能溫度測量儀原理圖） 軟件部分 、時鐘頻率的確定 單片機時鐘頻率 fosc： 單片機的時鐘頻率越高，運算速度越快； 但耗電量增加、抗干擾能力變差。 注：表中 XYZ 為預(yù)置的上 限和下限溫度值 ， =0 置上限溫度、 =1 置下限溫度， F0=0 預(yù)置溫度為正， F0=1 預(yù)置溫度為負。 1 K2 1 0 0 滅滅 .L 百位數(shù)字加 1 1 K2 1 0 1 滅滅 .L 無效 1 K3 1 0 0 滅滅 .L 無效 1 K3 1 0 1 滅滅 .L 百位數(shù)字減 1 2 K2 1 0 0Y滅 .L Y=9時無效， Y＜ 9時 Y+1 2 K2 1 0 1Y滅 .L Y=5時無效， Y＜ 5時 Y+1 2 K2 1 1 Y滅 .L Y1，當(dāng) Y1=0時置 F0=0，顯示“ 00 滅 .L” 2 K3 1 0 1Y滅 .L Y≠ 0， Y1； Y=0，無效 2 K3 1 0 0Y滅 .L Y≠ 0， Y1； Y=0，置 F0=1，顯負號， Y+1 2 K3 1 1 Y滅 .L Y=5時無效， Y≠ 5時 Y+1 2 K1 1 * XY滅 .L K1狀態(tài) +1，顯示“ ” 3 K2 1 0 Z=9時無效， Z＜ 9時 Z+1 3 K2 1 1 Z=0時無效， Z≥ 0時 Z1 3 K3 1 0 Z=0時無效， Z≠ 0時 Z1 3 K3 1 1 Z=9時無效， Z≠ 9時 Z+1 3 K1 1 * 下限變補碼保存，若 50℃≤下限＜上限，預(yù)置成功， =0，開 A/D中斷， K1 回 0態(tài)。另設(shè)預(yù)置溫度查詢鍵 1 個，測溫時可查詢預(yù)置的上、下限溫度 。小數(shù)點固定在十位，正號不顯示 ，負號由百位的 “g”字段顯示。 （ 3）、 濾波器：若測溫現(xiàn)場干擾較嚴(yán)重，可考慮使用硬件濾波器，由于被測溫度變化很緩慢，可考慮采用由運放構(gòu)成截止頻率很低的有源低通濾波器，在反饋電阻兩端并聯(lián)一個電容，即可實現(xiàn)一階低通濾波，取其截止頻率 fH=15Hz，則 C2 為 ： C2=1/2лfH(R2+RP2)=1/(21510103)≈ C2 選用 1μF/50V的 電解 電容。則 A/D 轉(zhuǎn)換的結(jié)果可以直接送顯示器，僅需要將小數(shù)點左 移一位即可。 （ 2）、 標(biāo)度變換：由 MC1403 提供的 基準(zhǔn)電壓與 RP R1 共同產(chǎn)生 的電流 I2，由運放 A 對傳感器輸出電流 I1 和 I2 實現(xiàn)加法放大運算，使輸出電壓為：UO=I3(R2+RP2)=(I1I2)(R2+RP2)=()(R2+RP2)=10()(mV/℃ ) 當(dāng) t=0℃ 時， I1=， UO=0V，經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換， D=0 當(dāng) t=50℃ 時， I1=， UO=500mV，經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換， D=500 當(dāng) t=150℃ 時， I1=， UO=1500mV，經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換， D=1500 可見， D/10(小數(shù)點左移一位 )，即得測量溫度值，從而實現(xiàn)了標(biāo)度變換。開封大學(xué)機電工程學(xué)院電子信息工程技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文 8 采用反相放大電路， 使 運放同相端、反相端電位 均 為零，對共模干擾的抑制能力優(yōu)于同相放大電路。 圖 22（ 攝氏溫度檢測電路 ） 圖中， MC1403 是 直流基準(zhǔn)電壓源， R R 的作用是與 MC1403 的輸出電壓共同 產(chǎn)生 流 I2， 使其與 AD590 在 0℃ 時所產(chǎn)生的 ， 使0℃ 時輸出電壓 Uo為零。 其各個引腳功能簡介如圖 21 開封大學(xué)機電工程學(xué)院電子信息工程技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文 7 圖 21（ MC14433 引腳排列及功能 圖 ） 、傳感器、 I/U 變換、濾波、標(biāo)度變換電路的選取 傳感器： 精密集成 T/I 變換器 AD590 的各項性能指標(biāo)均能滿足設(shè)計要求 。 MC14433 已經(jīng)完全可以滿足精度要求， 故 選之。這兩種 A/D 轉(zhuǎn)換器的模擬輸入電壓范圍均為： UI=177。 轉(zhuǎn)換速度： 由于溫度變化緩慢，對 A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換速度無特殊要求。 誤差： 系統(tǒng)誤差要求＜ 1%，考慮到傳感器、放大電路增益、 A/D 轉(zhuǎn)換器、直流基準(zhǔn)電壓等都會產(chǎn)生誤差，一般選 A/D 轉(zhuǎn)換器的誤 差應(yīng)＜ (1/5～ 1/10)系統(tǒng)誤差，故至少應(yīng)選擇 ≥9～ 10 位（ %）精度的。 此次設(shè)計所選為 AT89C51 單片機。工作模擬量模擬量輸入電路單片機主機電路模擬量輸出電路輸出模擬量信號開關(guān)量輸出電路輸出開關(guān)量信號通信接口 通信數(shù)據(jù)顯示打印鍵盤開關(guān)量開關(guān)量輸入電路開封大學(xué)機電工程學(xué)院電子信息工程技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文 6 程序編制好后寫入只讀存儲器中 ,通過鍵盤可將必要的參數(shù)和命令存入讀寫存儲器中。與此同時 ,將數(shù)據(jù)顯示和打印出來；也可將輸出的開關(guān)量經(jīng) D/A 轉(zhuǎn)換成模擬量輸出 ,或者利用串、并行標(biāo)準(zhǔn)接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。此數(shù)字信號通過接口送入緩沖寄存器以保存輸入數(shù)據(jù)。 、工作流程 智能型溫度測量儀的工作流程如圖 12 所示。 、 系統(tǒng)軟件 智能型溫度測量儀的系統(tǒng)軟件主要由監(jiān)控程序、中斷處理程序以及實現(xiàn)各