模塊化LED大屏幕顯示器的設(shè)計(jì):LED大屏幕顯示器由于其醒目! 內(nèi)容靈活多變等特點(diǎn)" 已經(jīng)越來越多地應(yīng)用于廣告! 信息發(fā)布! 交通指示等公共場所" 取得了良好效果LED顯示屏主要分為數(shù)碼顯示和點(diǎn)陣顯示兩大類" 本文只討論點(diǎn)陣顯示$ 目前的627 顯示屏基本上都是先由用戶提出要求" 生產(chǎn)廠家根據(jù)需要訂做$ 每次都要重復(fù)設(shè)計(jì)電路和機(jī)械結(jié)構(gòu)" 造成資源浪費(fèi)" 而且若用戶的需求改變" 改動(dòng)將十分困難$實(shí)際上不論顯示屏的大小" 其原理都是相同的"因此完全可以設(shè)計(jì)出一種標(biāo)準(zhǔn)化% 模塊化的LED 顯示屏" 針對不同的需要" 只需要簡單組合相應(yīng)的模塊即可$ 本文介紹的就是一種模塊化的LED 顯示屏" 可以根據(jù)需要靈活改變大小" 并可以脫離計(jì)算機(jī)獨(dú)立運(yùn)行" 還可以實(shí)現(xiàn)如閃爍! 滾動(dòng)顯示等特效$ 對整體式顯示屏刷新率不足發(fā)生閃爍的常見問題" 在這個(gè)設(shè)計(jì)中由于被分割成小模塊" 不再成為問題$
上傳時(shí)間： 2013-10-09
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摘要:以單片機(jī)89C51 為核心設(shè)計(jì)了一種頻率計(jì)。在設(shè)計(jì)中應(yīng)用單片機(jī)的數(shù)學(xué)運(yùn)算和控制功能,實(shí)現(xiàn)了測量量程的自動(dòng)切換,既滿足測量精度的要求,又滿足系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間的要求。關(guān)鍵詞:頻率測量;單片機(jī);數(shù)據(jù)處理 頻率計(jì)由單片機(jī)89C51 、信號(hào)予處理電路、串行通信電路、測量數(shù)據(jù)顯示電路和系統(tǒng)軟件所組成,其中信號(hào)予處理電路包含待測信號(hào)放大、波形變換、波形整形和分頻電路。系統(tǒng)硬件框圖如圖1 所示。信號(hào)予處理電路中的放大器實(shí)現(xiàn)對待測信號(hào)的放大,降低對待測信號(hào)的幅度要求;波形變換和波形整形電路實(shí)現(xiàn)把正弦波樣的正負(fù)交替的信號(hào)波形變換成可被單片機(jī)接受的TTL/ CMOS 兼容信號(hào);分頻電路用于擴(kuò)展單片機(jī)的頻率測量范圍并實(shí)現(xiàn)單片機(jī)頻率測量和周期測量使用統(tǒng)一的輸入信號(hào)。
標(biāo)簽： 單片機(jī) 頻率計(jì)設(shè)
上傳時(shí)間： 2013-10-16
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C51單片機(jī)是我們生活中最常用的系列,MCS-51系列單片機(jī)有4個(gè)并行口(P0,P1,P2,P3口),但對一個(gè)稍微復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)來說,真正可供用戶使用的并行口,只有P1口可用,況且常常因擴(kuò)展I2C和SPI的器件需占用某些P1口,迫使用戶不得不擴(kuò)展并行口以滿足實(shí)際的需要。習(xí)慣上,常用的并行口接口芯片有8255、8155,這兩種芯片功能比較齊全,可以使用在相對比較復(fù)雜的系統(tǒng)中,但如是對一般的系統(tǒng)而言,這些功能往往閑置不用。那么就可以選用一些本來閑置不用的口線作為選通信號(hào)來進(jìn)行并行口的擴(kuò)展,這樣就能充分利用單片機(jī)有限的I/O資源,在本設(shè)計(jì)中是將P1口擴(kuò)展成一個(gè)或幾個(gè)8位并行口,在每一個(gè)八位口上接入8個(gè)發(fā)光二極管做為輸出,二極管是做開關(guān)量來使用的,在這里設(shè)計(jì)了跑馬燈和流水燈程序,做到對開關(guān)量的開斷控制;配合開關(guān)量的控制筆者設(shè)計(jì)了一個(gè)共陽LED數(shù)碼管,用來顯示當(dāng)前發(fā)光二極管發(fā)亮的序號(hào),做到更加直觀的雙重控制效果,然后再將P0口通過D/A轉(zhuǎn)換器和一放大器輸出一個(gè)模擬信號(hào),其結(jié)果可以通過示波器看出。這樣整個(gè)系統(tǒng)即有了數(shù)字信號(hào)輸出和模擬信號(hào)輸出,也有數(shù)碼管顯示功能,實(shí)用性能大提高了。2、 基于89C51的系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.1 并行口的擴(kuò)展的電路設(shè)計(jì) 眾所周知,C51系列的單片機(jī)都有四個(gè)I/O口(P0、P1、P2、P3),那么AT89C51也不例外,但我們通常僅僅使用P1口作為并行口,而令其余口(P2、P3)處于閑置狀態(tài),所以這次設(shè)計(jì),我們就是使用閑置不用的P3口做為選能信號(hào)線來將P1口進(jìn)行并行口擴(kuò)展。 (1) 種方式的并行口擴(kuò)展優(yōu)點(diǎn) 連線簡單; 不占用存儲(chǔ)器空間; (2) 編程也方便靈活。但也有很大的缺點(diǎn) 并行口擴(kuò)展能力有限,(如使用74LS573(74LS373)且不進(jìn)行驅(qū)動(dòng)處理,則最多可擴(kuò)展4個(gè)同樣類型的并行輸出端口,當(dāng)然還需要與之對應(yīng)的四個(gè)選通信號(hào)。) 如擴(kuò)展較多,選通信號(hào)占用并行口位數(shù)太多,例如欲擴(kuò)展8個(gè)并行輸出端口,則需要8個(gè)選能信號(hào),此時(shí),僅選能信號(hào)就占用了一個(gè)8位并行口,這對在I/O端口線有限的單片機(jī)系統(tǒng)中,如此浪費(fèi)資源的現(xiàn)象是不能容忍的。在本次的設(shè)計(jì)中,采用芯片74HC573(帶三態(tài)輸出的八進(jìn)制透明D型鎖存器)對P1口進(jìn)行了一個(gè)8位并行口的擴(kuò)展,選通信號(hào)選用P3口的P3.3引腳。原理圖如圖1所示:
標(biāo)簽： C51 單片機(jī) 并行口 擴(kuò)展設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-11-18
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鼠標(biāo)有RS232串口和PS／2二種接口，在單片機(jī)應(yīng)用中，由于PS／2鼠標(biāo)是1yrL電平，和單片接口更方便，通常PS／2鼠標(biāo)控制芯片采用TP8452。以TP8452為例說明PS／2鼠標(biāo)的工作原理，其他的PS／2鼠標(biāo)控制芯片均與TP8452兼容。TP8452能接受3個(gè)按鍵和2組光電探頭的信號(hào)，組合成一定格式的信息，傳送給系統(tǒng)。TP8452還具有按鍵去抖和噪聲抑制功能，組成完善的信號(hào)采集前端電路。在單片機(jī)系統(tǒng)中，可以直接利用鼠標(biāo)作為輸入設(shè)備，也可以單獨(dú)使用TP8452，作為轉(zhuǎn)速、距離測量的預(yù)處理電路。由于TP8452的存在，不論是高速旋轉(zhuǎn)，還是慢速爬行，甚至正反振蕩，都不會(huì)影響其測量的準(zhǔn)確性。1 PS／2鼠標(biāo)原標(biāo)圖采用TP8452的典型3鍵鼠標(biāo)原理圖如圖1所示。GX、GY是2組光電探頭，檢測滾輪的轉(zhuǎn)動(dòng)。每組光電探頭內(nèi)有2個(gè)光敏接收管，間隔為滾輪格柵的1／4，根據(jù)2個(gè)信號(hào)的相位關(guān)系，TP8452可以確定滾輪的正反轉(zhuǎn)向。K1、K2、K3是3個(gè)按鍵。TP8452連續(xù)監(jiān)視2個(gè)滾輪和3個(gè)按鍵，一旦有動(dòng)作，立即將信息通過PS／2接口向系統(tǒng)報(bào)告。
標(biāo)簽： PS 鼠標(biāo) 單片機(jī) 接口
上傳時(shí)間： 2013-10-29
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九.輸入/輸出保護(hù)為了支持多任務(wù)，80386不僅要有效地實(shí)現(xiàn)任務(wù)隔離，而且還要有效地控制各任務(wù)的輸入/輸出，避免輸入/輸出沖突。本文將介紹輸入輸出保護(hù)。 這里下載本文源代碼。 <一>輸入/輸出保護(hù)80386采用I/O特權(quán)級(jí)IPOL和I/O許可位圖的方法來控制輸入/輸出，實(shí)現(xiàn)輸入/輸出保護(hù)。 1.I/O敏感指令輸入輸出特權(quán)級(jí)(I/O Privilege Level)規(guī)定了可以執(zhí)行所有與I/O相關(guān)的指令和訪問I/O空間中所有地址的最外層特權(quán)級(jí)。IOPL的值在如下圖所示的標(biāo)志寄存器中。 標(biāo) 志寄存器 BIT31—BIT18 BIT17 BIT16 BIT15 BIT14 BIT13—BIT12 BIT11 BIT10 BIT9 BIT8 BIT7 BIT6 BIT5 BIT4 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0 00000000000000 VM RF 0 NT IOPL OF DF IF TF SF ZF 0 AF 0 PF 1 CF I/O許可位圖規(guī)定了I/O空間中的哪些地址可以由在任何特權(quán)級(jí)執(zhí)行的程序所訪問。I/O許可位圖在任務(wù)狀態(tài)段TSS中。 I/O敏感指令 指令 功能 保護(hù)方式下的執(zhí)行條件 CLI 清除EFLAGS中的IF位 CPL<=IOPL STI 設(shè)置EFLAGS中的IF位 CPL<=IOPL IN 從I/O地址讀出數(shù)據(jù) CPL<=IOPL或I/O位圖許可 INS 從I/O地址讀出字符串 CPL<=IOPL或I/O位圖許可 OUT 向I/O地址寫數(shù)據(jù) CPL<=IOPL或I/O位圖許可 OUTS 向I/O地址寫字符串 CPL<=IOPL或I/O位圖許可 上表所列指令稱為I/O敏感指令，由于這些指令與I/O有關(guān)，并且只有在滿足所列條件時(shí)才可以執(zhí)行，所以把它們稱為I/O敏感指令。從表中可見，當(dāng)前特權(quán)級(jí)不在I/O特權(quán)級(jí)外層時(shí)，可以正常執(zhí)行所列的全部I/O敏感指令；當(dāng)特權(quán)級(jí)在I/O特權(quán)級(jí)外層時(shí)，執(zhí)行CLI和STI指令將引起通用保護(hù)異常，而其它四條指令是否能夠被執(zhí)行要根據(jù)訪問的I/O地址及I/O許可位圖情況而定(在下面論述)，如果條件不滿足而執(zhí)行，那么將引起出錯(cuò)碼為0的通用保護(hù)異常。 由于每個(gè)任務(wù)使用各自的EFLAGS值和擁有自己的TSS，所以每個(gè)任務(wù)可以有不同的IOPL，并且可以定義不同的I/O許可位圖。注意，這些I/O敏感指令在實(shí)模式下總是可執(zhí)行的。 2.I/O許可位圖如果只用IOPL限制I/O指令的執(zhí)行是很不方便的，不能滿足實(shí)際要求需要。因?yàn)檫@樣做會(huì)使得在特權(quán)級(jí)3執(zhí)行的應(yīng)用程序要么可訪問所有I/O地址，要么不可訪問所有I/O地址。實(shí)際需要與此剛好相反，只允許任務(wù)甲的應(yīng)用程序訪問部分I/O地址，只允許任務(wù)乙的應(yīng)用程序訪問另一部分I/O地址，以避免任務(wù)甲和任務(wù)乙在訪問I/O地址時(shí)發(fā)生沖突，從而避免任務(wù)甲和任務(wù)乙使用使用獨(dú)享設(shè)備時(shí)發(fā)生沖突。 因此，在IOPL的基礎(chǔ)上又采用了I/O許可位圖。I/O許可位圖由二進(jìn)制位串組成。位串中的每一位依次對應(yīng)一個(gè)I/O地址，位串的第0位對應(yīng)I/O地址0，位串的第n位對應(yīng)I/O地址n。如果位串中的第位為0，那么對應(yīng)的I/O地址m可以由在任何特權(quán)級(jí)執(zhí)行的程序訪問；否則對應(yīng)的I/O地址m只能由在IOPL特權(quán)級(jí)或更內(nèi)層特權(quán)級(jí)執(zhí)行的程序訪問。如果在I/O外層特權(quán)級(jí)執(zhí)行的程序訪問位串中位值為1的位所對應(yīng)的I/O地址，那么將引起通用保護(hù)異常。 I/O地址空間按字節(jié)進(jìn)行編址。一條I/O指令最多可涉及四個(gè)I/O地址。在需要根據(jù)I/O位圖決定是否可訪問I/O地址的情況下，當(dāng)一條I/O指令涉及多個(gè)I/O地址時(shí)，只有這多個(gè)I/O地址所對應(yīng)的I/O許可位圖中的位都為0時(shí)，該I/O指令才能被正常執(zhí)行，如果對應(yīng)位中任一位為1，就會(huì)引起通用保護(hù)異常。 80386支持的I/O地址空間大小是64K，所以構(gòu)成I/O許可位圖的二進(jìn)制位串最大長度是64K個(gè)位，即位圖的有效部分最大為8K字節(jié)。一個(gè)任務(wù)實(shí)際需要使用的I/O許可位圖大小通常要遠(yuǎn)小于這個(gè)數(shù)目。 當(dāng)前任務(wù)使用的I/O許可位圖存儲(chǔ)在當(dāng)前任務(wù)TSS中低端的64K字節(jié)內(nèi)。I/O許可位圖總以字節(jié)為單位存儲(chǔ)，所以位串所含的位數(shù)總被認(rèn)為是8的倍數(shù)。從前文中所述的TSS格式可見，TSS內(nèi)偏移66H的字確定I/O許可位圖的開始偏移。由于I/O許可位圖最長可達(dá)8K字節(jié)，所以開始偏移應(yīng)小于56K，但必須大于等于104，因?yàn)門SS中前104字節(jié)為TSS的固定格式，用于保存任務(wù)的狀態(tài)。 1.I/O訪問許可檢查細(xì)節(jié)保護(hù)模式下處理器在執(zhí)行I/O指令時(shí)進(jìn)行許可檢查的細(xì)節(jié)如下所示。 (1)若CPL<=IOPL，則直接轉(zhuǎn)步驟(8)；(2)取得I/O位圖開始偏移；(3)計(jì)算I/O地址對應(yīng)位所在字節(jié)在I/O許可位圖內(nèi)的偏移；(4)計(jì)算位偏移以形成屏蔽碼值，即計(jì)算I/O地址對應(yīng)位在字節(jié)中的第幾位；(5)把字節(jié)偏移加上位圖開始偏移，再加1，所得值與TSS界限比較，若越界，則產(chǎn)生出錯(cuò)碼為0的通用保護(hù)故障；(6)若不越界，則從位圖中讀對應(yīng)字節(jié)及下一個(gè)字節(jié)；(7)把讀出的兩個(gè)字節(jié)與屏蔽碼進(jìn)行與運(yùn)算，若結(jié)果不為0表示檢查未通過，則產(chǎn)生出錯(cuò)碼為0的通用保護(hù)故障；(8)進(jìn)行I/O訪問。設(shè)某一任務(wù)的TSS段如下： TSSSEG SEGMENT PARA USE16 TSS <> ;TSS低端固定格式部分 DB 8 DUP(0) ;對應(yīng)I/O端口00H—3FH DB 10000000B ;對應(yīng)I/O端口40H—47H DB 01100000B ;對用I/O端口48H—4FH DB 8182 DUP(0ffH) ;對應(yīng)I/O端口50H—0FFFFH DB 0FFH ;位圖結(jié)束字節(jié)TSSLen = $TSSSEG ENDS 再假設(shè)IOPL=1，CPL=3。那么如下I/O指令有些能正常執(zhí)行，有些會(huì)引起通用保護(hù)異常： in al,21h ;(1)正常執(zhí)行 in al,47h ;(2)引起異常 out 20h,al ;(3)正常實(shí)行 out 4eh,al ;(4)引起異常 in al,20h ;(5)正常執(zhí)行 out 20h,eax ;(6)正常執(zhí)行 out 4ch,ax ;(7)引起異常 in ax,46h ;(8)引起異常 in eax,42h ;(9)正常執(zhí)行 由上述I/O許可檢查的細(xì)節(jié)可見，不論是否必要，當(dāng)進(jìn)行許可位檢查時(shí)，80386總是從I/O許可位圖中讀取兩個(gè)字節(jié)。目的是為了盡快地執(zhí)行I/O許可檢查。一方面，常常要讀取I/O許可位圖的兩個(gè)字節(jié)。例如，上面的第(8)條指令要對I/O位圖中的兩個(gè)位進(jìn)行檢查，其低位是某個(gè)字節(jié)的最高位，高位是下一個(gè)字節(jié)的最低位。可見即使只要檢查兩個(gè)位，也可能需要讀取兩個(gè)字節(jié)。另一方面，最多檢查四個(gè)連續(xù)的位，即最多也只需讀取兩個(gè)字節(jié)。所以每次要讀取兩個(gè)字節(jié)。這也是在判別是否越界時(shí)再加1的原因。為此，為了避免在讀取I/O許可位圖的最高字節(jié)時(shí)產(chǎn)生越界，必須在I/O許可位圖的最后填加一個(gè)全1的字節(jié)，即0FFH。此全1的字節(jié)應(yīng)填加在最后一個(gè)位圖字節(jié)之后，TSS界限范圍之前，即讓填加的全1字節(jié)在TSS界限之內(nèi)。 I/O許可位圖開始偏移加8K所得的值與TSS界限值二者中較小的值決定I/O許可位圖的末端。當(dāng)TSS的界限大于I/O許可位圖開始偏移加8K時(shí)，I/O許可位圖的有效部分就有8K字節(jié)，I/O許可檢查全部根據(jù)全部根據(jù)該位圖進(jìn)行。當(dāng)TSS的界限不大于I/O許可位圖開始偏移加8K時(shí)，I/O許可位圖有效部分就不到8K字節(jié)，于是對較小I/O地址訪問的許可檢查根據(jù)位圖進(jìn)行，而對較大I/O地址訪問的許可檢查總被認(rèn)為不可訪問而引起通用保護(hù)故障。因?yàn)檫@時(shí)會(huì)發(fā)生字節(jié)越界而引起通用保護(hù)異常，所以在這種情況下，可認(rèn)為不足的I/O許可位圖的高端部分全為1。利用這個(gè)特點(diǎn)，可大大節(jié)約TSS中I/O許可位圖占用的存儲(chǔ)單元，也就大大減小了TSS段的長度。 <二>重要標(biāo)志保護(hù)輸入輸出的保護(hù)與存儲(chǔ)在標(biāo)志寄存器EFLAGS中的IOPL密切相關(guān)，顯然不能允許隨便地改變IOPL，否則就不能有效地實(shí)現(xiàn)輸入輸出保護(hù)。類似地，對EFLAGS中的IF位也必須加以保護(hù)，否則CLI和STI作為敏感指令對待是無意義的。此外，EFLAGS中的VM位決定著處理器是否按虛擬8086方式工作。 80386對EFLAGS中的這三個(gè)字段的處理比較特殊，只有在較高特權(quán)級(jí)執(zhí)行的程序才能執(zhí)行IRET、POPF、CLI和STI等指令改變它們。下表列出了不同特權(quán)級(jí)下對這三個(gè)字段的處理情況。 不同特權(quán)級(jí)對標(biāo)志寄存器特殊字段的處理 特權(quán)級(jí) VM標(biāo)志字段 IOPL標(biāo)志字段 IF標(biāo)志字段 CPL=0 可變(初POPF指令外) 可變 可變 0 不變 不變 可變 CPL>IOPL 不變 不變 不變 從表中可見，只有在特權(quán)級(jí)0執(zhí)行的程序才可以修改IOPL位及VM位；只能由相對于IOPL同級(jí)或更內(nèi)層特權(quán)級(jí)執(zhí)行的程序才可以修改IF位。與CLI和STI指令不同，在特權(quán)級(jí)不滿足上述條件的情況下，當(dāng)執(zhí)行POPF指令和IRET指令時(shí)，如果試圖修改這些字段中的任何一個(gè)字段，并不引起異常，但試圖要修改的字段也未被修改，也不給出任何特別的信息。此外，指令POPF總不能改變VM位，而PUSHF指令所壓入的標(biāo)志中的VM位總為0。 <三>演示輸入輸出保護(hù)的實(shí)例(實(shí)例九)下面給出一個(gè)用于演示輸入輸出保護(hù)的實(shí)例。演示內(nèi)容包括：I/O許可位圖的作用、I/O敏感指令引起的異常和特權(quán)指令引起的異常；使用段間調(diào)用指令CALL通過任務(wù)門調(diào)用任務(wù)，實(shí)現(xiàn)任務(wù)嵌套。 1.演示步驟實(shí)例演示的內(nèi)容比較豐富，具體演示步驟如下：(1)在實(shí)模式下做必要準(zhǔn)備后，切換到保護(hù)模式；(2)進(jìn)入保護(hù)模式的臨時(shí)代碼段后，把演示任務(wù)的TSS段描述符裝入TR，并設(shè)置演示任務(wù)的堆棧；(3)進(jìn)入演示代碼段，演示代碼段的特權(quán)級(jí)是0；(4)通過任務(wù)門調(diào)用測試任務(wù)1。測試任務(wù)1能夠順利進(jìn)行；(5)通過任務(wù)門調(diào)用測試任務(wù)2。測試任務(wù)2演示由于違反I/O許可位圖規(guī)定而導(dǎo)致通用保護(hù)異常；(6)通過任務(wù)門調(diào)用測試任務(wù)3。測試任務(wù)3演示I/O敏感指令如何引起通用保護(hù)異常；(7)通過任務(wù)門調(diào)用測試任務(wù)4。測試任務(wù)4演示特權(quán)指令如何引起通用保護(hù)異常；(8)從演示代碼轉(zhuǎn)臨時(shí)代碼，準(zhǔn)備返回實(shí)模式；(9)返回實(shí)模式，并作結(jié)束處理。
上傳時(shí)間： 2013-12-11
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基于CAN總線的智能尋位制造系統(tǒng) 智能尋位制造系統(tǒng)的組成網(wǎng)絡(luò)化智能尋位制造系統(tǒng)的概念是將智能尋位,工藝規(guī)劃# 加工信息生成# 加工設(shè)備控制等分布于制造系統(tǒng)中不同物理位置的獨(dú)立單元! 借助實(shí)時(shí)控制網(wǎng)絡(luò)集成為一有機(jī)整體! 從而實(shí)現(xiàn)單元間的高速信息交換! 并通過管理計(jì)算機(jī)中的動(dòng)態(tài)調(diào)度軟件! 協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)的高效運(yùn)行" 據(jù)此思路構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)化智能尋位制造系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖所示.
標(biāo)簽： CAN 總線 制造系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-11-13
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用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)溫度遠(yuǎn)程顯示摘 要：文章介紹了用AT89S8252單片機(jī)的串行接口與智能溫度巡回檢測儀（XJ-08S）通過RS—485總線相互通訊實(shí)現(xiàn)熱水溫度遠(yuǎn)程顯示的一種低成本解決方案，內(nèi)容涉及RS—485總線通訊、單片機(jī)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換以及鍵盤處理軟硬件設(shè)計(jì)等內(nèi)容。關(guān)鍵詞：單片機(jī) RS—485總線 數(shù)碼管顯示 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 鍵盤處理一、前 言目前檢測溫度一般采用熱電偶或熱敏電阻作為傳感器，這種傳感器至儀表之間一般都要用專用的溫度補(bǔ)償導(dǎo)線，而溫度補(bǔ)償導(dǎo)線價(jià)格很貴，并且線路太長也會(huì)影響測量精度。在實(shí)際應(yīng)用中往往需要對較遠(yuǎn)處（1KM左右）的溫度信號(hào)進(jìn)行監(jiān)視。現(xiàn)有的解決方案有很多，例如：1、 在現(xiàn)場用智能儀表對溫度信號(hào)進(jìn)行測量，用計(jì)算機(jī)作上位機(jī)與智能儀表進(jìn)行通訊來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程溫度監(jiān)測（采用這種方案要增加計(jì)算機(jī)設(shè)備及相關(guān)計(jì)算機(jī)軟件）。2、 NCU+DDC實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程溫度監(jiān)測。用兩個(gè)DDC，一個(gè)安裝在現(xiàn)場測量溫度，另一個(gè)安裝在監(jiān)視地，兩個(gè)DDC通過NCU進(jìn)行通訊從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程溫度監(jiān)測。但以上方案都存在成本高的問題，有沒有低成本的解決方案呢？其實(shí)，在單片機(jī)應(yīng)用日益廣泛的今天，完全可以用單片機(jī)以極低的成本來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程溫度監(jiān)測。二、問題的提出我單位管理的鍋爐房同時(shí)給兩棟建筑物內(nèi)的兩家酒店供應(yīng)蒸汽，由安裝在兩棟建筑物地下室的熱交換器進(jìn)行熱交換后產(chǎn)生熱水送給客房。從鍋爐房至兩個(gè)熱交換站的距離分別約600米，值班人員要不停地奔波于兩個(gè)熱交換站與鍋爐房之間進(jìn)行設(shè)備巡視，檢查熱水溫度是否控制在規(guī)定的范圍，這樣不僅增加了值班人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也使鍋爐房經(jīng)常無人(因每班1人值班)。如果能在鍋爐房顯示兩個(gè)熱交換站內(nèi)各熱交換器的熱水溫度，則值班人員僅在熱水溫度異常時(shí)才需到各熱交換站檢查設(shè)備，這樣便可解決上述問題。我公司曾就此問題找專業(yè)公司作過方案，其報(bào)價(jià)在人民幣１０萬元左右，后因種種原因該項(xiàng)目未實(shí)施。經(jīng)過分析，本人發(fā)現(xiàn)可以用單片機(jī)+智能儀表以低成本實(shí)現(xiàn)溫度遠(yuǎn)程顯示，并且經(jīng)過實(shí)驗(yàn)取得了成功，現(xiàn)將設(shè)計(jì)方案簡述如下：三、控制要求及解決方案選擇 1、 兩個(gè)熱交換站分高低區(qū)共安裝有8個(gè)熱交換器，正常水溫在45oC至65oC之間；兩個(gè)熱交換站與鍋爐房的距離分別為500米和600米左右。2、 要求在鍋爐房能以巡回及定點(diǎn)兩種方式顯示8個(gè)熱交換器的熱水溫度，巡回方式以3秒為周期輪流更新及顯示各熱交換器熱水溫度。定點(diǎn)方式時(shí)每按上鍵或下鍵一次則顯示上或下一個(gè)熱交換器熱水溫度，每3秒自動(dòng)更新數(shù)據(jù)一次。3、 根據(jù)控制要求選擇單片機(jī)+智能儀表的解決方案：用帶通訊接口的智能儀表安裝在現(xiàn)場測量溫度，設(shè)計(jì)制作一個(gè)單片機(jī)裝置完成與智能儀表的通訊及數(shù)據(jù)顯示。四、通訊協(xié)議、智能儀表選擇及其參數(shù)介紹因熱水溫度信號(hào)變化較慢，因而對通信的速度要求不高，對于這種低速率遠(yuǎn)距離的通訊選用RS-485總線適宜。RS-485是EIA（美國電子工業(yè)聯(lián)合會(huì)）在1983年公布的新的平衡傳輸標(biāo)準(zhǔn)，是工業(yè)界使用最為廣泛的雙向、平衡傳輸線標(biāo)準(zhǔn)接口，它以半雙工方式通信，支持多點(diǎn)連接，傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)器允許創(chuàng)建多達(dá)32個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)，且其具有傳輸距離遠(yuǎn)（最大傳輸距離為1200M），傳輸速度快（1200M時(shí)為100KBPS）等優(yōu)點(diǎn)。其連接方法如下圖所示。
標(biāo)簽： 用單片機(jī) 溫度 遠(yuǎn)程顯示
上傳時(shí)間： 2013-10-12
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一概述影響單片機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的因素可大體分為外因和內(nèi)因兩部分1. 外因 射頻干擾它是以空間電磁場的形式傳遞在機(jī)器內(nèi)部的導(dǎo)體引線或零件引腳感生出相應(yīng)的干擾可通過電磁屏蔽和合理的布線/器件布局衰減該類干擾 電源線或電源內(nèi)部產(chǎn)生的干擾它是通過電源線或電源內(nèi)的部件耦合或直接傳導(dǎo)可通過電源濾波隔離等措施來衰減該類干擾2. 內(nèi)因 振蕩源的穩(wěn)定性主要由起振時(shí)間頻率穩(wěn)定度和占空比穩(wěn)定度決定起振時(shí)間可由電路參數(shù)整定穩(wěn)定度受振蕩器類型溫度和電壓等參數(shù)影響 復(fù)位電路的可靠性二 復(fù)位電路的可靠性設(shè)計(jì)1. 基本復(fù)位電路復(fù)位電路的基本功能是系統(tǒng)上電時(shí)提供復(fù)位信號(hào)直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后撤銷復(fù)位信號(hào)為可靠起見電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時(shí)才撤銷復(fù)位信號(hào)以防電源開關(guān)或電源插頭分-合過程中引起的抖動(dòng)而影響復(fù)位圖1 所示的RC 復(fù)位電路可以實(shí)現(xiàn)上述基本功能圖3 為其輸入-輸出特性但解決不了電源毛刺A 點(diǎn)和電源緩慢下降電池電壓不足等問題而且調(diào)整RC 常數(shù)改變延時(shí)會(huì)令驅(qū)動(dòng)能力變差左邊的電路為高電平復(fù)位有效 右邊為低電平Sm 為手動(dòng)復(fù)位開關(guān) Ch 可避免高頻諧波對電的干擾
標(biāo)簽： 單片機(jī)復(fù)位 電路設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2014-01-18
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基于多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的水廠自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)Design of MPI Based Automatic Monitoring and Control System in Water Works劉 美 俊(湖南工程學(xué)院，湘潭411101)摘要針對水廠工作水泵多、現(xiàn)場離控制站距離遠(yuǎn)的特點(diǎn)，提出了一種基于MPI多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，分析了系統(tǒng)的工作原理，介紹了系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的采集與處理、主站與從站的通信原理以及系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)。由于這種系統(tǒng)的主、從站PLC之間采用MPI網(wǎng)絡(luò)通信，具有運(yùn)行可靠、性能價(jià)格比高的特點(diǎn)，所以適用于中小規(guī)模水廠的分布式監(jiān)控場合。關(guān)鍵詞多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)主站從站監(jiān)控系統(tǒng)Abstract Ina ccordancew ithth efe atuersof w aterw orks,i. e. ，manyp umpsin o perationa ndth ep umps， farfor mt hec ontrolst ation,th em ethodo fdesigninga na utomati(〕monitoringa ndc ontorlsy stemb asedo nM PIis p resented.Th eo perationalpr incipleo fth esy stemi san alyzed,th ed atac olection,data processing; communication between master station and slave station as wel as design and system software are discussed. Because MPI network communicationis used among master station, slave stations and PLC, the system is reliable and high cost-efective. It is， suitable for smal and mediumsized water works for distrbuted monitoring and control.Keywords MPI Masterst ation Slaves tation Monitoringa ndc ontorlsy stem 自來 水 廠 的自動(dòng)控制系統(tǒng)一般分為兩大部分，一對組態(tài)硬件要求較高，投資較大。相對而言，MPI網(wǎng)是水源地深水泵的工作控制，一是水廠區(qū)變頻恒壓供絡(luò)速度可達(dá)187.5 M bps，通過一級(jí)中繼器傳輸距離可水控制，兩部分的實(shí)際距離通常都比較遠(yuǎn)。某廠水源達(dá)Ikm 。根據(jù)水廠的具體情況，確定以MPI方式組地有3臺(tái)深井泵給水廠區(qū)的蓄水池供水。水廠區(qū)的成網(wǎng)絡(luò)，主站PLC為S7-300系列的CPU3121FM，從任務(wù)是對水池的水進(jìn)行消毒處理后，通過加壓泵向管站為S7-200系列的CPU222。這樣既滿足了系統(tǒng)要路恒壓供水。選用Siemens公司的S7系列可編程控求，又相對于Profibus網(wǎng)絡(luò)節(jié)省了三分之一的成本，制器(PLC)和上位機(jī)組成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)， 這種分布式監(jiān)控系統(tǒng)具有較高的性能價(jià)格比。系統(tǒng)對深水泵進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，對供水泵采用變頻器進(jìn)行恒中PLC的物理層采用RS - 485接口，網(wǎng)絡(luò)延伸選用壓控制以保證整個(gè)水廠的電機(jī)設(shè)備安全、可靠地運(yùn)帶防雷保護(hù)的中繼器，使系統(tǒng)的安全運(yùn)行得到了保行。證。MPI網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。1 多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)(NWI)監(jiān)控系統(tǒng)的組成Sie me ns 公司S7系列PLC通常有MP」多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)與Profibus現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)兩種組網(wǎng)方式。Profibus現(xiàn)場總線的應(yīng)用目前較為普遍，通用性較好，它由Profibus一DP, Profibus一FMS, Profibus一PA組成。Profibus - DP型用于分散外設(shè)間的數(shù)據(jù)傳輸，傳輸速率為9.6kbps一12Mbps，主要用于現(xiàn)場控制器與分散1/0之間的通信，可滿足交直流調(diào)速系統(tǒng)快速響應(yīng)的時(shí)間要求，特別適合于加工自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用;Profibus - FMS主要解決車間級(jí)通信問題，完成中等傳輸速度的循環(huán)或非循環(huán)數(shù)據(jù)交換任務(wù)，適用于紡織、樓宇自動(dòng)化、可編程控制器、低壓開關(guān)等;Profibus - PA型采用了OSI模型的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，適用于過程自動(dòng)化的總線類型。
標(biāo)簽： 多點(diǎn) 網(wǎng)絡(luò) 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 自動(dòng)監(jiān)控
上傳時(shí)間： 2013-10-09
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PLC 以 其 可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、配套齊全、功能完善、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。PLC作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備，使用梯形圖符號(hào)進(jìn)行編程，與繼電器電路相當(dāng)接近，被廣大工程技術(shù)人員接受。但是在實(shí)際應(yīng)用中，如何編程能夠提高PLC程序運(yùn)行速度是一個(gè)值得我們思考研究的問題。1 PLC工作原理PLC 與 計(jì) 算機(jī)的工作原理基本相同，即在系統(tǒng)程序的管理下，通過運(yùn)行應(yīng)用程序完成用戶任務(wù)。但兩者的工作方式有所不同。計(jì)算機(jī)一般采用等待命令的工作方式，而PLC在確定了工作任務(wù)并裝人了專用程序后成為一種專用機(jī)，它采用循環(huán)掃描工作方式，系統(tǒng)工作任務(wù)管理及應(yīng)用程序執(zhí)行都是用循環(huán)掃描方式完成的。PLC 有 兩 種基本的工作狀態(tài)，即運(yùn)行(RUN)與停止(STOP)狀態(tài)。在這兩種狀態(tài)下，PLC的掃描過程及所要完成的任務(wù)是不盡相同的，如圖1所示。 PLC在RUN工作狀態(tài)時(shí)，執(zhí)行一次掃描操作所的時(shí)間稱為掃描周期，其典型值通常為1一100nis，不同PLC廠家的產(chǎn)品則略有不同。掃描周期由內(nèi)部處理時(shí)間、輸A/ 輸出處理執(zhí)行時(shí)間、指令執(zhí)行時(shí)間等三部分組成。通常在一個(gè)掃描過程中，執(zhí)行指令的時(shí)間占了絕大部分，而執(zhí)行指令的時(shí)間與用戶程序的長短有關(guān)。用戶 程 序 是根據(jù)控制要求由用戶編制，由許多條PLC指令所組成。不同的指令所對應(yīng)的程序步不同，以三菱FX2N系列的PLC為例，PLC對每一個(gè)程序步操作處理時(shí)間為:基本指令占0.741s/步，功能指令占幾百微米/步。完成一個(gè)控制任務(wù)可以有多種編制程序的方法，因此，選擇合理、巧妙的編程方法既可以大大提高程序運(yùn)行速度，又可以保證可靠性。 提高PLC程序運(yùn)行速度的幾種編程方法2.1 用數(shù)據(jù)傳送給位元件組合的方法來控制輸出在 PL C應(yīng) 用編程中，最后都會(huì)有一段輸出控制程序，一般都是用邏輯取及輸出指令來編寫，如圖2所示。在圖2所示的程序中，邏輯取的程序步為1，輸出的程序步為2，執(zhí)行上述程序共需3個(gè)程序步。通常情況下，PLC要控制的輸出都不會(huì)是少量的，比如，有8個(gè)輸出，在條件滿足時(shí)要同時(shí)輸出。此時(shí)，執(zhí)行圖2所示的程序共需17個(gè)程序步。若我們通過位元件的組合并采用數(shù)據(jù)傳送的方法來完成圖2所示的程序，就會(huì)大大減少程序步驟。在三 菱 PLC中，只處理ON/OFF狀態(tài)的元件(如X,Y,M和S)，稱為位元件。但將位元件組合起來也可以處理數(shù)據(jù)。位元件組合由Kn加首元件號(hào)來表示。位元件每4bit為一組組合成單元。如K YO中的n是組數(shù)，當(dāng)n=1時(shí)，K,Yo 對應(yīng)的是Y3一Yo。當(dāng)n二2時(shí)，KZYo對應(yīng)的是Y7一Yo。通過位元件組合，就可以用處理數(shù)據(jù)的方式來處理位元件，圖2程序所示的功能可用圖3所示的傳送數(shù)據(jù)的方式來完成。
標(biāo)簽： PLC 程序 運(yùn)行速度 編程方法
上傳時(shí)間： 2013-11-11
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