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一種新穎的智能碼盤的研究

作者: 時間:2012-03-09 來源:網(wǎng)絡 收藏

2.2 數(shù)據(jù)采集電路
本設計采用STC12C2052AD作為碼盤CPU,它是一款高速,低功耗,超小封裝的單片機,其價格低廉,性能可靠,無需擴展即可滿足設計要求。片內2 KBFLASH和256 B片內RAM,可以完成10萬次以上的擦寫次數(shù),引腳封裝和指令系統(tǒng)都與MCS-51兼容,系統(tǒng)硬件設計簡單、軟件編程方便。數(shù)據(jù)采集在外部中斷中完成,當按采集按鈕時,系統(tǒng)立即響應中斷,即執(zhí)行中斷處理程序,從P1口讀入撥碼開關狀態(tài),然后拆分位碼和數(shù)碼,如果數(shù)據(jù)有效(數(shù)碼數(shù)值不大于9),則將采集數(shù)據(jù)存入相應內存,并轉存到E2PROM內,即完成了位碼指定位的數(shù)據(jù)輸入,然后碼盤CPU將這組數(shù)據(jù)發(fā)送至用戶系統(tǒng)CPU,再移植到控制參數(shù)緩沖器和送顯示器顯示,提示操作者設置控制參數(shù)的大小。當所有位設置完成后,即可完成整體數(shù)據(jù)采集。
2.3 數(shù)據(jù)輸出電路
該碼盤數(shù)據(jù)輸出由碼盤CPU通過異步通信串行接口(UART)進行串口發(fā)送,發(fā)送和接收波特率設置為1200b/s。
為保證通信可靠性,采用對講機通信方式,碼盤CPU采集數(shù)據(jù)完畢后(接到發(fā)送命令)主動發(fā)送呼叫口令“S”,用戶控制系統(tǒng)CPU接收口令“S”后,應答“O”來建立通信連接。聯(lián)結建立完畢后,將設置參數(shù)從高位到低位依次連續(xù)發(fā)送3遍。用戶系統(tǒng)CPU將接收到的3組數(shù)據(jù)進行對應表決校驗,來確定接收數(shù)據(jù)正確性。
用戶可以根據(jù)自己需要將接收到的16位數(shù)據(jù)將進行數(shù)據(jù)前后分組,每組數(shù)據(jù)位數(shù)和物理含義由用戶自己決定。例如在環(huán)境檢測系統(tǒng)中1~3位為環(huán)境溫度,4~5位為空氣濕度,6~8位為二氧化碳濃度,9~13位為光照強度,14~16位為噪聲強度。

3 軟件設計
本設計采用匯編語言編程,主要包括主程序、數(shù)據(jù)采集子程序、顯示子程序、FLASH讀/寫子程序、串口發(fā)送/接收子程序等。
3.1 碼盤CPU主程序流程圖
碼盤CPU主程序流程圖如圖4所示。

本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/160992.htm

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主要由系統(tǒng)初始化、E2PROM讀出、顯示,虛擬串口發(fā)送等程序模塊組成,系統(tǒng)初始化主要置更新標志為1,其目的是系統(tǒng)從E2PROM內讀出斷電前最后一次保存的數(shù)據(jù),顯示,并發(fā)送給用戶控制系統(tǒng)CPU,供用戶系統(tǒng)使用。
3.2 數(shù)據(jù)輸入中斷服務程序
圖5為數(shù)據(jù)輸入子程序流程圖,主要處理數(shù)據(jù)采集,并將采集到的數(shù)據(jù)存入E2PROM中。數(shù)據(jù)輸入子程序是碼盤程序的核心部分,其執(zhí)行過程如下:
(1)將P1的數(shù)據(jù)讀入;
(2)拆分位碼、數(shù)碼;
(3)判斷數(shù)碼數(shù)據(jù)是否合法(若數(shù)碼大于9,則視為不合法),若不合法,采樣數(shù)據(jù)無效;
(4)將位碼、數(shù)碼數(shù)據(jù)寫入E2PROM;
(5)向用戶CPU發(fā)送。

4 應用實例
在木材干燥過程中,需要若干個干燥階段。每個階段都需要設置干燥時間、干燥溫度以及干燥濕度。若濕度太大,木材易發(fā)霉;若溫度過高,濕度太低,木材干燥過快,易引發(fā)內裂,所以要求控制系統(tǒng)在滿足干燥濕度的條件下,盡快達到干燥溫度,并在該干燥溫度和濕度條件下保持干燥階段時間,使木材內的水分自然流出。
只應用該碼盤的前10位就能滿足干燥過程參數(shù)的設置,16~13位設置干燥時間(時/分),12~10位設置干燥溫度(干球溫度),9~7位設置干燥濕度(濕球溫度)。干燥控制系統(tǒng)從串行口接收到這些干燥控制參數(shù)保存到30H~39H中,即30H~33H保存干燥時間,34H~36H保存干燥溫度,37H~39H保存干燥濕度,控制系統(tǒng)在工作時,根據(jù)實際采樣溫度、濕度與這些控制設置參數(shù)比較決策是否加熱提高干燥溫度、是否噴灑蒸氣提高干燥濕度、根據(jù)實際干燥時間是否更改干燥階段等控制。

5 結語
經(jīng)試驗調試證明,本文提出的方法是切實可行的,系統(tǒng)結構簡單,穩(wěn)定性好,占用硬件接口少(只占用計算機一個串行口),當要求輸入數(shù)據(jù)越大,數(shù)字位數(shù)越多時,本方法的優(yōu)越性越明顯。


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關鍵詞: 研究 智能 新穎

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