智能仪表总复习

智能仪表总复习一．智能仪表包括那些部分。主机电路：程序存储器，数据存储器，并行输入口，并行输出口，定时/计数器，串行口。外围接口电路：开关量输入电路，开关量输出电路，模拟量输入电路，模拟量输出电路，键盘，通信接口。智能仪表的主要功能：

自动校正零点；满度和切换量程；多点快速检测；自动修正各类测量误差；

数字滤波；数据处理；各种控制规律；多种输出形式数据通信自诊断；掉电保护；输入通道接口ADC0808/0809与8031的接口AD574单极性和双极性输入AD574与8031（8098）的接口ADC1143引脚图ADC1143与8031（8098）的接口MC14433输出时序MC14433与8031的接口V-F式A/D转换电路原理A/D芯片实现A/D转换的电路输入通道3.1.2.2A/D芯片与单片机接口电路图3.7ADC1143与8031接口调试程序：

SETBP1.0NOPCLRP1.0MOVR1，#40HLOOP：DJNZR1，LOOPMOVDPTR,#0BFFFHMOVXA，@DPTRMOVR0,AMOVDPTR,#7FFFHMOVXA,@DPTRMOVR1,ARET

ADC574与8031接口

MOVDPTR，#7EFFHMOVX@DPTR,AMOVR7,#20HLOOP:DJNZR7,LOOPMOVXA,@DPTRMOVR0,AINCDPHMOVXA,@DPTRMOVR1,ARET输出通道每通道有独自D/A的结构多通道共享D/A的结构DAC0832逻辑框图DAC0832与8031的接口AD7520与8031的接口DAC1210与8031的接口开关量输入输出通道的结构3.2模拟量输出通道的结构

常用于各个模拟量可分别刷新的快速输出通道常用于输出通道不太多，速度要求不太高的场合图3.34每通道有独自D/A的结构图3.35多通道共享D/A的结构图3.47开关量输入输出通道的结构图3.39DAC0832逻辑框图双数据缓冲器8位A/D

寄存器输出随输入变化。数据锁存在寄存器中。

；当WR1变为高电平时，输入寄存器锁存数据

DAC输出随输入变化图3.40DAC0832与8031的接口调试程序：MOVDPTR，0FEFFHMOVA，R2MOVX@DPTR，AINCDPHMOVA，R3MOVX@DPTR，AMOVDPTR，#7FFFHMOVX@DPTR，ARET输出的16位数据在R2、R3中图3.41AD7520与8031的接口调试程序：MOVDPTE，#0BFFFHMOVA，R2MOVX@DPTR，AMOVDPTR，#7FFFHMOVA，R3MOVX@DPTR，AERTAD7520不带数据锁存的10位D/A74LS74（1）地址：BFFFH74LS74（2）地址：7FFFH74LS273三人机界面1.先用全0测试有否键按下.如果有,逐行发出扫描信号,同时检查列线输入信号.若发现某列输入信号与扫描信号一致,则位于该列和扫描行交点的键被按下。2键号=列号+4×行号。3静态显示-显示器显示某一字符响应的发光二极管恒定地通以电流;4动态显示-轮流点亮过位显示器.图4.17段LED显示器显示器工作方式：静态显示-发光二极管通以恒定电流动态显示-发光二极管轮流通以电流图4.4液晶显示器结构LCD工作原理在上、下玻璃电极之间封入向列型液晶材料，液晶分子平行排列，上、下扭曲

90度，外部入射光通过上偏振片后形成偏振光，该偏振光通过平行排列的液晶材料后被旋转

90度，再通过与上偏振片垂直的下偏振片，被反射板反射回来，呈透明状态；当上、下电极加一定的电压后，电极部分的液晶分子转成垂直排列，失去旋光性，从上偏振片入射的偏振光不被旋转，光无法通过下偏振片返回，因而呈黑色。根据需要，将电极做成各种文字、数字、图形，就可以获得各种状态显示。5.2.1.4串行数据通信工作模式及流量控制异步与同步数据通信工作方式RS-232接口RS-232C数据通信系统的结构电气特性为:

最大电缆长度

15m

最大数据率

20kb/s

驱动器输出电压(开路)±25V(最大)

驱动器输出电压(满载)±5～±15V(最大)

驱动器输出电阻

300Ω（最小）

驱动器输出短路电流

±500Ma

接收器输入电阻

3～7KΩ

接收器输入门限电压值

-3～+3V(最大)

接收器输入电压

-25～+25V(最大)串行数据通信的方法USB

USB拓扑架构

USB特点USB总线优缺点1.优点（1）使用简单所用USB系统的接口一致，连线简单。系统可对设备进行自动检测和配置，支持热插拔。新添加设备系统不需要重新启动。（2）应用范围广USB系统数据报文附加信息少，带宽利用率高，可同时支持同步传输和异步传输两种传输方式。一个USB系统最多可支持127个物理设备。USB设备的带宽可从几Kbps到几Mbps（在USB2.0版本，最高可达几百Mbps）。一个USB系统可同时支持不同速率的设备，如低速的键盘、鼠标，全速的ISDN、语音，高速的磁盘、图像等（仅USB2.0版本支持高速设备）。（3）较强的纠错能力USB系统可实时地管理设备插拔。在USB协议中包含了传输错误管理、错误恢复等功能，同时根据不同的传输类型来处理传输错误。（4）总线供电USB总线可为连接在其上的设备提供5V电压/100mA电流的供电，最大可提供500mA的电流。USB设备也可采用自供电方式。（5）低成本抗干扰五．干扰进入智能仪表和系统的主要渠道串模干扰（定量式）共模干扰（定量式）输入通道与8031串行连接的光电隔离原理图具有8个模拟量输出通道的抗干扰D/A转换电路采用交流电源的开关量输入隔离电路继电器隔离的开关量输出电路具有4个模拟量输入通道的抗干扰A/D转换电路（与8155接口）6.1.干扰进入智能仪表和系统的主要渠道6.1.2共模干扰示意图共模干扰——输入通道两个输入端共有的干扰电压图6.1.4被测信号的输入方式共模干扰全部转换为串模干扰6.2抗干扰措施串模干扰抑制电路Vnm1Vnm仪表6.2抗干扰措施串模干扰抑制电路Vnm1Vnm仪表测量算法程序判断法中位值滤波法算术平均滤波法递推平均滤波法一阶惯性滤波法标度变换

测量算法8.1.1.1程序滤波法tytN-1

tN.YN-1YN适用范围:信号变化速度较慢消除随机脉冲干扰算法：DATA1存放Yn-1DATA2存放Yn、Yn参数最大变化速度程序判断法MCS-51程序PRODET：MOVA，DATA2CLRCSUBBA，DATA1JNCPRODT1CPLAINCAPRODT1：CJNEA，#a，PRODT2AJMPDONEPRODT2：JCDONEMOVDATA2，DATA1DONE：RET若Yn—Yn-1≥0转PRODT1若Yn—Yn-1＜0则求补若︱

Yn—Yn-1︱≠a转PRODT2若︱

Yn—Yn-1︱＜a转DONE否则Yn=Yn-12。中位值滤波法测量算法YnYn-1Yn-2Y1SAMPSAMP+N-1N个采样值

。。。

。。。YminYmidYmax第一轮比较N-1次得最大值Ymax第二轮比较N-2次得次最大值…第N-1轮比较1次得最小值Ymin循环初值N-1放R3每一轮循环次数值放R2中值地址：samp+（N-1）/2排队程序算法：FILTER：MOVR3，#N-1SORT：MOVA，R3MOVR2，AMOVR0，#SAMPLOOP：MOVA，@R0INCR0CLRCSUBBA，@R0JCDONEADDA，@R0XCHA，@R0DECR0MOV@R0，A测量算法INCR0DONE：DJNZR2,LOOPDJNZR3,SORTMOVA，#N-1CLRCRRCAADDA，#SAMPMOVDATA，@R0RET3。一阶惯性滤波法算法：测量算法对周期性干扰具有良好的抑制作用不能滤出频率高于采样频率1/2的干扰信号例：a=0.75Yn在DATA2为首址的单元中，双字节Yn-1在DATA1为首址的单元中，双字节滤波结果存放在R6，R7之中FOF：MOVR0，#DATA1MOVR1，#DATA2CLRCINCR0MOVA，@R0RRCAMOVR3，ADECR0MOVA，@R0RRCAMOVR2，AMOVA，@R0ADDA，@R1MO