【正文】 專門用來區(qū)分內部端口的地址輸入線。其地址分配如表 34 所示：表 34 8155 端口地址分配表 AD7 AD6 AD5 AD4 AD3 AD2 AD1 AD0 選擇端口 0 0 0 命令/狀態(tài)寄存器 0 0 1 端口 A 0 1 0 端口 B 0 1 1 端口 C 1 0 0 定時器低 8 位 1 0 1 定時器高 8 位若是對 8155 的存貯器進行讀寫操作，則不必作初始化工作，只需使IO/ ＝1 即可。8155 的工作方M式控制字格式如圖 34 所示。這是因為 8155 只需向命令狀態(tài)寄存器寫一個控制命令，沒有第二個控制字，也就沒有設立特征位的必要。 中斷允許設置要進行允許中斷的設置，才可以從中斷請求線上向 CPU 發(fā)出中斷申請信號。狀態(tài)寄存器只使用 7 位，最高位 D7 空出不用。8155 狀態(tài)字的格式如圖 35 所示。讀出的一定是工作狀態(tài)，各端口狀態(tài)不能靠寫入來改變。用戶可以根據(jù)查詢的結果來獲知各 I/O口和定時器的狀態(tài)，從而決定程序的控制流向。其特點有如下幾個方面：可作為 IBM AT 計算機的時鐘和日歷在沒有外部電源的情況下可工作 10 年自帶晶體振蕩器及電池可以計算的 2100 年前的秒、分、小時、星期、日期、月、年七種日歷信息并帶閏年補償用二進制編碼或 BCD 碼代表日歷和鬧鐘信息有 12 和 24 小時兩種制式，12 小時帶有 AM 和 PM 提示可以選用夏令時模式可以應用于 MOTOROLA 和 INTEL 兩種總線數(shù)據(jù)和地址總線復用內建 128 字節(jié) RAM 西南交通大學本科畢業(yè)設計(論文) 第 17 頁14 字節(jié)時鐘控制寄存器114 字節(jié)通用 RAM可編程方波輸出總線兼容中斷(/IRQ)三種可編程中斷時間性中斷，可產(chǎn)生每秒一次直到每天一次中斷周期性中斷 122ms 到 500 ms時鐘更新結束中斷DS1288 其引腳分配如圖 36 所示。寄存器 A：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0UIP DV2 DV1 DV0 RS3 RS2 RS1 RS0UIP 位當其為 0 時指示更新在 244μs內不會發(fā)生；DV2 DV1 DV0 當其為 010 時，打開晶振，并允許時鐘開始計時；RS3 RS2 RS1 RS0 用于選擇周期中斷或輸出方波頻率，當其分別為0111000、100101110111111 時，對應頻率為512Hz、256Hz、128Hz、64Hz、32Hz、16Hz 、8Hz、4Hz、2Hz。寄存器 C：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0IRQF PF AF UF 0 0 0 0寄存器 C 的內容是周期中斷標志位 PF、報警中斷標志位 AF、更新結束中斷標志位 UF 和中斷請求標志位 IRQF，它們之間的關系為IRQF=PFPIE+AFAIE+UFUIE，只要 IRQF 為 1，/IRQ 引腳輸出就保持低電平，讀寄存器 C 將清除所有標志。為防止鋰電池在芯片裝入系統(tǒng)前被耗盡，DS12887 在出廠時先關掉了其內部的晶振，編程時必須首先給寄存器 A 的 DV2 DV1 DV0 位寫入 010 以打開晶振，然后讀寄存器 D 以檢查內部鋰電池是否有效；接著根據(jù)需要對寄存器A、B 進行設置。 12232A 液晶模塊與LED 顯示方式相比 , 液晶顯示器件具有工作電壓低、功耗小、顯示信息量大、壽命長、不產(chǎn)生電磁輻射污染,而且可顯示復雜的文字及圖形等優(yōu)點,特別適合在低功耗設備中應用,因此在移動通訊、儀器儀表、電子設備、家用電器等方面有著日益廣泛的應用。用來顯示所采集到的各通道數(shù)據(jù)，以及鍵盤輸入的報警數(shù)據(jù)。本部分將介紹SED1520 的結構及功能。 A0：數(shù)據(jù)/指令通道選擇：A=“1” 選擇數(shù)據(jù)通道。 RES：這個引腳在上電時為低電平（負脈沖） ，使芯片復位。 西南交通大學本科畢業(yè)設計(論文) 第 21 頁R/W(WR)：與 68 系列 MPU 相連時（RES = “1”）：為 R/W選擇信號； 與 80 系列 MPU 相連時（ RES = “0”）：為 WR 寫操作信號。CS(OSC1)和 CL(OSC2)：SED1520FAA：CS 作為片選端，CL 為外部時鐘輸入端。OSC2 還用為級聯(lián)使用時時序的輸入輸出端。FR： LCD 幀同步信號輸入輸出端：當 M/S = 1 時，該引腳為輸出端；當 M/S = 0 時，該引腳為輸入端。 COM0－COM15：LCD 行驅動輸出端。 VSS：邏輯電源地。三、 SED1520的讀/寫操作時序SED1520 有兩種讀/寫操作時序分別對應于6800 系列MPU 和8080 系列MPU。讀狀態(tài)的格式如下： R/W A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 0 BUSY ADC OFF/ON REST 0 0 0 0BUSY： 1：忙狀態(tài) 0：準備好狀態(tài) ADC： 1：正常輸出（右向） 0：反向輸出（左向）OFF／ON： 1：顯示關閉 0：顯示打開2. 復位該指令為軟件復位指令，執(zhí)行該指令后，顯示起始行置為第0 行，列地址置為0，頁地址置為3。當驅動32 行液晶顯示時，應使D0=1；驅動16 行時，應使 D0 為0。有規(guī)律的修改該行號，可實現(xiàn)滾屏功能。使系統(tǒng)在不顯示狀態(tài)下停止對 LCD 的驅動輸出，從而降低系統(tǒng)的功耗。 D0＝1 為終止驅動，D0=0 為正常驅動。一般設置為ADC=0 。該指令不影響 RAM的內容顯示。列地址的設置格式如下：R/W A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 1 頁地址（0～79）10. 改寫方式設置指令 西南交通大學本科畢業(yè)設計(論文) 第 24 頁該指令發(fā)出后，使得每次寫數(shù)據(jù)后列地址自動增 1，而讀數(shù)據(jù)后列地址仍保持原值不變。R/W A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 011. 改寫方式結束指令該指令執(zhí)行后，將結束改寫方式，以后無論讀或寫數(shù)據(jù)后，列地址都增 1。R/W A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 1 顯示數(shù)據(jù) 傳感器的選擇在工業(yè)控制中，無論我們要實現(xiàn)什么樣的控制，都需要先檢測被控制的信號。傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。也就是把非電量的變化轉換成電量的變化，以便我們進行采集和處理。選用一個合適的傳感器對我們的系統(tǒng)設計是非常重要的，這個關系設計成本，系統(tǒng)性能等各個方面。所以進行傳感器的選擇時必 西南交通大學本科畢業(yè)設計(論文) 第 25 頁須考慮傳感器的量程。在實際工作中，為使儀表具有均勻刻度的讀數(shù)，常用一條擬合直線近似地代表實際的特性曲線、線性度（非線性誤差）就是這個近似程度的一個性能指標。3. 分辨力是指傳感器可能感受到的被測量的最小變化的能力。當輸入變化值未超過某一數(shù)值時，傳感器的輸出不會發(fā)生變化，即傳感器對此輸入量的變化是分辨不出來的。通常傳感器在滿量程范圍內各點的分辨力并不相同，因此常用滿量程中能使輸出量產(chǎn)生階躍變化的輸入量中的最大變化值作為衡量分辨力的指標。分辨率越高則系統(tǒng)測試的精度越高。4. 靈敏度靈敏度是指傳感器在穩(wěn)態(tài)工作情況下輸出量變化 對輸入量變化 的比y?x?值它是輸出——輸入特性曲線的斜率。 (32)ySx???輸 出 量 的 變 化輸 入 量 的 變 化提高靈敏度，可得到較高的測量精度。故一般系統(tǒng)靈敏度滿足要求即可。其滯后度： 西南交通大學本科畢業(yè)設計(論文) 第 26 頁 (33)%????SFtUe其中 為滿量程輸出。6. 零點溫度影響（俗稱零點溫漂）表征此傳感器在環(huán)境溫度變化時它的零點的穩(wěn)定性。故選用傳感器時，要考慮溫漂影響，一般要求溫漂不要過大，否則所測數(shù)據(jù)誤差較大。例常溫傳感器一般標注為：20℃ —— +70℃。當傳感器超過或低于其使用溫度時，會產(chǎn)生很大誤差。本系統(tǒng)所要控制的量有溫度、壓力、液位、流量。 溫度傳感器選擇常用的溫度檢測元件主要有熱電偶、熱電阻、熱敏電阻等。產(chǎn)生接觸電勢隨溫度變化而變化，從而達到測溫的目的。因此是本系統(tǒng)的最佳方案。但其測量的穩(wěn)定性和復現(xiàn)性差，而且線性度差，需要進行查表線性擬合，大大浪費控制器的資源，因此不能選用。其優(yōu)點是準確度高，穩(wěn)定性高，性能可靠，熱慣性小、復現(xiàn)性好，價格適中?？紤]到測溫范圍和價格問題，本系統(tǒng)選用康銅熱電偶。然后選擇一個相適應的溫度變送器。該變送器模塊測量精度對于熱電阻為177。%/℃，功耗 ≤，電流或電壓輸出線性度 %。變送器的原理為：① 通過確認阻值的不同計算出當前的溫度 。即：溫度變化熱電阻電阻變化溫度變送器 —4～20mA 信號。1. 浮體式液位傳感器浮體式測量儀表主要分為浮筒式與浮子式, 其中鋼帶浮子式液位傳感器在原理及使用中更為典型, 它是一種最簡單的液位測量裝置, 由一根不銹鋼管和一個空心球組成, 不銹鋼管內部裝有若干個干簧繼電器,空心球內裝有一塊永磁鐵, 當空心球隨著水位上下運動時, 磁鐵作用于繼電器產(chǎn)品與液位相應的信號。這種類型測量裝置僅適用于清潔液體液面的連續(xù)測量與位式測量, 不宜在臟污的、粘性的以及在環(huán)境溫度下凍結的液體中使用。 由于空氣和水之間對聲波的反射率基本達到 100% , 故可利用氣體與液體對聲波界面的反射進行測量, 這樣不需要接觸測量物質即可測量液位。 這類測量裝置適用于普通液位儀表難于測量的腐蝕性液體、高粘性液體、有毒性液體等液面的連續(xù)測量與位式測量, 也可用于液——液分界面、固—— 西南交通大學本科畢業(yè)設計(論文) 第 28 頁液分界面的連續(xù)測量和位式測量, 但聲波式儀表必須用于能充分反射聲波且傳播聲波的對象,因而不能用于真空對象, 不宜用于含氣泡和含固體顆粒的液體中。與其他液位傳感器相比, 電容液位傳感器具有靈敏性好、輸出電壓高、誤差小、動態(tài)響應好、無自熱現(xiàn)象、對惡劣環(huán)境的適用性強等優(yōu)點。這類儀表適用于腐蝕性液體、沉淀性液體以及其它化工工藝液體液面的連續(xù)測量與位式測量, 用于位式測量的電容液面計宜采用垂直安裝型, 用于連續(xù)測量的電容液面計宜采用水平安裝型。 用于界面測量時, 兩種液體的電氣性能必須符合產(chǎn)品要求。 電極用金屬材料制成, 縱向依次排列在空芯棒外或安裝在棒內且在棒上至少開一個入口, 使電極能夠與被測液體接觸。這種檢測方法僅適用于導電液體的液位測量主要用于水位的報警和控制。5. 光纖式液位傳感器光纖液位檢測是近年來出現(xiàn)的一種新技術。根據(jù)光導纖維中光在不同介質中傳輸特性的改變對液位進行測量。特別是用于易燃易爆，腐蝕性液體的檢測，檢測精度高。 隨著半導體技術的發(fā)展,半導體表面擴散工藝在傳感器平衡電橋的制做中,得到了廣泛應用。這類傳感器適用于液面邊界測量和位式測量廣泛用于難以處理的工藝液體 西南交通大學本科畢業(yè)設計(論文) 第 29 頁的液面邊界測量?？紤]到系統(tǒng)成本及系統(tǒng)控制精度要求不高，故選用浮體式液位傳感器，再選用一個與之相適應的變送器。其測量范圍：0~3000mm，精度：177。 壓力傳感器選擇目前應變式、電容式、電感式、壓電式壓力傳感器在商品化的壓力傳感器中占有較大的比例，應用也相當廣泛。當彈性膜片受力后，應變片被拉伸或壓縮，應變片的電阻就會發(fā)生變化，通常采用惠斯通電橋進行電阻測量。2. 電容式壓力傳感器 電容式壓力傳感器是由于電容器極板的相對位置會隨著壓力的變化而變化從而引起電容的改變來實現(xiàn)壓力的測量。3. 電感式壓力傳感器 電感式壓力傳感器是利用差壓變壓器原理，通過對位移的測量實現(xiàn)壓力測量。這種傳感器對加速度、振動敏感，但動態(tài)響應性能差，而且由于磁芯的重量也會使安裝的方式對測量有影響，從而對復雜的環(huán)境特別