采用多單片機(jī)的液位監(jiān)控儀
摘要:介紹把多個單片機(jī)用于一個多路液位監(jiān)控系統(tǒng)的方法。說明用多個單片機(jī)的原因及用單片機(jī)取代I/O接口的理由,并對系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)、調(diào)試也做了說明。關(guān)鍵詞:多單片機(jī) 液位 監(jiān)控
采用單片機(jī)設(shè)計(jì)液位監(jiān)控儀是很通用的做法。如果要測量的液位有很多路(16路以上),每路要求能滾動顯示1年內(nèi)每班、每日、每月的輸入輸出總量(1日3班),正常或意外停電數(shù)據(jù)不丟失,人機(jī)交互能力要強(qiáng)(要設(shè)置適當(dāng)數(shù)量的按鍵及采用LCD顯示),并且每路液位要求對應(yīng)2路控制輸出信號(液罐液體輸入控制和輸出控制),配置微型打印機(jī)端口,設(shè)置聲音報(bào)警,所有這些無疑需要很多的I/O端口來支持,單憑一個單片機(jī)是辦不到的,需要擴(kuò)展I/O端口。在此設(shè)計(jì)中,筆者認(rèn)為采用專用I/O擴(kuò)展芯片有較多的弊端,權(quán)衡利弊,選擇了用單片機(jī)來代替專用I/O接口芯片的方法。
1 專用 I/O芯片與單片機(jī)用作I/O芯片的對比
①專用I/O接口芯片的I/O口數(shù)量不比單片機(jī)多(筆者采用單片機(jī)型號為89C52);
②專用I/O接口芯片使用不靈活,幾種使用方式已被芯片設(shè)計(jì)者設(shè)定,不能超出此范圍變化,而單片機(jī)則受限制較小,使用起來較靈活;
③專用I/O接口芯片獨(dú)立性差、智能性差,無論是接收輸入信號還是輸出控制信號,I/O專用芯片對信號的輸入輸出增色不能做出決定,必須要由單片機(jī)來做決定,僅起接力或過渡信號作用,沒有監(jiān)控能力,不能獨(dú)立處理問題,而單片機(jī)則不然,可采用多種方式靈活處理問題;
④使用I/O擴(kuò)展專用芯片就必須要熟悉它,工程技術(shù)人員一般對單片機(jī)的熟悉程度要比對它強(qiáng)很多,相比之下,使用它要浪費(fèi)時間,再一個I/O擴(kuò)展專用芯片的價(jià)格均要比單片機(jī)高,從成本核算上考慮不經(jīng)濟(jì);
⑤專用I/O芯片實(shí)時性差,由于I/O擴(kuò)展專用芯片僅起收發(fā)信號的作用,本身沒有加工處理信號的能力,這樣信號經(jīng)過它來回的傳遞勢必造成延遲,因而會出現(xiàn)實(shí)時性差的問題;
⑥使用單片機(jī)作I/O接口,便于軟硬件設(shè)計(jì)模塊化,分工清晰,給設(shè)計(jì)、調(diào)試、維護(hù)帶來極大方便;
⑦使用單片機(jī)作I/O接口加強(qiáng)了對接口的監(jiān)管力度,減輕了主單片機(jī)的負(fù)擔(dān)。
2 硬件結(jié)構(gòu)及分工
硬件設(shè)計(jì)共分如下幾部分:單片機(jī);A/D轉(zhuǎn)換部分;控制信號輸出部分;非易失性存儲器(作RAM擴(kuò)展);按鍵部分;顯示部分;打印I/O端口部分;模擬開關(guān)部分。硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。
硬件設(shè)計(jì)中:
①單片機(jī)選用89C52,其特點(diǎn)是片內(nèi)含有8KB ROM,不需片外擴(kuò)展ROM;
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