基于单片机的智能仪器监控平台设计

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1、万方数据传感器与仪器仪表中文核心期刊‘微计算机信息》(测控自动化)2008年第24卷第舢1期文章编号：1008-0570(2008)04-1-0174-03基于单片机的智能仪器监控平台设计MonitoringandControllingPlatformfortheIntellig『entInstrumentsbasedonIntelSoc，(1．河北机电职业技术学院；2．吉林大学)王星i，2黄巍1闰虎1WANGXINGHUANGWEIYANHU摘要：目前传统分析仪表正在更新换代，向数字化，智能化方向迈进。本文设计了一种基于Intel

2、80C196kc单片机的便携式智能仪器监控平台，并且系统的介绍了该嵌入式监控平台的软硬件设计及其功能。该平台采用模块化设计，包括译码电路、LCD"液晶显示、键盘、AID采样电路、12C总线储存器、时钟芯片等。监控平台的软件系统采用C程序设计。关键字：监控平台；单片机；仪器；中图分类号：TP368文献标识码：AAbstract：Atpresent，traditionalanalyticalinstrumentisbecomingmoreandmoredigitalandintelligent．Aportable，Multi-compo

3、-nent，analyticalinstrument，intelligentplatformforsurveyandcontrolbasedonSCM--Intel80C196kcisdesignedinthispaper．Andthen，thehardwareandsoftwaredesignandthefunctionofthisplatformareintroducedindetail．Theplatformadoptsmodularizingdesignincludingcodingcircuit、LCD、keyboard，

4、A／Dsampling，12Cbusmemorizer、clockCMOSchip，and80on．Keywords：MonitoringandControllingSystem；SoC；Instruments1引言3各功能模块硬件详细设计丁业燃烧过程所释放出的烟气是现代城市大气污染源。烟气检测是大气环境检测中必要的项目．它是确定重点污染源并对污染源进行检测和控制的基本手段。为了控制燃烧过程的燃烧宅气比，提高燃烧效率，节约能源，减少大气污染，必须可靠地测量烟气中各种气体的含量。本文针对烟气分析，介绍了一种基于Intel单片机的智能仪

5、器监控平台。2监控平台的硬件结构设计硬件配置应针对分析检测器的不同组合方式可在各模块中选择．如该平台用于二组分分析时，则只接入两路的操作回路和信号回路，其他两路不接，由于硬件模块的独立特性，配合软件的系统参数设置功能．系统完全可以正常工作．未接入的回路对工作回路不产生影响。监控平台的硬件结构如图1所示。图1监控平台硬件结构图王星：硕士助理讲师3．1单片机的选择与存储器模块设计智能仪器的核心是单片微机．其性能对整个嵌入系统性能有重要影响。选择时既要考虑到工业应用的背景、功能具有一定先进性和高可靠性。又须满足分析仪器多品种、小批量的功能

6、平台要求，易于开发移植和更新换代。为此，确定Intel公司的80C196kc芯片作为分析仪器信息处理单片，构造便携式仪器监控平台。本监控平台选用的是ATMEL公司生产的32k字节的闪速存储器29C256，工作电压为5v。一旦工作电压低于3．8v时禁止编程功能。它既有SRAM的速度和易擦写性．又能像EEPROM那样掉电后保持数据和在线可写特性，具有读写功能，掉电下可保存数据。硬件设计方法如图2所示。80C196kc的P4口作为地址的高位使用，P3口作为地址的低位和8位数据线分时使用，74LS373用于低位地址锁存。’74LSl38图2

7、存储器硬件电路设计3．2A／D采样及数据处理模块80C196kc片内A／D模块共有8路采样通道．精度为10位一174—360,元，年邮局订阅号：82-946．万方数据陋的论文得到两院院士关澍传感器与仪器仪表淇中可靠精度为8位)，本监控平台已用其中两路：其中一路用于率可达4Mbps，连接距离大于1．5米且耗电较少。考虑到单片机热电偶测温，若检测到热电偶通道电压异常。即报警提示热电偶80C196kc的串行接口要用于数据通讯，所以改用HSO、HSI实现开路；另一路用于仪器电池电压检测，检测结果通过液晶显示器红外打印的类串口数据输出输入。由

8、于80C196kc和hp7001的显示，便于用户随时了解电池电量，以免电压过低对传感器造成接收发送脚都是TrL电平，可直接相连。无需MAX232等电平损害；其余六路待用。片外选用的是MAXIM公司生产的12位～转换芯片。考虑到9600