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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