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基于PIC單片機的便攜式測試記錄儀設計
基于ＰＩＣ單片機的便攜式測試記錄儀（以下簡稱記錄儀）既有一般數據采集裝置的實時采集與保存功能，同時又能夠對采集數據進行實時處理、顯示和打印。適用于對采集速度要求不高、交流供電比較困難以及無須長期留人值班的場合。
以追求高可靠、低功耗、小體積設計思想的本記錄儀具有如下功能：對現場物理量進行實時采集、保存、處理與顯示；自動識別現場安裝的傳感器數量、傳感器號和量程；自動和手動兩種采集方式，自動采集適用于長期無人值班的固定場合，手動采集便于對分布在不同區(qū)域的物理量進行測試；與ＰＣ機通訊，可根據需要將采集數據下載至ＰＣ數據庫；實時打��；自檢功能，避免了系統(tǒng)運行過程中可能遇到本身無法容錯處理的異常事件而導致的死機現象。
１ 硬件設計
１．１ 總體設計原則
根據高可靠、低功耗、小體積的設計思想及應用對象幾乎對采集速度無要求（此處指系統(tǒng)本身的采集速度已遠遠超過實際應用要求）的特性，總體設計原則是： 元器件采用低功耗、寬范圍工作電源的ＣＭＯＳ集成電路；總線采用口線少的串行總線；允許情況下，盡量用軟件實現硬件功能，用中斷代替查詢工作方式；一旦系統(tǒng)空閑則立即使其進入低功耗休眠狀態(tài)，當需要時再用外部中斷予以喚醒。
１．２ 硬件組成
根據總體設計原則，硬件組成如圖１所示。其中：單片機為美國ＭｉｃｒｏＣｈｉｐ公司的中檔產品ＰＩＣ１６Ｃ７４，＋５Ｖ供電、４ＭＨｚ主頻時功耗低于２ｍＡ；Ｅ２ＰＲＯＭ存儲陣列由超低工作電壓（＋２．５Ｖ～＋５．５Ｖ）、具有可編程選擇多種特性的８ＫＢ智能化電可擦除存貯器２４ＬＣ６５芯片組成。其中，０＃為傳感器識別片（以下簡稱識別片），保存現場實際安裝的傳感器數量、傳感器號及量程。該芯片被設計在放大器板上，永久安裝于現場。傳感器號由４位數字組成，前２位表示組號，后２位表示傳感器組內號。１＃ 為字典片，分為三個存儲區(qū)：第一存儲區(qū)被設置成高壽命寫入區(qū)，保存表頭參數，如疵點單元計數器、記錄計數器、記錄指針、自動采集時間等；第二存貯區(qū)為字典區(qū)，保存?zhèn)鞲衅餍拚禂�、實時打印所涉及的漢字國標碼等，查找時以傳感器號為關鍵字進行指針定位；第三存儲區(qū)被定義為疵點單元地址隊列，保存在寫過程中遇到的疵點單元地址。２�！罚� 為數據片，保存實時采集的數據。ＲＳ２３２口為最簡單的零調制３線經濟型，具有雙重功能，接上ＴＰμＰ＿Ｔ微型打印機，則進行實時打�。唤由希校脵C，則與ＰＣ進行全雙工通訊。Ａ／Ｄ轉換器ＭＡＸ１８９為串行、１２位逐次逼近型，功耗７５ｍＷ，最大轉換時間８．５μｓ。實時時鐘ＤＳ１３０２具有可編程涓流充電功能，能夠提供秒、分、時、日、月、星期、年至２１００年，并且對閏年和小于３１天的月份進行自動調節(jié)。鍵盤由手動、自動、通訊、打印、清零等五個觸摸按鍵組成，通過按鍵產生外部中斷喚醒單片機完成相應功能。液晶顯示器（ＬＣＤ）采用４位半靜態(tài)方式驅動，用來顯示處理后的結果以及系統(tǒng)運行過程中檢錯的代碼。３２．７６８ｋＨｚ晶振用于自動采集時產生定時中斷。
圖1 基于PIC單片機的便攜式測試記錄儀組成
１．３ 工作原理
本記錄儀基本工作原理是：一旦系統(tǒng)完成某項工作后，立即進入低功耗休眠狀態(tài)，當需要時再由外部中斷予以喚醒。
１．３．１ 加電初始化
[1] [2] [3] [4]
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