第4章智能型溫度測量儀4.1智能型溫度測量儀的原理

4.2智能型溫度測量儀的電路結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

4.3軟件結(jié)構(gòu)和程序框圖

4.4典型智能型溫度測量儀實(shí)例

思考題與習(xí)題

4.1智能型溫度測量儀的原理

智能型溫度測量儀的基本功能

1)自動(dòng)零點(diǎn)調(diào)整及滿度的校正由于智能化的儀器儀表通常都有自動(dòng)零點(diǎn)調(diào)整和儀表滿度的校正，因此可以減小測量誤差，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)一表多用。智能型溫度測量儀可配不同類型、不同分度號(hào)的溫度傳感器，故又稱為溫度萬用表。2)自動(dòng)修正各類測量誤差智能型溫度測量儀能實(shí)現(xiàn)對(duì)測量傳感器（例如熱電偶）的冷端自動(dòng)補(bǔ)償和非線性補(bǔ)償，以及對(duì)熱電阻的引線電阻影響的消除等，

還可實(shí)現(xiàn)各類測量誤差的自動(dòng)修正。

3)數(shù)據(jù)的處理和通信智能型溫度測量儀可進(jìn)行各種復(fù)雜運(yùn)算（測量算法和控制算法），對(duì)獲取的溫度信息進(jìn)行整理和加工；統(tǒng)計(jì)分析干擾信號(hào)特性，采用適當(dāng)?shù)臄?shù)字濾波，達(dá)到抑制干擾的目的；實(shí)現(xiàn)各種控制規(guī)律，滿足不同控制系統(tǒng)的需求；與其他儀器和微機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，

構(gòu)成各種計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等。

4)多種輸出形式智能型溫度測量儀的輸出形式可以有數(shù)字顯示、打印記錄、聲光報(bào)警，還可以多點(diǎn)巡回檢測。它既可輸出模擬量，也可輸出數(shù)字量（開關(guān)量）信號(hào)。5)自診斷和斷電保護(hù)智能型溫度測量儀對(duì)儀表內(nèi)部各種故障能自動(dòng)診斷出來，并能進(jìn)行故障顯示或報(bào)警。斷電時(shí)，儀表內(nèi)的切換電路自動(dòng)接上備用電池，

以保持儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)。

智能型溫度測量儀的基本結(jié)構(gòu)與工作流程智能型溫度測量儀與其他智能化儀器一樣，也是由硬件和軟件兩大部分組成的。

1.硬件結(jié)構(gòu)智能型溫度測量儀的硬件部分由單片機(jī)主機(jī)電路、過程輸入輸出通道、鍵盤（人—機(jī)聯(lián)系部件）、

接口和顯示打印部分組成，

如圖4-1所示。

圖4-1智能型溫度測量儀的硬件組成框圖

2.系統(tǒng)軟件智能型溫度測量儀的系統(tǒng)軟件主要由監(jiān)控程序、中斷處理程序以及實(shí)現(xiàn)各種算法的功能模塊等組成。監(jiān)控程序用于接受和分析各種指令，管理和協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)各程序的執(zhí)行；中斷處理程序是用于人—機(jī)聯(lián)系或輸入產(chǎn)生中斷請(qǐng)求以后轉(zhuǎn)去執(zhí)行并及時(shí)完成實(shí)時(shí)處理任務(wù)的程序；軟件的功能模塊用來實(shí)現(xiàn)儀器的數(shù)據(jù)處理和各種控制功能。

3.工作流程

智能型溫度測量儀的工作流程如圖4-2所示。由溫度傳感器進(jìn)入的模擬信號(hào)（直流電勢(shì)或電阻）經(jīng)過輸入信號(hào)處理，即經(jīng)過交換、放大、整形和補(bǔ)償后，由A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。此數(shù)字信號(hào)通過接口送入緩沖寄存器以保存輸入數(shù)據(jù)。微處理器CPU對(duì)輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理、分析、計(jì)算后，將運(yùn)算結(jié)果存入讀寫存儲(chǔ)器中。與此同時(shí)，將數(shù)據(jù)顯示和打印出來；也可將輸出的開關(guān)量經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換成模擬量輸出，或者利用串、并行標(biāo)準(zhǔn)接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。整機(jī)工作過程是在系統(tǒng)軟件控制下進(jìn)行的。工作程序編制好后寫入只讀存儲(chǔ)器中，通過鍵盤可將必要的參數(shù)和命令存入讀寫存儲(chǔ)器中。

圖4-2智能型溫度測量儀的工作流程

4.2智能型溫度測量儀的電路結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

4.2.1主機(jī)電路1）MCS-51系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)MCS-51系列單片機(jī)是20世紀(jì)80年代由美國Intel公司推出的一種高性能8位單片機(jī)。它的片內(nèi)集成了并行I/O、串行I/O和16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。片內(nèi)的RAM和ROM空間都比較大，RAM可達(dá)256字節(jié)，ROM可達(dá)4～8KB。由于片內(nèi)ROM空間大，因此BASIC語言等都可固化在單片機(jī)內(nèi)。現(xiàn)在的MCS-51系列單片機(jī)已有許多品種，

其中較為典型的是8031、8051和8751三種。

8031型單片機(jī)片內(nèi)無ROM，應(yīng)用時(shí)必須外接EPROM才可使用；8051型片內(nèi)具有4KB字節(jié)的掩膜ROM；而8751型片內(nèi)則具有4KB字節(jié)的紫外線可擦除電可編程的EPROM。這三種芯片的引腳兼容，從而把開發(fā)問題減小到最低限度，并提供最高的靈活性。8751最適用于開發(fā)樣機(jī)，以及小批量生產(chǎn)和需要現(xiàn)場進(jìn)一步完善的場合；8051適用于低成本，大批量生產(chǎn)的場合；8031則適用于能方便靈活地在現(xiàn)場進(jìn)行修改和更新程序存儲(chǔ)器的場合。

MCS-51系列單片機(jī)指令系統(tǒng)提供了七種尋址方式，可尋址64KB字節(jié)的程序存儲(chǔ)器空間和64KB字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間；共有111條指令，其中包括乘除指令和位操作指令；中斷源有5個(gè)（8032/8052為6個(gè)），分為2個(gè)優(yōu)先級(jí)，每個(gè)中斷源的優(yōu)先級(jí)都是可編程的；在RAM區(qū)中還開辟了4個(gè)通用工作寄存區(qū)，共有32個(gè)通用寄存器，可以適用于多種中斷或子程序嵌套的情況。在MCS-51系列單片機(jī)內(nèi)部，還有1個(gè)由直接可尋址位組成的布爾處理機(jī)，即位處理機(jī)。指令系統(tǒng)中的位處理指令專用于對(duì)布爾處理機(jī)的各位進(jìn)行布爾處理，特別適用于位線控制和解決各種邏輯問題。

MCS-51簡化結(jié)構(gòu)框圖與邏輯符號(hào)如圖4-3所示。圖中信號(hào)端子的意義如下：XTAL1、XTAL2：內(nèi)部振蕩電路的輸入輸出端。RESET：復(fù)位信號(hào)輸入端。EA：內(nèi)外程序存儲(chǔ)器選擇端。當(dāng)EA為高電平時(shí)，訪問內(nèi)部程序存儲(chǔ)器；當(dāng)EA保持低電平時(shí)，只訪問外部程序存儲(chǔ)器，不管是否有內(nèi)部存儲(chǔ)器。ALE：地址鎖存信號(hào)輸出端。PSEN：外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)輸出端。

P0～P3：四個(gè)8位I/O端口，用來輸入輸出數(shù)據(jù)。P3口中還包括了一些控制信號(hào)線。MCS-51系列單片機(jī)存儲(chǔ)容量較小，許多情況下需要外接EPROM。此時(shí)，P0、P2口作為地址/數(shù)據(jù)總線口。關(guān)于MCS-51系列單片機(jī)的詳細(xì)內(nèi)容可查閱有關(guān)參考資料。

圖4-3MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)框圖與邏輯符號(hào)(a)結(jié)構(gòu)框圖；(b)邏輯符號(hào)

2）

主機(jī)電路

圖4-4用8031單片機(jī)等構(gòu)成的主機(jī)電路

4.2.2溫度檢測電路溫度是一個(gè)很重要的物理參數(shù)，也是一個(gè)非電量，自然界中任何物理化學(xué)過程都緊密地與溫度相聯(lián)系。在很多產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，溫度的測量與控制都直接和產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、節(jié)約能源以及安全生產(chǎn)等重要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)相聯(lián)系。因此，溫度的測量是一個(gè)具有重要意義的技術(shù)領(lǐng)域，在國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域中都受到相當(dāng)?shù)闹匾暋３Ｓ玫臏囟葌鞲衅饔袩犭娮?、熱敏電阻溫度傳感器，熱電偶及集成?duì)管溫度傳感器等。由于各種溫度傳感器工作原理不同，因此有不同的應(yīng)用檢測電路。電阻溫度傳感器的主要優(yōu)點(diǎn)是：（1）測量精度高，對(duì)非溫度量不敏感；（2）有較大的測量范圍，靈敏度高；（3）

線性度好，

便于自動(dòng)測量。

圖4-5單電橋測溫電路原理圖

在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí),一般是已知傳感器的溫度特性,根據(jù)測溫環(huán)境確定電橋平衡方式、激勵(lì)源選擇、電壓靈敏度、放大與引線電阻補(bǔ)償?shù)取，F(xiàn)以鉑電阻溫度傳感器為例，說明單電橋電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用的簡單方法。假設(shè)已知某鉑電阻溫度特性如圖4-6所示。

t=0℃時(shí)，R(t)=100Ω;t=200℃時(shí)，R(t)=150Ω;則ΔR=0.25Ω/℃。

設(shè)通過R(t)的電流小于2mA，測溫距離為100m，要求U0=100mV。

圖4把-6魄單云電橋結(jié)測溫膠電路字原理逢圖1）川電橋結(jié)機(jī)構(gòu)的選蘇擇如圖4膀-5所剩示，電蕩橋采用杰等臂電廟橋，選懶擇R1=R2=R3=R4，鉑喉電阻R(t)<R1。為腹了調(diào)注整電枝橋平旁衡，砍采用傅可變窮電阻RW，這樣RW分為臨兩部車分。釘電橋劃平衡拒時(shí)，易（RW1+R2）R4=［R1+R(t)］考(RW2+R3)，艱則U0=0。花因?yàn)镽(t)冷湯電阻大為1兵00偵Ω，微所以盲可選邀擇R1≥10R(t)。休設(shè)額選取R=R1=R2=R3=R4=2陷kΩ，竹則RW可調(diào)敲電阻揮為2掃00縱Ω，荷這時(shí)繡可用RW調(diào)整層電橋蕩平衡鹿，RW稱為裁調(diào)零亞電位鑼器。傻在0℃時(shí)正調(diào)整超，使沸電橋備平衡叼，即靈調(diào)節(jié)RW，使得U0=0懲V。2）顯激傅勵(lì)電擊源電搏壓的伐估算紡單電橋誘電路中邁激勵(lì)電賊源的主立要作用莖是：在齒電阻溫狐度傳感礦器R(t)以及柱固定電寇阻R1、R2、R3和R4中產(chǎn)生削一定的喇電流，其將電阻客的變化穴轉(zhuǎn)變?yōu)樗揠妷旱某兓?。演但R(t)中脾電流生是有卵限的給，不駛能過妖大，擔(dān)否畝則由賢于本付身電擔(dān)流發(fā)扯熱而眉影響破溫度沒的測盤量。中對(duì)絲式于固運(yùn)定電盲阻中劇的電還流也脊不能老過大嫂，并眠要求爺固定勒電阻簽有較假大的析功率共容量漆，鞠其近悶似估負(fù)算是市：先設(shè)定革一較低表電壓，柿例如E選用5V，則總?cè)f電流I為則每臂蓋電流I1、I2分別為從上君面估視算可膚以看品到，秤流過R(t)的柿電流襪小于欣2兵mA脹，故船本身碌的熱嘩量變拔化不糖會(huì)影椒響環(huán)用境的舅變化案。同看樣,流過敵固定愚電阻剩上的堤電流脖也小懲于2爹mA。3）蘇單電橋無電路輸返出信號(hào)淘的放大警由前發(fā)面所疲選定賭鉑電鋤阻的貫ΔR=0鍵.2練5Ω/℃，可泡得電壓燈靈敏度縫為圖4-遵5所示土電橋是慶雙端輸嗎出的，搶若采用匠運(yùn)算放騎大器，訓(xùn)則要用報(bào)差動(dòng)放旬大電路寄，如圖藥4-7袖所示，米其輸出老電壓為秧B、D被點(diǎn)的電蹄位差。聯(lián)如電路丑選用Rf=R′、R1=R2=R，則運(yùn)感算放大某器放大煩的電壓雀為選擇悔不同漸的Rf與R，則可唉得到所選放大的評(píng)信號(hào)。圖4-遲7差動(dòng)迎放大栽電路4）差傳歸感器參引線給電阻格的補(bǔ)略償實(shí)際測未量中，嘉由于被硬測溫環(huán)李境離控耍制室較隊(duì)遠(yuǎn)，因偽此傳感按器要經(jīng)享較長的嗚導(dǎo)線置狀于測溫棗環(huán)境中夜，這樣企，引線細(xì)電阻必摔然會(huì)影嫂響電橋職的平衡藍(lán)。例如途，50腳m長咐的導(dǎo)線叔引入1便Ω的業(yè)引線電膛阻，會(huì)湖使R(t)測溫窗偏離約優(yōu)5℃的烤誤差，隊(duì)所以對(duì)皇引線電截阻要進(jìn)緩行補(bǔ)償覆。最常用咳的引線砍電阻補(bǔ)半償方法有是三線為補(bǔ)償法寒，如圖幻玉4-8府所示。安圖4憑-8(瓦a)為認(rèn)二線連盾接法，悲由于有里引線電烘阻RL,因此腿會(huì)影已響電爬橋平槍衡（宇平衡這點(diǎn)仍劉為B與D點(diǎn)）。圖4-勻8(b憐)為用替三根導(dǎo)葡線連接匠傳感器布，其中傅兩根引副線電阻晚在橋臂古中以相昂同的方購式發(fā)生篇變化并筆相互補(bǔ)弊償，即糞這兩根宣導(dǎo)線中證電流的貴方向相毯反，引線電努阻正好襲抵消。圖偽4-減8士引線目電阻內(nèi)補(bǔ)償趟方法山示意恐圖(a)二線失連接統(tǒng)方法釣；(b)三線必連接謹(jǐn)法過程孔輸入愛輸出談通道夠1.柔模擬量銳輸入通梨道模擬量區(qū)輸入通派道一般恒由濾波錢電路、銅多路模題擬開關(guān)撫、信號(hào)攀轉(zhuǎn)換放貝大器、萬采樣?？鄢制鳎ㄏ濻/H稱）和模貞/數(shù)轉(zhuǎn)栗換器（潮A/D廢）等組元成，縣輸入通菊道經(jīng)過徐輸入接期口與主季機(jī)電路禍相接。揭模擬量鬧輸入通配道有單概通道與挽多通道縱之分。念多通道亂中，每瀉個(gè)通道雙有各自地的A/麗D轉(zhuǎn)換襯器等器攪件（如仗圖4-崇9所示態(tài)），或銳者共享匆A/D蛙轉(zhuǎn)換器麥等器件回（如圖中4-1砍0所示釣），這述時(shí)，就謝要有多撞路模擬欺開關(guān)。圖4-9每個(gè)通娘道有各望自的A/D轉(zhuǎn)換器慎等器件情的結(jié)構(gòu)圖4-1丙0多通舅道共脅享A/午D轉(zhuǎn)換攏器等箱器件閉的結(jié)業(yè)構(gòu)如果輸向入信號(hào)膨來自溫罷度變換錫器，則頑輸入通跳道就可狡省略放旨大器。蕉此外，滾由于溫寧度是個(gè)廊緩慢變燦化的物背理量，躺其變化撈速度比蟲A/D裳轉(zhuǎn)換速洋度慢得提多，蓮因此可搜以省略西采樣保閱持器（興S/H忠）。由放苦大器哲發(fā)出修的電賠壓信銅號(hào)經(jīng)手過A師/D規(guī)轉(zhuǎn)換辯器轉(zhuǎn)翼換成鞋與之蹤蝶對(duì)應(yīng)勸的數(shù)家字量的，這筍就必較然會(huì)鹽產(chǎn)生曠一個(gè)福問題擱：快數(shù)字順顯示地如何柱與被桶測量然統(tǒng)一右起來隆。例達(dá)如，借當(dāng)被泉測溫禍度為江75董0℃翁時(shí)，涌A/貓D轉(zhuǎn)詠換器謹(jǐn)輸出紋10侮00撇個(gè)脈司沖。往如果域直接逢顯示扶10械00欺，操財(cái)作人脅員還薦要經(jīng)際過換餃算才仁能得舊到溫侄度值妻，這己是很技不方世便的勇，因褲此必憑須增革加標(biāo)觀度變盟換環(huán)錫節(jié)。標(biāo)度垂變換讓可以翅在模濁擬量獵輸入姻之間州進(jìn)行情，也蟲可以纏在數(shù)驢字部殃分進(jìn)暢行處塞理?；⒃谀Ｃ珨M部毯分實(shí)猶現(xiàn)標(biāo)畜度變阿換的作優(yōu)點(diǎn)沸是簡輕單可句靠，柄但缺寸點(diǎn)是揭使儀打表的板通用己性大案受限眨制。穿而在跑數(shù)字顏部分纖進(jìn)行書處理燦卻可頑增強(qiáng)慘儀表寧的通掩用性習(xí)，但桃需要竟使用畏數(shù)字周運(yùn)算首器電欲路或舒采用粥軟件客算法情來實(shí)遇現(xiàn)，究即經(jīng)瞎過A效/D秋轉(zhuǎn)換北后的腳數(shù)字椒量先吉送到性數(shù)字臣運(yùn)算足器，慨乘以蜻或除盈以一熔個(gè)從因0.鏡1～送0.睜9的騰任意奸值（挨根據(jù)狗需要錫也可固乘、糖除兩秘位以縣上的或多位饒數(shù)，兆如0寺.0銜01渠～0勝.9凡99耕中的栽任意遠(yuǎn)值）愉。例毅如，擦被測鄰溫度躲為7喪50煎℃，孩送出道10配00耽個(gè)計(jì)強(qiáng)數(shù)脈拆沖，惰此時(shí)搖可將曬此計(jì)甜數(shù)值艷送入隨數(shù)字奪運(yùn)算樂器進(jìn)加行乘宮以0落.7漠5的黎運(yùn)算芒，即母數(shù)字齊運(yùn)算氏器輸籮入1桐00油0個(gè)拔脈沖樓，蜘輸出抄75納0個(gè)侵脈沖竊，再威送至駕單片棒機(jī)進(jìn)浩行處嬸理。袍顯然強(qiáng)，上辛述1感00團(tuán)0個(gè)敞脈沖拼也可鑄以不駝經(jīng)過加數(shù)字腳運(yùn)算降器，纖而是刮直接鼻送入找單片蔥機(jī)，偵由單森片機(jī)宴通過顫一定垮的軟大件算嘴法進(jìn)疑行標(biāo)貧度變淺換，幻玉這樣貢可以陷大大被節(jié)省茂硬件鼠電路鄉(xiāng)豐的成李本。常用的位A/D轉(zhuǎn)換器14433可直接與單片機(jī)8031相接。位A/D轉(zhuǎn)換器7135與單片機(jī)8031的連接要由8155作為接口，

如圖4-11所示。

8155的定時(shí)器為方波發(fā)生器，輸入時(shí)鐘頻率2MHz，經(jīng)16分頻后輸出125kHz的方波作為7135的時(shí)鐘脈沖。7135的選通脈沖線STB接到8031的INT1。A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后，STB輸出負(fù)脈沖向CPU申請(qǐng)中斷。

圖4-煙11三7鄉(xiāng)豐13排5與則80婦31氣的接優(yōu)口電付路2.謹(jǐn)模緣瑞擬量刻輸出肥通道模擬抗量輸葉出通見道也夏分單涌通道腰和多池通道菌。多蠻通道早結(jié)構(gòu)慚通常幸又分距為兩沉種，競即每南個(gè)通竹道都斑有各筋自的愛D/禽A轉(zhuǎn)析換器起等器蛛件（鳥如圖奏4-嘗12榨所示侵），生或多捉路通逝道共減享D怪/A腦轉(zhuǎn)換拐器等些器件穴（如絮圖4宜－13所示）智。圖4-1易2每個(gè)通堅(jiān)道有各躬自的D/A轉(zhuǎn)換器樹等器件旬的結(jié)構(gòu)圖4-還13多通道咬共享D/A轉(zhuǎn)換器率等器件孤的結(jié)構(gòu)人—機(jī)趕接口部靜件1.獲鍵滿盤接外口鍵盤窯接口著通常值包括錫硬件攏和軟壓件兩叼部分銹。硬攏件是茫指鍵輔盤的蛇結(jié)構(gòu)愚及其剃與主綁機(jī)的籮連接歷方式翼;飾軟件倡是指擱對(duì)按牢鍵操斜作的場識(shí)別耀與分醫(yī)析，唐即宇鍵盤從管理浪程序限。雖嫩然對(duì)紹不同碌的鍵闖盤結(jié)盼構(gòu)其潮鍵盤特管理集程序褲存在倆著較儀大的落差異事，干但任駁務(wù)大釋體可雨分為番以下精幾項(xiàng)蔽：巷（1）奸識(shí)鍵被：判斷許是否有潔鍵按下涂。若有酷，則進(jìn)風(fēng)行譯碼亭；若須無，則件等待或爹轉(zhuǎn)做別臟的工作咱。（2丙）仿譯鍵節(jié)：識(shí)陶別出她哪一佛個(gè)鍵彩被按炸下，悟并求知出該討鍵的順鍵值喉。（3）鍵值辯分析蠢：根畝據(jù)鍵殺值，嶼找出送對(duì)應(yīng)截處理譯程序估的入寸口并胖執(zhí)行尿。鍵盤沃一般濁是一諸組開腿關(guān)（搬按鍵礙）的敲集合練。塊常用脈的按鑄鍵有佩三種戲：機(jī)械援觸點(diǎn)瞇式：楚利蟻用金嬌屬的買彈性亮使按偉鍵復(fù)貪位。姓導(dǎo)電橡至膠式：昂利用但橡膠的匹的彈性貧使按鍵政復(fù)位。而柔性按筆鍵：外液形及面斯板布局順等可按茄整機(jī)要肥求來設(shè)倒計(jì)，腿在價(jià)格軌、壽命縮慧、防潮據(jù)、防銹呆等方面術(shù)顯示出蒙較強(qiáng)的本優(yōu)越性勺。鍵盤民按其帝工作碑原理凳又可脆分為輝編碼幫式鍵裝盤和跑非編牽碼式佳鍵盤勢(shì)。編碼酸式鍵攪盤：犁由按清鍵鍵匠盤和勾專用海鍵盤年編碼降器兩巾部分礦組成碌。因每按桶一次緞鍵，籃鍵盤兇編碼洪器自節(jié)動(dòng)提追供被墊按鍵萬的編拿碼，伶同時(shí)搶產(chǎn)生什一選盲通脈管沖通復(fù)知主關(guān)機(jī)。彈這種描鍵盤標(biāo)的硬兔件結(jié)臂構(gòu)較抽為復(fù)記雜，殃而軟施件相贏對(duì)較釣簡單肚。饒非編效碼式敵鍵盤免：不漸含編炸碼器辣，當(dāng)鑼有鍵躁按下乒時(shí)，比鍵盤急只能精送出敗一個(gè)理簡單地的閉屆合信彎號(hào)，念而按浸鍵代菠碼必囑須依罰靠軟幻玉件來網(wǎng)識(shí)別型。孟這種揉鍵盤袍的硬膠件結(jié)忠構(gòu)相批對(duì)較疲簡單獲，而淹其軟順件卻耕較為坊復(fù)雜毀。盡管非賽編碼式昆鍵盤的強(qiáng)軟件比牧較復(fù)雜礦，但由之于非編閃碼式鍵恭盤可以玻任意組裁合，成陸本低、英使用靈汽活，所淹以智能常儀器大瘋多采用財(cái)非編碼斯式鍵盤泄。非編蕩碼式鍵尤盤按照姐與主機(jī)給連接方壘式的不對(duì)同，宿可分為欠獨(dú)立式扁鍵盤（混如圖4-1鋸4所示）個(gè)和矩陣于式鍵盤辣（如圖4-補(bǔ)15所示屆）。圖4-雜14獨(dú)立談式鍵錘盤結(jié)壓構(gòu)圖4-1瞞5矩陣式倒鍵盤結(jié)竭構(gòu)獨(dú)立巖式鍵管盤結(jié)耀構(gòu)的白優(yōu)點(diǎn)于是一賴鍵一麗線，身按鍵解識(shí)別磚容易娛；缺膜點(diǎn)是棍占用腫的口氣線較高多，酸不便傘于組示成大爸型鍵物盤。歲而矩描陣式唉鍵盤戚結(jié)構(gòu)四的優(yōu)牢點(diǎn)是怠，當(dāng)專按鍵斑較多承時(shí)所潤占用揉的口爹線相蘋對(duì)較蜓少，鑒鍵盤帶規(guī)模倚越大術(shù)，其正優(yōu)點(diǎn)兼越明搭顯。健所以孝，當(dāng)厘按鍵豬數(shù)目施大于8時(shí)，一閥般都采吳用矩陣盤式鍵盤古結(jié)構(gòu)。2.渠顯示器昨接口常用的菊顯示器嶼為LE挑D，即顛發(fā)光二意極管。曉顯示字傻符一般針用的是剃七段L防ED顯盛示器，隸它是由陷數(shù)個(gè)L漁ED組掌成的一敢個(gè)陣列兄，并封崇裝于一傅個(gè)標(biāo)準(zhǔn)蒼的外殼摟中。皇為了適繼用于不劇同的驅(qū)牛動(dòng)電路蒙，七段肅LED油顯示器晝有共陰料極和共青陽極兩銹種結(jié)構(gòu)脈，如圖雀4-1幅6(a蔥)、(碰b)所煮示。耽其管腳速圖如圖仁4－16(湖c)所示。圖4姓-16鋼七段樸LED耐顯示器則的兩種蘿結(jié)構(gòu)（a懲）胸共陰宜極；溉（b竄）共斧陽極濟(jì)；前（c促）管穗腳圖圖4-1納7七段LED顯示字哭符硬件適譯碼姿時(shí)，緩顯示甩器與偽單片話機(jī)的送接口躺可用撇譯碼險(xiǎn)/驅(qū)華動(dòng)集漫成電哪路（寧例如贈(zèng)74震LS滴47預(yù)）B給CD下-7段段譯踢碼/兩驅(qū)動(dòng)袋器（愁如圖吩4-等18賢所示等）。案它款將4簽位的溪二—呆十進(jìn)凳制數(shù)宰直接營轉(zhuǎn)換評(píng)成相恥應(yīng)的醋七段舊代碼盲信號(hào)窗，直溉接驅(qū)參動(dòng)L罰ED灣顯示罪。而敗軟件染譯碼同則采荒用軟涼件查奴表的鐮方法染將字燦符轉(zhuǎn)在換成運(yùn)七段摘代碼罷，再旨輸出回到鎖吵存器惠，從飲而節(jié)牛省了步硬件任，降紡低了伯成本瓶，簡冬化了鐵線路穩(wěn)。所犯以，邊智能凈儀器憂中使鄭用較怕多的敲是軟繁件譯庫碼方度式。圖4-1丸8硬件化譯碼掛顯示政電路3.蓄打印機(jī)逝接口在智獻(xiàn)能型確溫度圖測量糞儀中僵，用待微處堂理器啦控制陽的微麗型點(diǎn)瓦陣式邪打印然機(jī)是肅靠垂飾直排足列的莫鋼針減，在慌電磁問鐵的擔(dān)驅(qū)動(dòng)拖下進(jìn)口行打露印動(dòng)長作的撲。餃目前頓國內(nèi)蜻較為味流行兼的T活Pμ字P-戀40輝系列墓微型猾打印匹機(jī)是乘一種淹由單扒片機(jī)穗控制譽(yù)的超否小型燈智能證點(diǎn)陣筆式針攻式串歸行打夸印機(jī)健，可逐打印渡24忍0種料代碼突字符棋，打圖印命雅令豐數(shù)富，贏并有必繪圖森功能竄，也逗可以儉打印增漢字諷。爹這種濁打印建機(jī)與費(fèi)單片老機(jī)直用接連圣接的茂接口寶電路超如圖筒4-混19繭所示即。圖4-邪19打印圾機(jī)與鵝單片儉機(jī)接罪口電拖路圖中8031的P2.7與WR相“或”后作為選通信號(hào)，因此打印機(jī)的地址為7FFFH。假設(shè)某一字符代碼或打印命令已經(jīng)存入寄存器R1，則8031在執(zhí)行下面一段程序后，便可將R1中的代碼送入打印機(jī)的鎖存器中，并執(zhí)行該代碼命令或?qū)?duì)應(yīng)的字符打印出來。

MOV囑DP票TR,晨＃病7FF鍬FH機(jī)；選足中打印飯機(jī)LOO溝P:宅MOV長X爹A,腹@寒DPT撫R均；朽查詢“舉BUS閉Y”JB貴ACC嚇.7,打L癥OOP漫MOV登A,疑R漏1曠；送誦數(shù)據(jù)或僅命令代橋碼MOV更X些@D偏PTR斑,請(qǐng)A4.躍2.險(xiǎn)5漆智能段儀器刪的硬糖件抗棟干擾魂電路餃為防呢止工企業(yè)生鹽產(chǎn)中掩的惡岸劣環(huán)臣境及犬嚴(yán)重嫂的干瘦擾，社儀器攜儀表革應(yīng)采棵取必戒要的晃抗干守?cái)_措較施。亡干擾嘩信號(hào)棒竄入鈔微機(jī)球化儀闊器的口渠道勒主要攏有三貫個(gè)：晃儀器盼安裝層空間鴿的電韻磁干揚(yáng)擾、伶?zhèn)鬏敇吠ǖ蓝训母勺V擾和券配電姿系統(tǒng)何的干石擾。拴儀器趴安裝耕空間粉的電撲磁干睬擾主慨要采帥用低六通濾潮波、曉屏巴蔽和喂良好耐接地晚的方新法解浪決。講傳輸執(zhí)通道蠶的干健擾一沖般采牌取切錫斷干汁擾竄渡入的灘渠道孟，即森去掉豬被測亂對(duì)象夏與過謝程通皮道之跟間的晴公共新地線鑰的方盼法解溪決。貼實(shí)現(xiàn)端電隔理離的黃器件麗一般烈是變扯壓器址、繼棗電器匙和光詢電耦牧合器緩。豆配電系殺統(tǒng)的干佩擾則采叔用抑制掌交流電怠源干擾啄的計(jì)算料機(jī)系統(tǒng)鞠電源的胳方法解遷決，如羞圖4-20所示。圖4-寸20計(jì)算機(jī)岔系統(tǒng)電貫源4.3軟件息結(jié)構(gòu)慚和程厘序框陷圖4.弟3.泰1續(xù)監(jiān)控我程序久的結(jié)暑構(gòu)1.研監(jiān)控程逮序的功恰能智能盛型溫該度測棕量儀青的監(jiān)族控程緒序一守般完末成如衛(wèi)下功宿能：繡（1）啦進(jìn)行哄鍵盤和法顯示管光理；鋪（2）垮接收巾中斷請(qǐng)芒求信號(hào)彎，區(qū)分質(zhì)優(yōu)先級(jí)界，實(shí)現(xiàn)笑中斷嵌洋套并轉(zhuǎn)返入實(shí)時(shí)詠測量和讓控制子晨程序；皆（3）倆對(duì)硬荷件定時(shí)踩器處理區(qū)和軟件扇定時(shí)器安管理；社（4僻）住實(shí)現(xiàn)斯對(duì)儀勉表的垂自診責(zé)斷和剪掉電晴保護(hù)魔；貼（5）完成初注始化，手動(dòng)、自動(dòng)芹控制府的選差擇等蒙。2.俯監(jiān)杠控程淺序的隸組成監(jiān)控程聰序的組戶成取決說于儀器污及測控食系統(tǒng)硬耳件的設(shè)元備和功錯(cuò)能，攻其基本工組成如扶圖4-巨21所那示。監(jiān)親控程序娃將各組零成模塊問連接成牲一個(gè)有僑機(jī)的整座體，列實(shí)現(xiàn)對(duì)幕儀器的艙各種管睛理功能狡，協(xié)調(diào)怒軟、硬晴件工作吼，使儀器縱投入正田常運(yùn)行覺。圖4-2農(nóng)1監(jiān)控執(zhí)程序咳的基充本組鏈成3.所監(jiān)第控主公程序泛的流晶程監(jiān)控主月程序的派流程如逼圖4-鑄22所懸示。市智能兵儀器寨上電絲式或復(fù)幸位后制，首貪先進(jìn)劈燕行初泳始化搜，然瘦后對(duì)弱軟、白硬暮件進(jìn)事行診暮斷，套等待撇來自雨實(shí)時(shí)污時(shí)鐘跡、過冰程通舌道或鄭面板押按鍵危的中易斷信資號(hào)，逐以便折作相錯(cuò)應(yīng)的舅處理喪并構(gòu)抖成一抱個(gè)除暫初始套化和冤自診品斷外畫的無符限循驅(qū)環(huán)。闖所有撫功能月均在賠此循駕環(huán)圈屢中周茶而復(fù)城始地壘或有涂選擇闖地執(zhí)勤行，搜直至陳掉電汁或按覺復(fù)位踐鍵為丟止。圖4艦-2虎2反監(jiān)控州主程每序的沈流程午圖4.謠初始化惡管理（1興）貿(mào)可編悟程器堡件初綿始化測。這是對(duì)農(nóng)可編程赴硬件接舅口電路義工作模導(dǎo)式的初峰始化。泄其主要蹲功能是犬編制一奇定的子蘿程序模原塊，適伏合這些亮器件格賽式中不嚷同的初慨始化參肆數(shù)的隨峰時(shí)調(diào)用集要求。啄（2）撿堆棧趙初始化敢。堆棧舉是實(shí)時(shí)宿中斷處擇理中的墨一種數(shù)雨據(jù)結(jié)構(gòu)供。其初慈始化的涉目的是駕，儀器鍵復(fù)位后灑在RA怨M中設(shè)算置一個(gè)師堆棧區(qū)親域，供督程序使芬用。內(nèi)（3渾）旋參數(shù)淋初始箏化。究參數(shù)綢初始店化是創(chuàng)對(duì)由梅被控述對(duì)象炮特性聚確定磚的整串定參勉數(shù)，湖由測破量控評(píng)制算斯法決刃定的諸采樣庫初值機(jī)、偏宗差初捆值以四及由兼過程柔輸出樹通道駱輸出廢的數(shù)墊據(jù)的議初始死化。5.務(wù)鍵豆盤管鋒理1）斷一泳鍵一料義一個(gè)吹按鍵損代表披一個(gè)趴確定富的命嫂令或嚷一個(gè)社數(shù)字應(yīng)，即紛為一咸鍵一愁義。鈴鍵盤撕管理痛程序維只需押根據(jù)伸按鍵旗的編間碼直察接分投支到布處理完模塊雹的入回口，就而不義必考序慮以取前的障按鍵擇情況么。毀采用非那編碼式漲（軟件遵掃描式鋒）的監(jiān)牧控程序月流程如補(bǔ)圖4-老23所這示。系本統(tǒng)初始占化以后贊，周而熱復(fù)始地蚊掃描鍵杜盤。當(dāng)范有鍵按鮮下時(shí)，撥首先判頸斷是數(shù)冬字鍵還襯是命令胃鍵。若皇是數(shù)字友鍵，將倡按鍵讀執(zhí)數(shù)存入連存儲(chǔ)器怎并顯示猾；若是燥命令鍵冤，按照郊按鍵讀由數(shù)查閱劉轉(zhuǎn)移表忍，獲取所處理子座程序的鑼入口。浩執(zhí)行完瘦子程序偷后繼續(xù)痛掃描鍵圾盤，等待暮按鍵測。圖4-2疫3非編碼爹式監(jiān)控耀程序流國程圖2)意一鍵多把義一個(gè)距按鍵圾有多棍種功固能，改既作擁數(shù)字財(cái)鍵，像又作雅多種謠命令寨鍵。辱因沉此，傻一個(gè)注命令維由一冬個(gè)按依鍵序雜列組變成。舉它的隱轉(zhuǎn)移響表不托是一與維的贈(zèng)，而斷是多妥張轉(zhuǎn)擴(kuò)移表仇。勒組成禮命令辦的前移幾個(gè)沒按鍵仰引導(dǎo)友、幻玉控制披轉(zhuǎn)向侮某張憐合適奶的轉(zhuǎn)漢移表彼，根艷據(jù)最卷后一白個(gè)按槳鍵編無碼查換閱該摔轉(zhuǎn)移故表，保從而宰找到堤子程撤序的資入口請(qǐng)。一旺鍵多幸義通莫常用擦在功替能復(fù)惜雜的遷微機(jī)渣化多潔路溫捆控儀晃中。男一種麻8路水智能氏溫控弱儀的凝一鍵姓多義浮鍵盤半管理盈程序喚流程矮如圖4-2序4所示。圖4-詳24極8路智衡能溫寨控儀哪的一分鍵多該義鍵筍盤管昂理程墳序流未程圖圖中溫控儀共有6個(gè)按鍵：C為回路號(hào)1～8，其中8為環(huán)境溫度補(bǔ)償；D為參數(shù)號(hào)，有設(shè)定值，實(shí)測值，P、I、D參數(shù)值，上限與下限報(bào)警值等；R為運(yùn)行鍵；S為停止運(yùn)行鍵；△與為加1和減1鍵。C鍵對(duì)應(yīng)7個(gè)被測回路和一個(gè)共同的環(huán)境溫度實(shí)測值；P鍵對(duì)應(yīng)7個(gè)被測回路的各設(shè)定參數(shù)；△與鍵功能取決于它們前面按過的C與P鍵；R鍵功能則取決于當(dāng)前的C值。因而這些鍵均為一鍵多義。

6.妹顯下示管低理微機(jī)化橫多路溫驅(qū)控儀的水顯示方途式主要豆有模擬習(xí)式、數(shù)遭字式和鑼數(shù)?；斐泛鲜剑d其中模槍擬式無堵需軟件鈴管理。槍顯示管恢理軟件江要完成皮顯示更勝新的數(shù)老據(jù)，多驢參數(shù)點(diǎn)督巡檢和露定點(diǎn)顯爛示，以淹及指示磁燈顯示買的功能宗。果為此，聽?wèi)?yīng)在用淋戶的R守AM區(qū)鎮(zhèn)開辟一薪個(gè)參數(shù)掀區(qū)域，糠作為顯落示管理貞模塊與獲其他功籍能模塊食的數(shù)據(jù)趨接口。泄多點(diǎn)巡希檢要每招隔一定認(rèn)時(shí)間更恥換一個(gè)芒被測點(diǎn)掠溫度顯最示，用裹實(shí)時(shí)時(shí)兩鐘來解籠決。指手示燈顯厲示的管丸理可用尖與它有鳴關(guān)的功伯能模塊碰直接管侵理，也灑可在用養(yǎng)戶的R胞AM中爆開辟指低示燈狀亭態(tài)映像乎區(qū)，由脖監(jiān)控主獅程序中濃的顯示貫管理模妖塊來管監(jiān)理改變撥映像區(qū)延狀態(tài)的奶各功能析模塊。4.恥3.果2拒中斷蹈管理煮程序化的結(jié)初構(gòu)1.昂中嚷斷管掏理中斷閑功能俯使儀懲表具分有處葡理各命種可數(shù)能事愚件的勝功能辛，提騰高了卷儀表設(shè)的實(shí)鞠時(shí)處抱理能歌力。愚各種盯微處述理器搏的結(jié)贏構(gòu)不四同，尿其中枕斷處品理的凈方法條就不援同，塑因而莖中斷盟管理窩軟件駱也就叼不同以。能腹夠發(fā)拆出中塑斷請(qǐng)怠求信衰號(hào)的威外設(shè)擴(kuò)或事劉件被威稱為末中斷艙源。殼常見厚的中忠斷源聲有：侮過程祥通道匆、炸實(shí)時(shí)搶時(shí)鐘孫、面頂板按哈鍵、蠶通信命接口必、系掃統(tǒng)故贊障等爭。當(dāng)泄儀表丹同時(shí)愉出現(xiàn)議兩個(gè)蜘以上駛中斷桌源時(shí)贊，中掉斷管虛理軟飼件首賴先識(shí)疊別中慌斷源飯，然鼓后比壯較其智優(yōu)先怪等級(jí)陷，再渣按中形斷的混優(yōu)先止次序碑予以榆響應(yīng)鹽。一愧般將苗系統(tǒng)冰掉電首設(shè)置槍為最吃高級(jí)寸中斷訂源。門中斷棍管理邊程序恢流程算如圖4-社25所示。圖4-剪25中斷管幣理程序踐流程圖2.張時(shí)鐘管啄理時(shí)鐘作妹為定時(shí)鎮(zhèn)器，用蜻于過程斜輸入通杠道的采繩樣周期豈定時(shí)、倒參數(shù)滋修改按揭鍵的數(shù)居字增減喜速度定匪時(shí)、多府點(diǎn)巡檢幕的顯示仍周期定蓋時(shí)、白動(dòng)態(tài)保壇持方式百輸出過聯(lián)程通道捏的動(dòng)態(tài)苦刷新周宣期定時(shí)旁等。雖然瞇上述零定時(shí)查可采偷用硬跟件或材軟件保兩種濾方法惱，但危廣泛鋸采用螺的是偽軟、秩硬件隊(duì)相結(jié)糕合的唇方法慶。這捕可以松彌補(bǔ)歉硬件絕定時(shí)耗難以瞎實(shí)現(xiàn)澤多種棕時(shí)間收間隔棟定時(shí)鳴以及掌軟件和定時(shí)壟實(shí)時(shí)劇性差便、精搜度低棄的不械足。在軟、般硬件結(jié)腎合的定脂時(shí)方法默中，首尋先由定休時(shí)電路孟產(chǎn)生一重個(gè)基本諸脈沖，徹硬件定球時(shí)時(shí)間果一到，現(xiàn)即產(chǎn)生關(guān)一個(gè)中賣斷，監(jiān)籌控主程臟序轉(zhuǎn)入助時(shí)鐘中瘡斷管理子模塊。開軟件定房誠時(shí)器可丸以是串大行的或煌并行的盲，當(dāng)府中斷一現(xiàn)到，軟珠件時(shí)鐘攀分別用蛇累加或烈遞減方民法計(jì)時(shí)告，來判基斷溢出責(zé)或回零批。其所喂用時(shí)間瓜短，不顏影響儀醫(yī)表的實(shí)祖時(shí)性，艘可實(shí)現(xiàn)礙多定時(shí)柿器功能文。時(shí)鐘領(lǐng)管理求模塊油的任靜務(wù)是配，在項(xiàng)監(jiān)控申主程新序中惑，對(duì)彈各定盡時(shí)器目預(yù)置桿初值燈，并叢在響蘆應(yīng)時(shí)趟鐘中令斷過奏程中場判斷銹是否節(jié)到時(shí)義。一六旦時(shí)另間到半，則重康新預(yù)時(shí)置初僚值，鴨建立岸一個(gè)群標(biāo)志訪，完成宅定時(shí)踢服務(wù)踢程序鍬。測量掌控制乎方法掃1.挖克席服隨頌機(jī)誤賊差的漲軟件冬算法儀表汪的隨牛機(jī)誤霸差的倦大小聽和符部號(hào)的剩無規(guī)濃則變思化，義一般倦符合同統(tǒng)計(jì)旋規(guī)律上。食采用舟統(tǒng)計(jì)鋼方法鴉的軟譽(yù)件算績法對(duì)觀信號(hào)隆進(jìn)行芬必要?jiǎng)h的平捐滑處酷理，即可旗消除設(shè)隨機(jī)戚干擾擋的影絞響。2.克服漿系統(tǒng)硬誤差溪的軟旗件算帥法1）鎖模餓型校眠正法器模型校彼正法是快對(duì)系統(tǒng)占誤差進(jìn)螺行理論過分析和費(fèi)處理，剖并建立已系統(tǒng)誤捎差數(shù)學(xué)孟模型，剃從而確煌定校正啞系統(tǒng)誤凱差的算者法和表莊達(dá)式。販要對(duì)溫涉度傳感替器作線構(gòu)性特性倉的校正航，應(yīng)首僑先建立切誤差模宿型。室通過測身量，獲盾得一組暢反映被抱測值的膽離散數(shù)舍據(jù)，利魯用它建墓立起一難個(gè)反映嗚測量值補(bǔ)變化的適近似數(shù)季學(xué)模型扭，即校都正模型街。此外蛛，還要迷從儀表最和系統(tǒng)僚的實(shí)際房誠準(zhǔn)確度投要求出帝發(fā)，用曉逼近法要來簡化臣數(shù)學(xué)模膊型，脾便于計(jì)坊算機(jī)的串計(jì)算和也處理。職總之，拌誤差校蝕正模型爪的建立循分兩個(gè)訴步驟：連由離散沃被測數(shù)干據(jù)建立犧模型；堡將復(fù)雜淚模型轉(zhuǎn)野化為簡朗化模型頭。2）材標(biāo)準(zhǔn)數(shù)全據(jù)校正懲法有時(shí)戴，有池了離英散數(shù)呆據(jù)，距仍然該難以渣進(jìn)行棗理論跨分析話，故該而無扎法建勻模。完此時(shí)件，采繪用試久驗(yàn)手鞭段求想得校趁正曲陵線是袋行之碑有效欣的辦缸法。談?lì)A(yù)先活將曲融線上泳各校福正點(diǎn)免的數(shù)稻據(jù)以米表格冬形式袋存入占內(nèi)存狀，防實(shí)時(shí)跑測量寫中，郊通過腔查表凳來求代得修遼正以手后的催測量昆結(jié)果謙。這俊種方劣法對(duì)陪熱電恩偶的潑非線殲性校返正能抽達(dá)到醉較好密的效手果?；I為適蓄應(yīng)微鮮機(jī)化劈燕儀表因的內(nèi)欄存容慨量，櫻可以捏取若只干個(gè)灶校正程點(diǎn)，論在校敢正點(diǎn)侍之間隔進(jìn)行摟線性惹插值返。3）乖環(huán)析境溫?fù)Ф日`掛差的辱校正柜由于魄儀表組使用嘗的環(huán)辦境溫歡度的前變化止，會(huì)肚帶來獅溫度給儀表仔的示樂值誤戲差，經(jīng)因此洽，用蹦測溫醋元件稻（例暑如二抖極管膽、熱坡敏電饅阻等癢）來協(xié)感受汪環(huán)境旨溫度腎的變涌化，傭并及將其鍬隨溫注度變晉化的垮輸出譽(yù)量經(jīng)陸測溫征電路股、A鍋/D翅轉(zhuǎn)換舅電路眠轉(zhuǎn)換綠為計(jì)達(dá)算溫饞度誤艇差的黨補(bǔ)償既量θ。一般采尺用的簡位單溫度優(yōu)誤差校把正模型圾為yc=y(1+α0Δθ)+α1Δθ上式中灶，y為測荒量值葡；yc為經(jīng)溫靈度補(bǔ)償豎后的測爽量值；狼Δθ為工作龍環(huán)境溫橫度與標(biāo)號(hào)準(zhǔn)溫度捷之差；α0和α1為溫獸度變超化系鐘數(shù)。α1為補(bǔ)償劃零位漂碑移系數(shù)蘇，α0為補(bǔ)慈償傳驚感器戶靈敏喘度變擱化系養(yǎng)數(shù)。巡壽光3.琴量怪程自萌動(dòng)切環(huán)換1）錫采膽用程腥控放聯(lián)大器延在輸只入被音測信猜號(hào)變臭化幅氏度很酷大時(shí)亂，用殖主機(jī)圍電路持控制乎程控跑放大畝器的竊增益濾，對(duì)濁幅度并值小隸的信吹號(hào)用號(hào)大增養(yǎng)益；華對(duì)幅政值大驕的信縫號(hào)用給小增匯益，棋使A工/D星轉(zhuǎn)換托器信寨號(hào)滿勇量程識(shí)達(dá)到拐均一廁化。年例如會(huì)，某茅溫度冷儀表航A/言D轉(zhuǎn)日換器凈為伴位壁，量雜程分昌為0仆～1駐00義℃和壤0～聲10管00續(xù)℃兩逗種。線小量呆程時(shí)枯，程窗控放身大器嗽增益漢為8恨；大迷量程決時(shí)，職程鋒控放便大器知增益矩為1候。當(dāng)型溫度牛輸入送信號(hào)摩為最趟大值猾時(shí)，評(píng)A/劑D轉(zhuǎn)芝換器志輸出虜19淹99啄。在放此量通程內(nèi)險(xiǎn)，一劣旦A炊/D鄉(xiāng)豐轉(zhuǎn)換族器輸嶄出小怎于2已00堂，則雜經(jīng)軟重件判齡斷后田，自評(píng)動(dòng)轉(zhuǎn)羅入小墓量程陪擋，蜜同京時(shí)改絨變程江控放單大器暑的增資益。喚同增理，巴在移小量仆程內(nèi)捎，A鳴/D道轉(zhuǎn)換朽器輸須出大達(dá)于1襪60乎0時(shí)轟，軟慘件判疊斷后撒自動(dòng)開轉(zhuǎn)入舒大量暑程擋榮，使程柔控放轟大器滲的增榮益恢獵復(fù)。2）抄采用不菊同量程妖的傳感柄器用主掠機(jī)電歷路控殲制多論路轉(zhuǎn)需換器烈進(jìn)行艷切換付，設(shè)言1＃傳感器僚的最大著測量范渴圍為M1，2＃傳感玻器的跳最大侮測量任范圍核為M2，且M1>M2，滿介量程繞輸出雄相同屯。啟根動(dòng)時(shí)遞，1＃傳感奶器先朋投入窯使用僵，2＃傳感器躬處于過騎載保護(hù)疾，用軟勢(shì)件識(shí)別徑確認(rèn)量壯程，聲再置標(biāo)運(yùn)志位，熱選取M1或M2。4.感標(biāo)度變席換把A痛/D襲轉(zhuǎn)換繁后的嫩數(shù)字輪量的給數(shù)碼察轉(zhuǎn)換宮成有駐量綱喬的數(shù)班值的志過程叔稱為芒標(biāo)度咳變換鐵。標(biāo)睬度變驕換的次形式炮為y=α1x+α0上式中委，y為溫住度測攜量值戴；α1為比界例系袖數(shù)；α0為取決呼于零位銅值的常漠?dāng)?shù)。葬例如，觀某智能可型數(shù)字格測溫儀訪的測量顏范圍是壘-10恥0～1噴500將℃，乞當(dāng)ymin＝-簡10糕0℃繭時(shí)，飽對(duì)應(yīng)竹的A拆/D燃轉(zhuǎn)換漿值為Nmi耐n=0瀉；當(dāng)yma情x=15捷00℃勿時(shí)，胃對(duì)應(yīng)的呢A/D慢轉(zhuǎn)換值惡為Nmax=16殃00。源此時(shí)，y=x-10豬0;α1=1;α0=-1新005.唯其衛(wèi)他控撤制算悉法微機(jī)化始溫度儀膨表的控堪制功能勿主要依假靠控制掙算法來姥實(shí)現(xiàn)，遭它克柏服了傳量統(tǒng)儀表盤控制規(guī)柄律單一他、使禾用面較斃窄的不累足。而身且，嘩在同一襯儀表中耗可配制疾多種控牛制算法歸，應(yīng)用皆于不同腫的系統(tǒng)父。在微機(jī)屋化溫度且儀表中監(jiān)的控制鏡算法很傷多，除道數(shù)字P知ID控腳制算法安外，還好有前饋天、純滯香后、非謙線性、解耦、臉自適應(yīng)鏈、智能鑼控制、模糊理控制挪算法科等。4.漢4典型恩智能稍型溫訂度測些量儀勁實(shí)例智能型其溫度巡鮮檢儀1.臉概述溫度唯測量憑儀通鮮常分黨為兩堪種類渴型。綁一種靠是以鴉工業(yè)肝生產(chǎn)雖設(shè)備辦或生艷產(chǎn)過救程為失檢測危對(duì)象攜，以絡(luò)狀態(tài)鴨監(jiān)視伸為目慚的的砌溫度猜巡檢攔儀。丹它能戶進(jìn)行海多點(diǎn)螺溫度粒巡回叉檢測乖，一衣般對(duì)役精度版要求哀不高藏。另紅一種灑是用除于計(jì)腿量、召標(biāo)貍定或老實(shí)驗(yàn)唯研究紛，在舍保證借一定守外部親條件鑒的前牽提下唉，能冬對(duì)單開一測癢量進(jìn)困行高畜精度賊的溫誦度測患量的妄單點(diǎn)鹽溫度均測量揮儀。濫智能尿溫度賞巡檢論儀是閉一種閃可進(jìn)潛行多拉點(diǎn)溫億度測晚量，團(tuán)在-20水0～＋85逗0℃測糊量范炸圍內(nèi)閉，測量精公度優(yōu)于0.5％的房誠儀表紛。2.讓智能型含溫度巡虜檢儀的錯(cuò)硬件電質(zhì)路結(jié)構(gòu)液該溫椅度巡箱檢儀核的硬普件電播路由設(shè)溫度喊傳感御器、惹預(yù)處妥理電丹路和璃80塑31糟單片謝機(jī)系煮統(tǒng)等宜幾部仁分組耕成，導(dǎo)其結(jié)謙構(gòu)框梨圖如夠圖4-2靜6所示尚。1)億溫照度傳摟感器魯溫度傳西感器采挖用Pt垂100蹄鉑熱電膠阻，它炊可以對(duì)橫-20哲0～＋艱850少℃的溫料度進(jìn)行熟檢測。層由于硬尚件電路址保證使涼流過鉑里熱電阻江上的電染流為一許恒定值蘆，因此惜當(dāng)溫度庭變化時(shí)旱，熱電乳阻上的混電壓亦邪隨著變化。愁根據(jù)近一定幣的對(duì)澆應(yīng)關(guān)子系即捕可求針得溫譯度值陰。圖4-2兆6溫桃度巡檢芳儀結(jié)構(gòu)惕框圖2)堂預(yù)處理援電路預(yù)處理震電路是在決定測堅(jiān)量精確侍度的關(guān)程鍵。鉑首熱電阻況溫度傳揮感器精藍(lán)度高、陡性能穩(wěn)膜定，但提其內(nèi)阻遠(yuǎn)較低，考引線電椅阻易造歪成較大壘的測量準(zhǔn)誤差。濤為消除健引線電揪阻造成恐的誤差鋼，儀表貪的預(yù)處溪理電路紫采用三飛線制，秧以恒流婚源驅(qū)動(dòng)途。其電在路如圖練4-2省7所示壯，包括微三觸點(diǎn)骨的繼電跨器、可腫控恒流鏟源、差動(dòng)放對(duì)大器、程控放喉大器等笛。圖4-噴27中并，Rth為鉑仆熱電巴阻，r1、r2、r3為引潔線電粥阻（船當(dāng)采蒸用完沖全相灘同的仗導(dǎo)線銅作Rth的引和線時(shí)云，可映使r1＝r2＝r3=r），A2為增屠益等踐于2勁的同行相比煩例放句大器糟；A3為增益劑等于1氧的差動(dòng)米放大器牢，運(yùn)絨放A1和達(dá)浴林頓玻管Q鼠組成隆了一調(diào)個(gè)可紐奉控的椒恒流慘源電鋼路，孔其電席流為悅I。講測框量時(shí)提，繼升電器撇每次救只接現(xiàn)通一址個(gè)鉑雹熱電幻玉阻，令若花繼電敘器Sn吸合卸，傲則它膊的三凈個(gè)觸價(jià)點(diǎn)Sn-速1、Sn-梅2和Sn-3同時(shí)莫導(dǎo)通史，鉑擠熱電擊阻Rth接入墻預(yù)處縱理電本路。辰設(shè)引歇線電始阻為r，則比令例放大乒器A2的輸入雄為I(r+R)，郊輸出轉(zhuǎn)為2I（r+R）。差標(biāo)動(dòng)放大偏器A3同相墳輸入挪為I（Rth+2r＋R）,手輸鞏出為U=I（Rth-R）。洲圖4-網(wǎng)27亮預(yù)處理悼電路原悄理圖若R=1餡00Ω（匆在0℃時(shí)，麻輸出電博壓u=0暑V），吹則U＝I（Rth-1愉00）可見叛，輸紛出電盾壓u僅與流恒流添源I和鉑掏熱電貪阻Rth有關(guān)閣，從藥而消熱除了窯引線誤電阻鳴所帶濱來的際誤差游。株由于鉑軟熱電阻炎的靈敏垮度（歐尾姆/度鋪）隨著洲溫度的斗升高而訊逐漸下胸降，從召而造成全了輸出協(xié)電壓u的非線卸性。為產(chǎn)了補(bǔ)償朽這個(gè)非織線性，問在硬剪件電路憐中采取他了將輸破出電壓u經(jīng)電顛阻R1反饋慚到放自大器很A1同相甩輸入肺端，肥以散便能咱適當(dāng)筋調(diào)節(jié)扛恒流雀源地提電流I，從艇而使毅輸出反電壓u得到蹤蝶線性換補(bǔ)償讀，提侵高測述量精尾度。飾此外謊，還義可以勢(shì)采取缸下列疏措施緒提高窗儀表圾的測長量精懼度。（1桶）恐減小橫零漂磚的硬桑件措法施。啊零漂闖（零耍位漂弊移）坐是溫膜漂和語時(shí)漂居的總壺和。肚正常鴉情況為下，栽當(dāng)輸醫(yī)入信睛號(hào)為麗零時(shí)客，經(jīng)調(diào)過傳離感器禿、放反大器位和單興片機(jī)欣接口昂電路花在內(nèi)間的整局個(gè)測柄量部獅分的辛輸出泡應(yīng)為捕零。視但由聚于零蝴漂的健存在專，零撇輸入論信號(hào)幣時(shí)，浸輸出如不為證零，痕此時(shí)點(diǎn)的輸口出值六實(shí)際旱上就研是系少統(tǒng)測閑量部循分的隸零位岸漂移棗值。顫若采失用傳耗統(tǒng)的仆硬件料方法呆克服膛零漂功，則辮線路丑復(fù)雜賤，對(duì)剛元器頂件要境求嚴(yán)秩格且疤成本敢高，革尤其址在環(huán)肥境惡刊劣的醬場合競，其像效果墳不能桿盡如以人意蹲。但貴采用魔單片根機(jī)控吃制后心，捐就可躺以利洽用單樹片機(jī)輸強(qiáng)大語的軟景件功黃能，在只需附用最能少的避硬件攜配以猛相應(yīng)坡的處疏理軟饒件，叛就可版使上遠(yuǎn)述問餐題迎庫刃而主解。指圖4陪-2懲8為宜實(shí)現(xiàn)并自動(dòng)薪校零唇部分燥的原是理框述圖。叢圖中婆S1、S2為電抄子開哈關(guān)，敢由單粱片機(jī)香接口上的P1.0、P1.鎮(zhèn)1控制。啟正常工勝作時(shí)，呼P1.辯0輸出為氏“1”委電平，遺S1閉合；卷P1.1輸出為匠“0”草電平，薦S2打開活。圖龜4-巾28溝自誦動(dòng)校而零原選理框厭圖零位補(bǔ)磨償原理歸就是每尤次測量秤前，先縮慧將輸入結(jié)短路（干P1.握1輸出為崗“1”續(xù)電平，好P1.蜂0輸出努為“原0”隸電平俯），施測出貓零漂篩值，勒將其衡存放贈(zèng)在單復(fù)片機(jī)肺的某俗一存狡儲(chǔ)單左元內(nèi)鴉保存雞起來來，然淘后再律測量艱檢測捐電路衰的輸遵出（京置P1.1為“近0”拋，穿P1.能0為“罩1”嘗），盒此測睛量值廈減去始零漂顏值就狡得到柔了真才實(shí)的精輸出蟻量。翼程控放謎大器把蘭差動(dòng)放備大器A3輸出的哲電壓信潔號(hào)放大格至適當(dāng)壤值，衫以便于朋A/D壇轉(zhuǎn)換器恥進(jìn)行數(shù)寧據(jù)采集動(dòng)。（2）篇選擇升適當(dāng)?shù)谋瓵/D愉轉(zhuǎn)換器輸與采取竹分段補(bǔ)稈償。通常鴉，在毒條件窩許可叉的情邁況下壩可選穴擇分院辨率筆和轉(zhuǎn)浪換速節(jié)度較綁高的齒器件屑，這址是提針高測跳量精療度的詢一個(gè)蠢重要曬措施扔。就滲A/唯D轉(zhuǎn)搏換器蜓的分己辨率瞇而言穿，不脫同的痰A(chǔ)/先D器堂件在昏供電閘電壓炊為5歷V奪時(shí)，克其差預(yù)別見躍表4-1。表4-1不同怎的A/D器件伍的分近辨率由上沉表可止見，頭當(dāng)A弱/D伸轉(zhuǎn)換蹈器位允數(shù)增覺加時(shí)珍，其趨分辨滋率提符高了獄，繩因而烘測量觀精度貪也提劃高了絮。此贏外，件A/度D轉(zhuǎn)漲換器撇在理柔想情以況下箏對(duì)應(yīng)富輸入僻電壓采值的黎轉(zhuǎn)換奏值應(yīng)漏在同勝一直壁線上書。實(shí)把際上務(wù)，有煤些轉(zhuǎn)畝換點(diǎn)磁偏離養(yǎng)直線蛋，即秀存在反著相開對(duì)誤允差。撇以A蛋/D計(jì)轉(zhuǎn)換宋器0加80柜9為咳例，題在2插～3依.5諷V孕時(shí)線奸性較肌好，投而在換0～方2鋤V、炒3欺.5寸～5葡V核時(shí)，膨相對(duì)灶誤差旱分別捏為＋甘1和高-1蛋。券根據(jù)碑它與洲理想露直線譽(yù)的偏由差，嫁可他在軟隔件上包采取柏分段險(xiǎn)補(bǔ)償拒的措培施，以提遠(yuǎn)高A/晌D轉(zhuǎn)換杰器的指相對(duì)碗精度很。3)夏803死1單片便機(jī)系統(tǒng)臥80饒31移單片撐機(jī)系丸統(tǒng)可陡實(shí)現(xiàn)鎖對(duì)儀蠶表的腎監(jiān)控嶺管理梁，多依路溫破度的在測量飼、儲(chǔ)收存、抱打印刊及與液PC驅(qū)機(jī)的版通信血等。由此第可見浴，這世是本晴儀表節(jié)的核轉(zhuǎn)心部沖件，譜其結(jié)僵構(gòu)如誘圖4-跟29所示無。圖4-2核98老031單片羞機(jī)系泳統(tǒng)結(jié)粒構(gòu)框前圖3.歇智濫能型緒溫度火巡檢饅儀的饒軟件燈設(shè)計(jì)智能型境溫度巡圍檢儀的吳軟件設(shè)歷計(jì)包括腎監(jiān)控管火理程序許、A/敲D轉(zhuǎn)換叉程序、絮數(shù)據(jù)處埋理程序猛、打印祖程序以倦及與P惠C機(jī)通炒信的串宮行口中社斷服務(wù)賽子程序懸，這些情程序均柱采用模喚塊化結(jié)葡構(gòu)。為星了便于沈該儀表螺與PC居機(jī)組成茅分布式踐的測溫弱系統(tǒng)，蕩儀表的鼻串行口秤中斷設(shè)送置為優(yōu)市先級(jí)最纏高的中遙斷，懶具有實(shí)媽時(shí)性，吐其主程凱序流程跑如圖4-按30所示。圖4-亡30主程序五流程圖中斷段服務(wù)鐵子程箏序及母其他痕程序些框圖島略。錢為了過提高筋儀表第的測晨量精旗度，撥特別抖是在哥對(duì)輸還入量端的處楊理上喜，丘除了也在硬賞件上驚給予俱考慮直外，蘇在智鋤能儀憐表中腔的軟憂件設(shè)雨計(jì)也句非常左重要妨。我皺們知租道，井被測碗對(duì)象則的溫項(xiàng)度是鍬一個(gè)圓隨時(shí)洽間t連續(xù)蕉變化健的模簽擬量捐，而蠟這個(gè)碌非電嗎物理張量又千必須決通過啟傳感嘉器變麻換成散電信脂號(hào)，殿再其通過隸輸入增通道昨送給農(nóng)單片弦機(jī)進(jìn)最行分衫析、望處理慣。在機(jī)這一毅過程哨中，餓我恢們總敞是希組望信抽號(hào)的癥傳遞賢是不茂失真重的，伐但是砌實(shí)際義上不司可能吼完全之做到屈，也旁就是粘說總諸是存產(chǎn)在一掌些非艷線性定的誤概差，因而設(shè)畝計(jì)中要變加以考腥慮。具體方展法如下識(shí)：圖4-捎31熱電俊阻的賀阻值路—溫笑度轉(zhuǎn)督換關(guān)謎系圖(2湯)先采取盒軟件怒濾波袋法，葵消除躺干擾趙影響獵。由四于儀棋表使他用的豪現(xiàn)場立環(huán)境徐條件票往往謠不甚激理想糾，因旺而輸禮入到膊A/抓D轉(zhuǎn)罷換器陳的信茂號(hào)常發(fā)常會(huì)順竄入?yún)s各種辭各樣多的干阿擾信練號(hào)。靈這些推干擾恩信號(hào)茅主要電有三掏種類天型：獨(dú)工數(shù)頻及葡其諧貢波、關(guān)白噪柏聲和丘脈沖竭干擾眠。這捉些干弦擾信轟號(hào)將灰造成令很大壇的測每量誤旗差，吉必須別加以服濾除祥。通輕常，抓硬件謙措施摧是在螞采樣宴輸入漿回路衫中采開用濾圖波電綿路以訴濾除用干擾窗信號(hào)壇。如則果采虧用雙T濾波醫(yī)電路避，國則可昂以有裝效地嗚抑制扛工頻框干擾勁，但燈是會(huì)盯使硬柿件結(jié)課構(gòu)復(fù)射雜；脊而如獅果采粥用軟睬件濾抱波的怪方法被，則咽可以抵較好莫地解錫決這有一問樂題，昏而且北大多欲數(shù)智魯能儀腦表都傾采用紹軟件段濾波洪的技甘術(shù)。軟件絞濾波找的方率法有雹很多窮，對(duì)坦于白廁噪聲節(jié)，可余用數(shù)歪字濾蘋波技嫂術(shù)加俱以去鉆除；般而脈冒沖干紋擾可裁通過則多次逐采樣匹中去脊除最音大值湯和最祝小值孤后，仇再刷求取寬平均蛋值去拳掉，孔即去稿極值訓(xùn)平均況濾波夫法；股對(duì)于麗工頻歲產(chǎn)生廊的干選擾亦車應(yīng)加肉以重殲視，還因?yàn)榻袝r(shí)猛它會(huì)猴成為粉主要井干擾悅因素生。侍實(shí)踐賭證明哄，要賺有效萌地抑除制工垃頻干碑?dāng)_，凍必須磁滿足瀉兩個(gè)勝條件篩：猶①每減組采集藥數(shù)據(jù)必仰須進(jìn)行截兩次，裳然后作杏算術(shù)平霧均處理記；②既保證倡兩次夾采集票間隔雨時(shí)間泳為T/2（T為工頻甘周期）現(xiàn)。假設(shè)有爹用信號(hào)藥比工頻話變化慢諸得多，如圖4-3情2所示。圖4-3褲2工頻干迫擾示意糖圖

U0為輸入到A/D轉(zhuǎn)換器的有用信號(hào)電壓，U1是在干擾疊加情況下t1時(shí)刻的瞬時(shí)電壓值，U2是在t2時(shí)刻的瞬時(shí)電壓值。當(dāng)?。?/p>

U1=U0＋e,U2＝U0-e,則

由此探可見渣，滿寧足上堡述兩聯(lián)個(gè)條早件后陜就可磚濾除筐工頻距影響膨，翅獲得獎(jiǎng)有用三的信偏號(hào)。酬另外，磨如前所掙述的A鵲/D轉(zhuǎn)代換器的奮非線性砌補(bǔ)償亦舒是用軟萬件的方忍法實(shí)現(xiàn)啟的?？傠m之，智洲能儀表明設(shè)計(jì)中輝要采用辱軟、硬春件結(jié)合代的方式藥來提高舉儀表的面性能，痛這樣才動(dòng)能達(dá)到企性能價(jià)謙格比，導(dǎo)使設(shè)計(jì)厲最優(yōu)。4.撈儀隙表的桌應(yīng)用袖情況采取上咱述軟、著硬件設(shè)前計(jì)方法蔽后，可騙以有效現(xiàn)地提高驅(qū)儀表的希測量精依度。本迷儀表經(jīng)牙過測試漁，其測丟量精度辨優(yōu)于0黨.5％錫。當(dāng)然發(fā)，在策實(shí)際設(shè)盲計(jì)過程耕中，還扯要考慮前許多其征他的因威素，如啦信號(hào)輸啟入端的斑良好接走地問題惹、印刷柱電路板費(fèi)的合理撒布線問岸題以及浸系統(tǒng)運(yùn)夜行的可崗靠性問愛題等。者綜上所符述，我測們可以憂看出：閘在智能絡(luò)儀表的刮設(shè)計(jì)中存，由于著采用了租單片機(jī)愛技術(shù)，疼使得硬好件電路常大大簡烘化，而屋其軟件斬的強(qiáng)大悼功能又瞞使儀表帖的性能撲得到了遠(yuǎn)明顯提勇高，功屋能的擴(kuò)令展也變卸得十分榜方便。鏡加上叼