【正文】 R SCK ；退出設(shè)置WDT SETB CS RET以上設(shè)置WDT的子程序“SET_WDT”，用到了兩個(gè)底層的子程序“WREN_CMD”和“OUTBYT”。這兩個(gè)子程序是根據(jù)X5045“寫(xiě)使能鎖存時(shí)序”和“寫(xiě)狀態(tài)寄存器操作時(shí)序”編寫(xiě)的。兩個(gè)子程序如下:WREN_CMD: CLR SCK 。；******************************************************************；子程序名：PAGE_WRITE；功能：將R1中的內(nèi)容為首地址的單片機(jī)內(nèi)部RAM的不超過(guò)1頁(yè)的內(nèi)容寫(xiě)入以DPTR內(nèi)容為首地址的EEPROM中；底層子程序調(diào)用：OUTBYT、WREN_CMD；入口條件：（R1）= 待寫(xiě)入到EEPROM中的內(nèi)部RAM中內(nèi)容的首地址； （DPTR）= 待寫(xiě)入的EEPROM的首地址； （R2）= 要寫(xiě)入的字節(jié)數(shù)，不大于1頁(yè)（4B）；使用的寄存器：A、DPTR、RR2；******************************************************************WRITE_INST EQU 02H ；寫(xiě)數(shù)據(jù)命令為02HPAGE_WRITE： LCALL WREN_CMD ；設(shè)置寫(xiě)使能寄存器 CLR SCR ；準(zhǔn)備發(fā)送寫(xiě)數(shù)據(jù)命令 CLR CS MOV A，DPH ；將EEPROM地址的最高位連同寫(xiě)數(shù)據(jù)命令一起發(fā)送 MOV C， MOV A，WRITE_INST MOV ，C LCALL OUTBYT MOV A，DPL ；發(fā)送EEPROM的低8位地址 LCALL OUTBYTPAGE_WRITE1： MOV A，R1 ；發(fā)送1B內(nèi)容 INC R1 LCALL OUTBYT DJNZ R2，PAGE_WRITE1 ；循環(huán)發(fā)送 CLR SCK ；退出發(fā)送 RET（3）EEPROM讀出程序；******************************************************************；子程序名：SEQU_READ；功能：將DPTR中內(nèi)容為首地址的EEPROM中的內(nèi)容讀出到以R1中內(nèi)容為首地； 址的單片機(jī)內(nèi)部RAM中；底層子程序調(diào)用：OUTBYT、INBYT；入口條件：（R1）= 單片機(jī)內(nèi)部RAM的首地址； （DPTR）= EEPROM的首地址； （R2）= 要讀出的字節(jié)數(shù)；使用的寄存器：A、DPTR；******************************************************************READ_INST EQU 03H ；讀數(shù)據(jù)命令為03HSEQU_READ: CLR SCK ；準(zhǔn)備讀數(shù)據(jù) CLR CS MOV A,DPH ；將EEPROM 地址的最高位連同讀數(shù)據(jù)命令一起發(fā)送 MOV C, MOV A,READ_INST MOV ,C LCALL OUTBYT MOV A,DPL ；發(fā)送EEPROM的低8位地址 LCALL OUTBYTSEQU_READ1: LCALL INBYT ；讀出1B內(nèi)容 MOV R1,A ；將讀出的1B數(shù)據(jù)存入單片機(jī)RAM中 INC R1 DJNZ R2,SEQU_READ1 ；循環(huán)讀數(shù)據(jù) CLR SCK ；推出讀數(shù)據(jù) SETB CS RET “SEQU_READ” 子程序用到了一個(gè)底層子程序“INBYT”，該子程序用于從EEPROM中讀出1B內(nèi)容，程序如下：INBYT: MOV R0,8 ；1B，8個(gè)BIT位INBYT1: SETB SCK ；準(zhǔn)備讀出 CLR SCK MOV C,SO ；讀出內(nèi)容存于C中 RLC A ；將C中內(nèi)容存于A中 DJNZ R0,INBYT1 ；循環(huán)讀出 RET 前向通道電路設(shè)計(jì)前向通道的任務(wù)是接收溫度傳感器Pt100鉑電阻的信號(hào)，將其轉(zhuǎn)變?yōu)閱纹瑱C(jī)能夠進(jìn)行處理的數(shù)字信號(hào)，由信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、動(dòng)態(tài)穩(wěn)零電路、多路模擬開(kāi)關(guān)、阻抗匹配電路、放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路等幾部分組成。1．信號(hào)轉(zhuǎn)換電路 信號(hào)轉(zhuǎn)換電路由圖27中的9個(gè)惠斯登電橋組成（由于圖面所限，圖中僅繪出第1個(gè)、第2個(gè)和第9個(gè)），實(shí)現(xiàn)將8路Pt100溫度傳感器輸出的電阻信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。余下8個(gè)惠斯登電橋的工作原理完全一致，這里以第2個(gè)電橋?yàn)槔?，它由RRRCC4組成。當(dāng)檢測(cè)到溫度變化時(shí)，Pt100的阻值發(fā)生變化，在A、B點(diǎn)對(duì)應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)變化的電壓 。電路中標(biāo)有r的3個(gè)電阻，是Pt100從現(xiàn)場(chǎng)三線連接到儀表的線路電阻。下面做一個(gè)簡(jiǎn)單分析。,在圖28的電路中，忽略引線電阻影響，認(rèn)定r=0，則Rpt為Pt100的阻值，當(dāng)取R6=R7，R5=Rpt時(shí)， 。只要橋路4臂電阻對(duì)應(yīng)相等，則橋路輸出電壓與橋路供電電源波動(dòng)無(wú)關(guān)。② 克服Pt100引線電阻影響 如圖28所示，當(dāng)安裝在現(xiàn)場(chǎng)的Pt100傳感器通過(guò)三線連接到儀表時(shí)，要求三線長(zhǎng)度、線徑、材質(zhì)一致，這樣做可以保證三線的線路電阻相等為r，當(dāng)rR6（R7）時(shí)，橋路輸出： 取 時(shí)， 。希望當(dāng)檢測(cè)溫度為0℃時(shí)，橋路輸出Vab=0V，因此取R5=100Ω，與Pt100在0℃時(shí)的輸出值相等。第一，在給定Va的情況下，應(yīng)保證Pt100中流過(guò)的電流，也就是橋臂電流，不會(huì)在Pt100中產(chǎn)生自熱溫升，對(duì)一般封裝形式的Pt100，要求選取RR7的阻值滿足下式： RR7的阻值值不能選取過(guò)大。第二，考慮Pt100引線電阻的影響問(wèn)題，當(dāng)檢測(cè)溫度不是0℃時(shí)，引線電阻r引入到橋路中會(huì)減小橋臂電流。一般要求具體使用時(shí)，保證r≤5Ω。如果希望r≤5Ω時(shí)，橋路實(shí)現(xiàn)R/%，則滿足：，即R6≥5KΩ。當(dāng)檢測(cè)溫度不是0℃時(shí)，即R5≠Rpt時(shí)，RRR7的溫度漂移、Va的波動(dòng)和溫度漂移都會(huì)給橋路的R/V轉(zhuǎn)換帶來(lái)誤差。滿足上述要求，則由惠斯登電橋?qū)崿F(xiàn)的R/V轉(zhuǎn)換，在0℃～50℃的環(huán)境溫度下，%的精度。由于R5取100Ω，Pt100在測(cè)量范圍內(nèi)阻值不大，因此，R/V轉(zhuǎn)換電路的輸出阻抗較?。ㄐ∮?00Ω），后后級(jí)放大電路的輸入阻抗只要滿足大于前級(jí)輸出阻抗3個(gè)數(shù)量級(jí)，就能夠滿足精度要求。2．多路模擬開(kāi)關(guān)圖27中的CD4052（UUU3）是一個(gè)雙端4路（相當(dāng)于雙刀四擲）的模擬開(kāi)關(guān)，由A、B、INH三個(gè)控制引腳選擇將X、Y切向0、2或3通道。三個(gè)CD4052的輸出X、Y分別并接在一起，然后接入后級(jí)的運(yùn)放，三個(gè)INH引腳分別接3/8譯碼器74HC138的Y0、YY2高低電平又受其控制引腳A、B的控制，A、。4個(gè)I/O口狀態(tài)與接通電阻橋路的關(guān)系如表26所示。 表25 控制引腳狀態(tài)與導(dǎo)通通道關(guān)系INHBA 導(dǎo) 通 通 道000X0、Y0001XY1010XX2011XY31XX 不通表26 4個(gè)I/O口狀態(tài)與接通電阻橋路的關(guān)系 導(dǎo) 通 橋 路0000穩(wěn)零橋路00010通道00101通道00112通道01003通道01014通道01105通道01116通道10007通道3．阻抗匹配電路 阻抗匹配電路由圖27中的U4A、U4B兩個(gè)運(yùn)算放大器組成跟隨器實(shí)現(xiàn)。由于8路測(cè)量橋路測(cè)量的溫度不可能完全一樣，多路模擬開(kāi)關(guān)各通道導(dǎo)通電阻不一致，決定了運(yùn)算放大器在接通不同通道信號(hào)時(shí)，其輸入電阻不一致，因而增益不一致，產(chǎn)生誤差。各路信號(hào)通過(guò)阻抗匹配電路接到運(yùn)算放大器時(shí)，各路信號(hào)的輸出阻抗統(tǒng)一為兩個(gè)跟隨器的輸出阻抗，解決了不同通道信號(hào)輸出阻抗不一致的問(wèn)題。 A/D轉(zhuǎn)換器ICL7135滿碼輸出對(duì)應(yīng)的模擬電壓（模擬輸入信號(hào)上限）為2V，考慮動(dòng)態(tài)穩(wěn)零的需要。根據(jù)圖28的測(cè)量橋路，當(dāng)R6=R7=10kW，R5=100W時(shí)，忽略引線電阻影響，測(cè)量上限橋路輸出電壓： 取R29=1kW，R32=13kW，反相放大器增益為13。失調(diào)電壓隨環(huán)境溫度的變化而變化，定義為溫漂系數(shù)。由于運(yùn)算放大器溫漂與時(shí)漂的存在，當(dāng)被測(cè)參數(shù)不變時(shí)，運(yùn)放的輸出卻在變化，后級(jí)顯示參數(shù)也隨著變化，造成對(duì)檢測(cè)參數(shù)的可信度產(chǎn)生懷疑。動(dòng)態(tài)穩(wěn)零電路采用基于硬件與軟件相結(jié)合的技術(shù)，其工作原理如圖29所示，運(yùn)放U4D與R2RR3R32構(gòu)成反相放大器，其增益： ，運(yùn)放的輸出為Vo。當(dāng)SW切向下時(shí)，放大器輸出為： 式中， 為運(yùn)算放大器的失調(diào)電壓。將兩次輸出相減： 上式說(shuō)明，如果運(yùn)放在每次測(cè)量有效信號(hào)之前，先接通零信號(hào)測(cè)量出運(yùn)放的失調(diào)電壓，再接通有效信號(hào)，將得到的輸出減去失調(diào)電壓作為運(yùn)放的有效輸出，就從根本上克服了失調(diào)電壓的影響。穩(wěn)零橋路的電阻值、規(guī)格型號(hào)、生產(chǎn)批次與測(cè)量橋路的電阻參數(shù)完全一致，如此利用動(dòng)態(tài)穩(wěn)零技術(shù)不僅克服運(yùn)算放大器的失調(diào)電壓影響的問(wèn)題，也能有效地克服測(cè)量橋路電阻阻值的溫度漂移問(wèn)題。 影響A/D轉(zhuǎn)換精度的指標(biāo)一般有分辨率、量化誤差和線性度。轉(zhuǎn)換精度主要取決于分辨率，對(duì)于n位的A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換精度為 ；如果希望A/%以上時(shí)，選取的A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率應(yīng)高于10位。根據(jù)香農(nóng)定理，采樣周期（主要取決于A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間）至少是測(cè)量信號(hào)變化周期的1/2以下。 對(duì)于測(cè)量8路溫度的溫度巡檢儀而言，根據(jù)上述分析，選擇轉(zhuǎn)換速度為16次/秒的A/D轉(zhuǎn)換器，可以滿足要求。為了使整機(jī)硬件電路盡量緊湊，要盡量不對(duì)單片機(jī)進(jìn)行外部I/O擴(kuò)展。 根據(jù)以上三方面的考慮以及經(jīng)濟(jì)成本的考慮，在本設(shè)計(jì)中，選用美國(guó)Intersil公司生產(chǎn)的ICL7135 雙向積分生式A/D轉(zhuǎn)換器。（1）ICL7135輸出方式選擇 為了盡量減少對(duì)單片機(jī)I/O資源的使用，需要仔細(xì)研究ICL7135的兩種輸出方式。經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字碼有兩種輸出時(shí)序：串行輸出時(shí)序與分時(shí)并行輸出時(shí)序，分別如圖211和圖212所示。在AZ階段結(jié)束后，ICL7135的21引腳BUSY開(kāi)始跳變?yōu)楦唠娖?。如果BUSY信號(hào)與時(shí)鐘輸入信號(hào)進(jìn)行邏輯與，那么，在BUSY為高電平時(shí)所記錄下的時(shí)鐘周期數(shù)，將包括兩部分的信息：信號(hào)積分階段所占用的固定的10000個(gè)時(shí)鐘周期，與模擬輸入信號(hào)線性對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘周期，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字碼，就是在BUSY信號(hào)為高電平時(shí)，用計(jì)數(shù)器記錄下所經(jīng)過(guò)的時(shí)鐘周期數(shù)減去10001個(gè)數(shù)后剩余的數(shù)。讀取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果的時(shí)間為：執(zhí)行讀計(jì)數(shù)器中的計(jì)數(shù)、做簡(jiǎn)單的減10001的減法指令的時(shí)間。當(dāng)單片機(jī)的晶體振蕩頻率取12MHz時(shí)，約20us即可完成。當(dāng)D1為高電平時(shí)，BBBB8輸出個(gè)位BCD碼；類似地，當(dāng)D5為高電平時(shí)，BBBB8輸出萬(wàn)位BCD碼。從讀出時(shí)間上分析，從D1到D5的高電平輸出要占用1000個(gè)時(shí)鐘周期，ICL7135一個(gè)完整的A/D轉(zhuǎn)換需40002個(gè)時(shí)鐘周期。對(duì)于一個(gè)實(shí)時(shí)系統(tǒng)來(lái)講，這個(gè)讀取時(shí)間是最佳的。ICL7135僅通過(guò)兩根線與AT89C55相接，僅占用AT89C55 TT2兩個(gè)計(jì)數(shù)器及外部中斷INT1。 的復(fù)用口，當(dāng)AT89C55的T2計(jì)數(shù)器工作于方波產(chǎn)生器方式（Programmable Clock Out）時(shí),通過(guò)該引腳可輸出連續(xù)的方波信號(hào)，其占空比為50%，頻率可通過(guò)編程確定，如圖214所示。另外，為了保證A/D轉(zhuǎn)換的穩(wěn)定性，需要A/D轉(zhuǎn)換器的工作頻率與交流供電的50Hz頻率保持精度的倍數(shù)關(guān)系。而通過(guò)AT89C55的T2計(jì)數(shù)器編程確定輸出頻率很方便。BUSY信號(hào)接至AT89C55的外部中斷INT1，其意圖有兩個(gè)。當(dāng)T1計(jì)數(shù)器工作于方式1時(shí)，通過(guò)軟件設(shè)置GATE控制位為“1”時(shí)，T1計(jì)數(shù)受INT1控制，當(dāng)INT1（既BUSY）為高電平時(shí)，T1可對(duì)來(lái)自外部的脈沖（既ICL7135的時(shí)鐘周期）計(jì)數(shù)；INT1為低電平時(shí)，停止計(jì)數(shù)。（3）驅(qū)動(dòng)程序① A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果的讀取 ICL7135的時(shí)鐘信號(hào)源于AT89C55的T2計(jì)數(shù)器的方波輸出，讓AT89C55 ，為ICL7135提供250kHz時(shí)鐘信號(hào)時(shí)，編程設(shè)定AT89C55 的T2工作于方波產(chǎn)生器方式。INT1_ISR：P