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智能仪表
设计开发与应用;第七章 智能仪器设计与应用 ;3;4;5;6;7;8;9;10;11;12;13;14;15;16;17; 3)键盘显示接口电路
系统设计为了显示方便在现场采集端(下位机)和数据接收端(中位机)都设计了显示装置。数据采集端利用HD7279A键盘和LED显示器的专用智能控制芯片。它能对8位共阴极LED显示器或64个LED发光管进行管理和驱动,同时能对多达8×8的键盘矩阵的按键情况进行监视,具有自动消除键抖动并识别按键代码的功能,从而可以提高CPU工作的效率。HD7279A和微处理器之间采用串行接口,其接口电路和外围电路简单,占用口线少。接口电路如图7.13所示。
中位机仅做调试使用,故采用简单的164驱动LED显示,5片级联使用,使164工作于动态扫描静态输出状态。; 图7.13 下位机键盘显示接口电路
; 图7.14 中位机显示接口电路
;4)红外通信接口及报警电路
红外通信有发送和接收两个组成部分。发送端采用单片机将待发送的二进制信号编码调制为一系列的脉冲串信号,通过红外发射管发射红外信号;接收端接收红外信号并进行放大、检波、整形,得到TTL 电平的编码信号,再送给单片机解码。;5)与上位机通信电路设计
与上位机通信电路采用RS-232C标准接口进行通信,采用3线制接法,即RxD、TxD、GND(信号地线) 。PC与单片机连接电平转换电路采用MAX232电平转换电路。接线电路图如图7.16所示。;7.2.4软件设计
软件工作流程如下:上电复位后,系统首先初始化ADC—ICL7135和键盘显示芯片HD7279及其它设备,检查ENT键是否按下,若按下,则开始进行工作,显示初始的设定值0,进入到键盘设定状态。进行通道及该通道温度报警值的设定,显示出操作过程中所改变的数值的变化,各通道均设定完成后退出键盘设置,进入AD子程序。调用AD,调用显示,调用红外发送,判断是否为安全温度决定是否调用报警子程序,然后返回到判断键盘设定,程序循环进行。主程序流程图如图7.17所示。;1)键盘与显示软件设计
根据键盘显示电路,键盘显示流程图如图7.18和图7.19所示。一般情况下单片机应用系统需要执行的其他任务,一次执行时间不超过20ms;显示任务是指单片机发送给HD7279A器件的显示或控制命令,执行时间不超过5ms;键盘一次按下保持时间一般在60ms以上,而定时读取键值代码的时间间隔大约为30ms,因此只要合理安排软件执行时序,则常规任务、显示任务和键盘操作就不会产生任何冲突,而且不会漏掉任何一次按键动作。;2)AD部分的软件设计
由于铂电阻随温度改变自身阻值的变化是非线性的。测温采用软件查表进行非线性插值,很好的实现了铂电阻的非线性较正。将这些值编成表并存储于单片机内,当测得电阻值时,与表中数据进行比较,找出实测的电阻值在表中哪两个相邻数据之间,即找出了两个插值点。然后,计算出实测电阻值在插值点间的比例,根据比例值和两插值点对应的温度值就可以计算出测量的电阻所对应的温度。因双积分AD测得值为时间量,所以进行折算处理。;3)红外通信软件设计
红外载波频率为38kHz由单片机I/O口输出高低电平实现,编码、调制、解调与解码参考硬件原理红外遥控部分。;4)上位机软件设计
上位机编程采用Visual Basic面向对象编程技术,通过事件驱动来执行对象的操作,在事件驱动的程序中,代码不是按照固定的路径进行执行,而是在相应不同的事件时执行不同的代码模块,是一种交互式的程序开发过程。上位机测量界面如图7.23所示。
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