【正文】 門)，因此需要外加集電極電阻R1和R2。 信號(hào)輸入與轉(zhuǎn)換 ADC0809芯片ADC0809是帶有8位A/D轉(zhuǎn)換器、8路多路開關(guān)以及微處理機(jī)兼容的控制邏輯的CMOS組件。ADC0809由一個(gè)8路模擬開關(guān)、一個(gè)地址鎖存與譯碼器、一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器和一個(gè)三態(tài)輸出鎖存器組成。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存A/D轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng)OE端為高電平時(shí)，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。21～28：8位數(shù)字量輸出端。ALE：地址鎖存允許信號(hào)，輸入，高電平有效。OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)，輸入，高電平有效。CLK：時(shí)鐘脈沖輸入端。REF（+）、REF（）：基準(zhǔn)電壓。GND：地。此地址經(jīng)譯碼選通8路模擬輸入之一到比較器。下降沿啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換，之后EOC輸出信號(hào)變低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行。當(dāng)OE輸入高電平時(shí)，輸出三態(tài)門打開，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。 測(cè)試電路的抗干擾措施 測(cè)試電路的干擾源點(diǎn)火測(cè)試是在火花放電的條件下進(jìn)行的。初步的分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，測(cè)試電路的干擾源主要來(lái)源于系統(tǒng)內(nèi)部，最嚴(yán)重的有：火花干擾和工頻干擾。它通過(guò)用戶電源變壓器耦合到測(cè)試系統(tǒng)中，電網(wǎng)中的畸變諧波分也會(huì)耦合進(jìn)來(lái)。這種瞬間干擾將通過(guò)高頻輻射、導(dǎo)線傳遞和電源變壓器的分布電容而竄擾到整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)。火花放電是測(cè)試系統(tǒng)最為棘手，最為嚴(yán)重，又不可避免的干擾源。 測(cè)試電路的抗干擾措施由于火花干擾和工頻干擾是不可避免的，因此需要從硬件和軟件兩方面來(lái)克服干擾的影響。整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)屏蔽地、點(diǎn)火電路參考地(點(diǎn)火線圈參考地)、安全地等應(yīng)一點(diǎn)接地。特別地，對(duì)于強(qiáng)烈的火花干擾而引起的空間電磁干擾，應(yīng)注意信號(hào)傳輸線路的布局，盡量將信號(hào)線與地線平行走線，減少信號(hào)環(huán)路面積。二、屏蔽電場(chǎng)和磁場(chǎng)的干擾可以用屏蔽的方法來(lái)削弱。屏蔽體必須接地，以便給電容耦合來(lái)的干擾提供接地通路。火花干擾的屏蔽火花干擾會(huì)向周圍空間發(fā)射電磁波，因此必須采取屏蔽措施來(lái)防止電磁輻射。屏蔽體與點(diǎn)火電路參考地應(yīng)等電勢(shì)，用屏蔽線傳輸信號(hào)。屏蔽的方法是將變壓器的初級(jí)和次級(jí)繞組之間增加屏蔽層，次級(jí)繞組繞在屏蔽層的外面，再在次級(jí)繞組的外面增加一層屏蔽。最后可以把整個(gè)電源變壓器放在屏蔽罩中。濾波有硬件濾波(模擬濾波)和軟件濾波(數(shù)字濾波)兩大類。硬件濾波使用R，L，C及半導(dǎo)體元件、IC等構(gòu)成濾波器電路，而軟件濾波則根據(jù)傳遞函數(shù)(或頻率特性)離散化，并用差分方程表示，再根據(jù)差分方程編寫迭代的程序。直流電源的濾波采用無(wú)源低通濾波器，并在電源輸入與地之間加入濾波電容。四、隔離、電源隔離和光電隔離等措施。2電源隔離測(cè)試系統(tǒng)的參數(shù)測(cè)試電路和單片機(jī)電路采用隔離電源供電，可以避免由共用電源引起的干擾。這是因?yàn)椋?1)光電耦合器輸入內(nèi)阻與干擾源內(nèi)阻相比極小，前者數(shù)量級(jí)為100Ω1KΩ，而后者則為105108Ω，因此光電耦合器輸入端的噪聲電壓很小。(3)光電耦合器是在密封的條件下工作，不受環(huán)境影響?？梢姡褂霉怆姼綦x對(duì)于克服強(qiáng)烈的電磁干擾特別有效。對(duì)于參數(shù)測(cè)試電路，由于其輸入模擬信號(hào)變化速率極快，故難以用光電隔離實(shí)現(xiàn)保真?zhèn)鬏?，而采用共地的方式用屏蔽線傳輸。4 單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析 單片機(jī)系統(tǒng)硬件電路 單片機(jī)基本用戶系統(tǒng)，AT89S51與U26264,U32764,U46264,U58255,U68255,74LS139等構(gòu)成基本的用戶系統(tǒng)。 單片機(jī)基本用戶系統(tǒng) 外圍接口電路外圍接口電路包括AT89S51基本外圍電路、鍵盤輸入接口、液晶顯示接口和測(cè)控信號(hào)接口等。復(fù)位電路AT89S51復(fù)位時(shí)要求電源在內(nèi)部晶體振蕩器穩(wěn)定工作后，復(fù)位腳上應(yīng)保持低電平至少兩個(gè)狀態(tài)周期T()的時(shí)間。無(wú)論上述哪種情況下產(chǎn)生的復(fù)位信號(hào)，都會(huì)使RST引腳的電位變低，從而使AT89S51和系統(tǒng)中的其它芯片進(jìn)行復(fù)位。AT89S51在掉電模式下，振蕩器停止工作，進(jìn)入點(diǎn)掉模式的指令時(shí)最后一條被執(zhí)行的指令，片內(nèi)RAM和特殊功能寄存器的內(nèi)容在終止掉電模式錢被凍結(jié)。復(fù)位后將重新定義全部特殊功能寄存器但不改變RAM中的內(nèi)容，在Vcc恢復(fù)到正常工作電平前，復(fù)位應(yīng)無(wú)效，且必須保持一定時(shí)間以是振蕩器重啟動(dòng)并穩(wěn)定工作。系統(tǒng)工作頻率越高，對(duì)器件的性能要求越高。二、鍵盤輸入接口電路鍵盤采用行列式（也稱行列式）鍵盤。 鍵盤輸入接口電路鍵盤輸入命令包括測(cè)量、清零、顯示、參數(shù)設(shè)置、誤差校驗(yàn)等。8255端口前三位PC0，PC1，PC2設(shè)置為輸入即行線，后四位PC4，PC5，PC6，PC7設(shè)置為輸出，經(jīng)過(guò)74LS14反相后成為列線，構(gòu)成3180。對(duì)于可能的按鍵，通過(guò)74LS10“與非”后，(INT0)引腳，申請(qǐng)中斷。三條行線分別通過(guò)電阻接+5V，四條列線在任何時(shí)刻都只有一條輸出低電平。一、 液晶顯示接口電路 DMF5001N是集控制器、驅(qū)動(dòng)器和顯示器于一體的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊,它不僅可直接顯示ASCII字符，還可顯示漢字和各種曲線。DMF5001N內(nèi)藏控制芯片T6963C,是一種160180。T6963C有一內(nèi)置字符發(fā)生器ROM(即CGROM),共有128個(gè)5*7點(diǎn)陣的ASCII字符,它還有CGRAM功能,用戶可以自定義所需文字或符號(hào)；它有64KB的顯示RAM,可在其中方便地設(shè)置文本、圖形和用戶自定義的顯示數(shù)據(jù)緩沖區(qū)；可顯示ASCII字符、特殊字符、圖形曲線及漢字；可選擇文本與圖形之間的邏輯“與”、“或”、“異或”等組合,可以實(shí)現(xiàn)反顯、閃爍、滾屏、翻頁(yè)及動(dòng)畫等多種顯示功能；具有多種光標(biāo)顯示功能測(cè)控信號(hào)接口。DMF5001N的RESET復(fù)位信號(hào)將把DMF5001N的行、列計(jì)數(shù)器和顯示寄存器等清零，在使RESET僅在上電的時(shí)候復(fù)位，而在正常工作時(shí)不起作用并且關(guān)顯示，DMF5001N間歇信號(hào)HALT，它不僅具有RESET的基本功能，而且還將中止DMF5001N的內(nèi)部時(shí)鐘振蕩器的工作，現(xiàn)在通過(guò)一個(gè)電阻接在VD。C/。 DMF5001N與AT89S51的接口電路 四、測(cè)試信號(hào)接口測(cè)控信號(hào)是指點(diǎn)火測(cè)試系統(tǒng)所提供的被測(cè)信號(hào)和單片機(jī)系統(tǒng)所提供的控制信號(hào)的總稱。 測(cè)試信號(hào)接口電路線性光電隔離電路與A/D通道的輸入端之間的接口電路，通過(guò)兩個(gè)二極管D1和D2起過(guò)載保護(hù)作用，當(dāng)輸入電壓高于VREF+，D1導(dǎo)通，輸入電平被鉗位在VREF左右的水平上；，D2導(dǎo)通。%以內(nèi)，電壓幅度可通過(guò)10K。 單片機(jī)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 單片機(jī)系統(tǒng)軟件及說(shuō)明單片機(jī)開發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，通常寫的匯編語(yǔ)言源程序要變?yōu)镃PU可以執(zhí)行的機(jī)器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機(jī)器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（uVision2）將這些部份組合在一起。用過(guò)匯編語(yǔ)言后再使用C來(lái)開發(fā)，體會(huì)更加深刻。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。下面詳細(xì)介紹Keil C51開發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用。開發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。目標(biāo)文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫(kù)文件，也可以與庫(kù)文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件(.ABS)。 軟件設(shè)計(jì)方法硬件電路確定之后，測(cè)試系統(tǒng)的主要功能將依賴于軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。采用“自頂向下”的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，就是從整體到局部再到細(xì)節(jié)，即先考慮整體目標(biāo)，明確整體任務(wù)，然后把整體任務(wù)分解成一個(gè)個(gè)子任務(wù)，子任務(wù)再分解成子子任務(wù)，這樣逐層細(xì)分，同時(shí)分析層次間的關(guān)系與同一層次各任務(wù)間的關(guān)系，最后擬訂出各任務(wù)的細(xì)節(jié)。測(cè)試系統(tǒng)的功能再?gòu)?qiáng)，分析設(shè)計(jì)工作的復(fù)雜程度也不會(huì)隨之增大，只不過(guò)是多分解幾層而已。這些數(shù)據(jù)實(shí)際上是模塊之間的接口，必須予以仔細(xì)規(guī)定。儀器的功能主要由中斷服務(wù)和功能算法模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。監(jiān)控程序的主要作用是能及時(shí)地響應(yīng)各種服務(wù)請(qǐng)求，有效地管理儀器自身軟、硬件及人一機(jī)對(duì)話設(shè)備，并在測(cè)試系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障時(shí)，提供響應(yīng)的處理。監(jiān)控主程序是整個(gè)監(jiān)控程序的一條主線，上電復(fù)位后儀器首先進(jìn)入監(jiān)控主程序。除了初始化，監(jiān)控主程序把其余部分連接起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)無(wú)限循環(huán)圈，儀器的所有功能都在這一循環(huán)圈中周而復(fù)始地、或有選擇地執(zhí)行，除非掉電或按復(fù)位(RESET)鍵，儀器不會(huì)跳出這一循環(huán)圈。然后對(duì)中斷服務(wù)程序中的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。無(wú)論是哪一個(gè)中斷源產(chǎn)生中斷，執(zhí)行完相應(yīng)的程序后，均返回監(jiān)控主程序，并開始下一輪循環(huán)。以下為ADC0809與AT89S51進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)化及中斷的部分程序代碼：ORG 0000HLJMP MAINORG 0003H 。入棧保護(hù)MOVX A,R0 。送P1口顯示CLR A 。再次啟動(dòng)ADC0809POP ACC 。中斷返回MAIN: MOV IE,10000001B 。ACC指向ADC0809的0通道MOVX R0,A 。DPTR指向段碼表START:MOV RO,A 。查表取來(lái)秒數(shù)段碼MOV SBUF,A 。延時(shí)1秒ADD A,1 。十進(jìn)制調(diào)整ANL A,0FH 。循環(huán)計(jì)時(shí)DELAY: 。在秒表運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)模數(shù)轉(zhuǎn)換完成時(shí)，ADC0809發(fā)出一個(gè)正脈沖EOC(End Of Convert)，反相為負(fù)脈沖后給單片機(jī)的端子，單片機(jī)響應(yīng)中斷，執(zhí)行完當(dāng)前指令后即進(jìn)入中斷服務(wù)子程序，讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果并送顯示，然后再次啟動(dòng)ADC0809后返回主程序。堆棧初始化就是在用戶RAM中確定一個(gè)堆棧區(qū)域(00C0H00EFH)，采用向下生長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)，由堆棧指示器SP來(lái)管理。要使鍵盤正確地工作，必須對(duì)8255首先進(jìn)行初始化，即保證U58255的PC0PC2為輸入，PC4PC7為輸出。LCD初始化子程序：INITLCD:LDB　 D1,9FH　 。文本,圖形邏輯“或”指令　　 LCALL　　 WP0　　 LDB　　　 D1,0A1H　 。設(shè)置光標(biāo)指針指令LD　　　　DTX,0000HLCALL　　 WP2　 LDB　　　 D1,40H