多通道温度采集系统(4)

四川师范大学成都学院本科毕业设计

开始

循环显示方式

键盘扫描

有按键吗 是按键1？ 显示通道1数据 是按键2？ 显示通道2数据

是按键3？ 显示通道3数据

是键4？ 显示通道4数据

是按键5？ 显示通道5数据 是按键6？ 显示通道6数据 是键7？ 显示通道7数据

是按键8？ 显示通道8数据

键盘控制子系统流程图11

（三）相关程序的设计

我们以初始化和工作方式选择程序及显示程序为例，其他不详述。 1. 初始化和工作方式选择程序的设计

系统上电时，初始化程序将70h～77h内存单元清零，P2口置0。 ORG0000H LJMPSTART

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ORG0003H RETI

ORG000BH RETI

ORG0013H RETI

ORG001BH RETI

ORG0023H RETI

ORG002BH RETI

CLERMEMIO:CLRA MOVP2,A

MOVR0,#7OH MOVR2,#0DH

LOOPMEM:MOV@R0,A INCR0

DJNZR2,LOOPMEM MOV20H,#00H MOVA,#0FFH MOVP0,A MOVP1,A MOVP2,A RET

START:LCALLCLEARMEMIO；初始化 LCALLTEST；测量一次

LCALLDISPLAY；显示数据一次 AJMPMAIN

NOP ；PC值出错处理 NOP NOP

LJMPSTART

2. 显示程序的设计

显示子程序采用动态扫描法实现四位共阴极数码管的数值显示，测量所得的Ａ／Ｄ转换数据放在70h～77h内存单元中，测量数据在显示时转换为温度值十进制BCD码放在78h～7bh内存单元中，其中7bh存放通道标志数。寄存器R3用作八路循环控制，R0用作显示数据地址指针。

DISPLAY:JB00H,DISP11；标志位为1，则转单路显示控制程序 MOVR3,#08H；8路信号循环显示控制子程序 MOVR0,#70H；显示数据初值70H~77H MOV7BH,#00H；显示通道数初始值

DISLOOP1:LCALLYNCD；显示数据转为三位BCD码存入7AH，79H，78H MOVR2,#0FFH；每路显示时间控制在4ms*255，约1s DISLOOP2:LCALLDISP；调四位显示程序

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LCALLKEYWORK1；按键检测 DJNZR2,DISLOOP2 INCR0；显示下一路 INC7BH；通道数据加1 DJNZR3,DISLOOP1 RET

DISP11:MOVA,7BH；单路显示控制子程序 SUBBA,#01H MOV7BH,A ADDA,#70H MOVR0,A

DISLOOP11:LCALLTUNBCD；显示数据转为三位BCD码存入7AH，79H，78H MOVR2,#0FFH；每路显示时间控制在4ms*25 DISLOOP22:LCALLDISP；调四位显示程序 LCALLKEYWORK2；按键检测 DJNZR2,DISLOOP22

INC7BH；通道显示数据加1 RET

（四）串口通讯

上位机的接口界面，我们运用 C++ 程序设计完成的。通过程序控制和相应的硬件电路可以把下位机（单片机）和上位机（计算机）连接起来，进行数据的观测和控制。

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五、系统的抗干扰技术

由传感器等组成的检测系统主要应用于实际的工业生产过程中，由于工业现场的环境往往比较恶劣干扰严重，这些干扰的存在较大的影响了检测系统的正常工作，所以有效的排除和抑制各种干扰，保证传感器等能在实际应用中可靠的工作和测量数据的准确性。因此，在我们设计的多路温度采集系统中，对排除和抑制各种干扰尤为重要。为了更好、更有效的保重系统工作的可靠性和测量的准确性，我们运用了硬件抗干扰技术和软件抗干扰技术。

（一） 硬件抗干扰技术

在硬件抗干扰技术中，我们主要运用元件和电子线路板的合理布局，以及系统的接地技术。因为此系统属于低频系统，所以我们采用的是单点接地技术。即各电路的地线只在一点（系统地）汇合的并联单点接地。各电路的对地电位只与本电路的地电流和电线阻抗有关因而无公共阻抗耦合噪声干扰。此外，还对整个电子线路板的地线和电源线加粗。通过了这些技术，在系统硬件上具备了较强的抗干扰能力。 （二）软件抗干扰技术

为了提高检测系统的可靠性，仅靠硬件抗干扰措施是不够的，需要进一步借助于软件措施来克服某些干扰。常用的软件抗干扰技术主要有两方面，其一是采取软件的方法抑制叠加在模拟输入信号上噪声对检测结果的影响，如数字滤波技术等；其二是对于干扰使运行的程序发生混乱或陷入死循环时，我们使程序纳入正规的措施，如软件陷阱、“看门狗”技术等。可以用软件或软硬件结合的方法

实现。我们主要运用到了数字滤波技术，一个点采取多次取平均值的方法。附加一段数字滤波程序就可以实现。各个通道可以共用一个数字滤器，可以得到很好的效果。

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六、系统的调试

（一） 调试仪器

在此系统的原理设计和制作完成之后，还对系统进行必要的标定和调试。使系统达到更高的精度和性能的稳定，在标定和调试中我们运用 到了以下仪器。

（1）数字多用表 （2）双踪示波器 （3）合成函数信号发生器 （4）伟福仿真机 （5）直流稳压电源 （6）恒温实验箱 （7）温度计 （8）计算机 （二）调试方法

1. 热敏电阻值对应的温度表，将测得的电阻值查找对应的温度值。如表12 所示。 温度 T( ) 电阻 R (K) 14 15.53 16 14.50 20 12.00 23 10.90 25 9.20 27 8.10 45 5.65 50 4.90 60 3.85 表12

2. 温度的测试，在一组数据里测试温度的值，将预测值的温度和实测温度相比较，得出相对误差，如果误差在规定的范围内，那么所测的温度值是符合要求的。如果不正确，误差很大说明硬件部分或是软件部分有误差，那么继续检查和调试硬件与软件。使误差在要求的范围内。如表13 所示 实验箱的温度T 实验箱显示的温度T 相对误差温度T （摄氏度） （摄氏度） （摄氏度） 10．0 10.2 0.2 15.0 15.1 0.1 20.5 20.5 0.0 25.0 25.5 0.5 31.0 30.4 0.4 40.0 40.0 0.0 53.5 53.3 0.2 60.5 60.0 0.5 79.0 7809 0.1 表13

注：题目要求对温度信号的分辨率达到≦ 0.5 ℃，在以上数据中可知测得的实测温度值

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