汽車儀表壓針機控制系統(tǒng)

-z.汽車儀表壓針機控制系統(tǒng)內(nèi)容提要現(xiàn)有壓針機控制系統(tǒng)全部采用PLC控制。其主要優(yōu)點就是抗干擾能力強，可以直接掛接觸摸屏使用。但其造價高，給生產(chǎn)造成的投資本錢太高，從而使一些中小企業(yè)望而卻步。且其模式根本固定，開發(fā)不夠靈活方便。而當(dāng)今的電路設(shè)計理念是，在能滿足要求的前提下盡量降低設(shè)計本錢?；诖耍以O(shè)計了這個以單片機完成控制功能的控制系統(tǒng)。關(guān)鍵詞STC12C5410AD單片機；液晶顯示屏；壓力傳感器1.1簡介本控制系統(tǒng)采用單片機作為主控芯片。其優(yōu)點：造價低，功能強大，可以使用高級語言編程，方便靈活，編程容易，且芯片型號多種多樣，選擇范圍廣。缺點：一直以來，單片機都難登工控領(lǐng)域的大堂，主要原因是其抗干擾能力無法和PLC相比。隨著制造工藝、技術(shù)含量的不斷提高，單片機的抗干擾能力也不斷增強，在*種程度上可以替代PLC控制系統(tǒng)。對于本系統(tǒng)采用的芯片，其抗干擾能力強，經(jīng)實驗測得，在4000V脈沖下讀、寫均能正常工作。能夠滿足穩(wěn)定要求。設(shè)計中采用的內(nèi)部集成資源豐富的STC12C5410AD單片機，由于此單片機具有A/D轉(zhuǎn)換和EEPROM的功能；所以無須外加A/D轉(zhuǎn)換芯片、EEPROM芯片電路，一片主控芯片就可以完成控制系統(tǒng)的全部任務(wù)。顯示局部采用600×480點256色大屏幕液晶顯示屏，色彩鮮明，亮度高?？梢郧逦髁说臑椴僮魅藛T指示各種狀態(tài)信息。同時，采用直方圖方式顯示當(dāng)前壓力處在何狀態(tài)，并有顏色提示，一旦超出限定壓力范圍，顯示紅色直方圖。否則，顯示綠色。對應(yīng)直方圖下還有真實壓力值。并在出錯狀態(tài)下有報警聲提示，同時顯示錯誤信息。具有良好的人機交互界面，可以說真正做到了人性化設(shè)計。近年來，傳感器有向小型化、集成化、智能化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化方向開展的趨勢。本控制系統(tǒng)采用的壓力傳感器為國外進口高精度壓力傳感器，通過標(biāo)準(zhǔn)儀表用放大電路，將其輸入壓力信號轉(zhuǎn)換為可直接進展A/D轉(zhuǎn)換的電壓信號。其中傳感器采用溫度補償電路，靈敏度高，完全滿足設(shè)計要求。系統(tǒng)在軟件編程上，對各個功能都采用模塊化處理，使程序更有條理，運行效率更高。本設(shè)計系統(tǒng)的控制流程：首先對系統(tǒng)各參數(shù)進展初始化，再對工位初始化。判斷儀表是否安放完畢，然后，通過鍵盤控制啟開工作臺工作，對儀表供電、裝針。自動狀態(tài)下，前進、判斷限位開關(guān)、壓針、判斷限位開關(guān)、判斷壓力值、上升、返回、完畢。同時，在各個狀態(tài)切換過程都判斷是否超時等各種出錯信息，并及時復(fù)位。還設(shè)有急停鍵，當(dāng)發(fā)生意外時，及時切斷電源以免發(fā)生事故。系統(tǒng)構(gòu)造與主控芯片功能分析本控制系統(tǒng)主要由主控芯片、壓力傳感器、采樣轉(zhuǎn)換和放大電路、限位開關(guān)和液晶顯示屏組成。由壓力傳感器采樣壓力信號，通過信號處理、A/D轉(zhuǎn)換從而轉(zhuǎn)變?yōu)檎嬲龎毫χ?，通過軟件判斷是否符合限定壓力范圍。工位運動主要由限位開關(guān)通知CPU當(dāng)前位置，以確定下一工作狀態(tài)。顯示器主要用于接收主控芯片傳過來的數(shù)據(jù)，顯示當(dāng)前狀態(tài)及壓力值等?？梢娖渲凶钪匾木褪侵骺匦酒?。它控制各局部器件協(xié)調(diào)動作。首先對系統(tǒng)各參數(shù)進展初始化，再對工位初始化。判斷儀表是否安放完畢，然后，通過鍵盤控制啟開工作臺工作，對儀表供電、裝針。自動狀態(tài)下，前進、判斷限位開關(guān)、壓針、判斷限位開關(guān)、判斷壓力值、上升、返回、完畢。同時，在各個狀態(tài)切換過程都判斷是否超時等各種出錯信息，并及時復(fù)位。本控制系統(tǒng)采用單片機作為主控芯片。其優(yōu)點：造價低，功能強大，可以使用高級語言編程，方便靈活，編程容易，且芯片型號多種多樣，選擇范圍廣。為了能夠盡可能的簡化電路構(gòu)造、節(jié)省系統(tǒng)本錢。設(shè)計中采用了價格低廉、編程方便、內(nèi)部集成資源豐富的STC12C5410AD單片機，由于此STC單片機具有內(nèi)置A/D轉(zhuǎn)換器、EEPROM、高速計數(shù)器等優(yōu)點，所以無須外加A/D轉(zhuǎn)換芯片、EEPROM芯片電路，一片解決控制芯片、A/D轉(zhuǎn)換芯片、EEPROM等，即一片主控芯片就可以完成控制系統(tǒng)的全部任務(wù)。同時該芯片較普通單片機抗干擾能力更強，經(jīng)實驗測得，在4000V電壓下讀、寫均能正常工作。所以能夠滿足控制系統(tǒng)的穩(wěn)定要求。相對于現(xiàn)在市場上普遍使用的PLC控制系統(tǒng)。在同樣具有穩(wěn)定可靠的優(yōu)點同時又極大的節(jié)省了控制系統(tǒng)本錢。同時相對PLC單一的控制，它還具有在線修改系統(tǒng)的優(yōu)點?？梢娖湫詢r比很高。2.1主控芯片STC12C5410AD簡介STC12C5410AD系列單片機是單時鐘/機器周期的兼容8051內(nèi)核單片機，是高速/低功耗的新一代8051單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，但速度快8到12倍，內(nèi)部集成MA*810專用復(fù)位電路。4路PWM，8路高速10位A/D轉(zhuǎn)換。2.2A/D轉(zhuǎn)換功能STC12C5410AD系列帶A/D轉(zhuǎn)換的單片機在Pl口，有8路10位高速A/D轉(zhuǎn)換器，速度可達(dá)100KHz。Pl.7-P1.0共8路電壓輸入型A/D，可做溫度檢測、電池電壓檢測、按鍵掃描、頻譜檢測等。上電復(fù)位后Pl口為弱上拉型I/O口，用戶可以通過軟件設(shè)置將8路中的任何一路設(shè)置為A/D轉(zhuǎn)換，不需作為A/D使用的口可繼續(xù)作為I/O口使用。需作為A/D用的口需先將其設(shè)置為高阻輸入或開漏模式。在P1M0、P1M1中對相應(yīng)的位進展設(shè)置。如表2所示：2.3EEPROM設(shè)置功能利用IAP技術(shù)可實現(xiàn)EEPROM，內(nèi)部DataFlash擦寫次數(shù)為100,000次以上，其功能如表7所示：ISPEN：ISP/IAP功能允許位。0：制止ISP/IAP編程改變Flash,1：允許編程改變Flash。SWBS：軟件選擇從用戶主程序區(qū)啟動〔0〕，還是從ISP程序區(qū)啟動〔1〕。SWRST：0：不操作；1：產(chǎn)生軟件系統(tǒng)復(fù)位，硬件自動清零。CMD_FAIL：如果送了ISP/IAP命令，并對ISP_TRIG送46H/B9H觸發(fā)失敗，則為1，需由軟件清零。在用戶應(yīng)用程序區(qū)〔AP區(qū)〕軟件復(fù)位并從用戶應(yīng)用程序區(qū)〔AP區(qū)〕開場執(zhí)行程序：MOVISP_CONTR,#00l00000B;SWBS=0〔選擇AP區(qū)〕,SWRST=l〔軟復(fù)位〕在用戶應(yīng)用程序區(qū)〔AP區(qū)〕軟件復(fù)位并從系統(tǒng)ISP監(jiān)控程序區(qū)開場執(zhí)行程序：MOVISP_CONTR,#0ll00000B;SWBS=l〔選擇ISP區(qū)〕,SWRST=l〔軟復(fù)位〕在系統(tǒng)ISP監(jiān)控程序區(qū)軟件復(fù)位并從用戶應(yīng)用程序區(qū)〔AP區(qū)〕開場執(zhí)行程序：MOVISP_CONTR,#00l00000B;SWBS=0〔選擇AP區(qū)〕,SWRST=l〔軟復(fù)位〕在系統(tǒng)ISP監(jiān)控程序區(qū)軟件復(fù)位并從系統(tǒng)ISP監(jiān)控程序區(qū)開場執(zhí)行程序：MOVISP_CONTR,#Oll00000B;SWBS=l〔選擇ISP區(qū)〕,SWRST=l〔軟復(fù)位〕STC12C5410AD系列單片機內(nèi)部可用DataFlash(EEPROM〕的地址〔與程序空間是分開的〕，如果對應(yīng)用程序區(qū)進展IAP寫數(shù)據(jù)，則該語句會被單片機忽略，繼續(xù)執(zhí)行下句。程序在用戶應(yīng)用程序區(qū)〔AP區(qū)〕時，僅可以對DataFlash(EEPROM〕進展IAP/ISP操作。STC單片機的DataFlash當(dāng)EEPROM功能使用。有3個根本命令—字節(jié)讀、字節(jié)編程、扇區(qū)擦除。字節(jié)編程：只能將“1〞改為“0〞用字節(jié)編程是無用的。如果該字節(jié)是“1111，1111B〞，則可將其中的“1〞編程為“0〞，如果該字節(jié)中有位為“0〞，要將其改為“1〞，則須先將整個扇區(qū)擦除，因為只有“扇區(qū)擦除〞才可以將“0〞改為“1〞。扇區(qū)擦除：只有“扇區(qū)擦除〞才可能將“0〞擦除為“1〞〔1〕同一次修改的數(shù)據(jù)放在同一扇區(qū)中，不是同一次修改的數(shù)據(jù)放在另外的扇區(qū)，就不須讀出保護。?！?〕如果一個扇區(qū)只用一個字節(jié)，那就是真正的EEPROM，STC單片機的DataFlash比外部的EEPROM要快很多，讀一個字節(jié)/編程一個字節(jié)大概是?！?〕如果一個扇區(qū)中存放了大量的數(shù)據(jù)，*次只需要修改其中的一個字節(jié)或一局部字節(jié)時，則另外的不需要修改的數(shù)據(jù)須先讀出放在STC單片機的RAM中，然后擦除整個扇區(qū)，再將需要保存的數(shù)據(jù)和需要修改的數(shù)據(jù)一并寫回該扇區(qū)中。這時每個扇區(qū)使用的字節(jié)字?jǐn)?shù)是使用的越少越方便〔不需要讀出一大堆保存數(shù)據(jù)〕。2.4定時器使用和波特率設(shè)置功能定時和計數(shù)功能由特殊功能存放器TMOD的控制位進展選擇，TMOD存放器的各位信息如表9所列?？梢钥闯觯?個定時/計數(shù)器有4種操作模式，通過TMOD的M1和M0選擇。2個定時/計數(shù)器的模式0、1和2都一樣，模式3不同。系統(tǒng)的設(shè)計與實驗4.1控制系統(tǒng)工作流程介紹整個控制系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能為控制工作臺的工作流程。其工作臺工作流程為：上電復(fù)位→裝表→儀表供電→裝針→前進展程→壓針→檢測指針壓力→停頓壓針→返回行程→完畢。其中上電復(fù)位狀態(tài)為復(fù)位整個系統(tǒng)，包括軟件/硬件。裝表為將保護蓋翻開，將表裝入槽中，壓緊保護蓋。儀表供電為按啟動按鈕，給儀表插座供電，以保證儀表指針處于復(fù)位歸零狀態(tài)。整個自動壓針行程為再按啟動按鈕，儀表運行到壓針位置，延時后壓力計壓針，并實時檢測當(dāng)前壓力。假設(shè)超出限定壓力范圍顯示報警信息，同時有聲音報警提示。最后完畢整個壓針過程。4.2硬件原理及框圖本系統(tǒng)主要由單片機控制。由壓力傳感器采樣壓力信號，通過信號處理、A/D轉(zhuǎn)換從而轉(zhuǎn)變?yōu)檎嬲龎毫χ?，通過軟件判斷是否符合限定壓力范圍。工位運動主要由限位開關(guān)通知CPU當(dāng)前位置，以確定下一工作狀態(tài)。顯示器主要用于顯示當(dāng)前狀態(tài)及壓力值等各個信息，顯示直觀明了。硬件框圖如圖8所示：A/D采樣局部：應(yīng)用傳感器零點溫度補償機理及數(shù)字化補償方法。壓力傳感器是將壓力這個物理量轉(zhuǎn)換成電信號的一種電阻應(yīng)變式傳感器。傳統(tǒng)的電阻應(yīng)變式壓力傳感器是一種由敏感柵和彈性敏感元件組合起來的傳感器,傳感器選用電阻應(yīng)變計，它是一種重要的敏感元件，廣泛應(yīng)用于工程測量和科學(xué)實驗中。它具有測量應(yīng)變的靈敏度和準(zhǔn)確度高；測量范圍大；具有良好的動態(tài)響應(yīng)；能適應(yīng)各種環(huán)境〔可以在高溫、超低壓、高壓、水下、強磁場以及輻射等惡劣環(huán)境〕；價格低廉等優(yōu)點。敏感元件直接感受被測物理量傳感元件將感受到的非電量直接轉(zhuǎn)換成電量，經(jīng)過變換和光電隔離后送入CPU。同時傳感器采用雙5V穩(wěn)壓電源。要制成高精度、高質(zhì)量的電阻應(yīng)變式傳感器，必須采用各種各樣的的電路補償和調(diào)整技術(shù)，零點溫度補償是其中的重點技術(shù)和關(guān)鍵工藝。稱重傳感器在無外載荷作用時的輸出稱為零點輸出。零點輸出受環(huán)境溫度的影響，隨環(huán)境溫度的變化而變化，這稱之為零點溫度漂移。引起傳感器零點溫度漂移的各種因素，歸根到底都可以看作組成傳感器的惠斯汀電橋四個橋臂電阻的溫度系數(shù)不一致而造成的，其解決的方法就是找出電橋電路中電阻溫度系數(shù)小的橋臂，并在其中串入一個溫度系數(shù)較大的零點溫度補償電阻Rt，以提高該橋臂總的電阻溫度系數(shù)。只要選擇適宜的補償電阻Rt的阻值〔見圖9〕，就可以起到對零點溫度漂移的抵消作用。順便還可以減少非線性。由于傳感器輸出的模擬信號比擬微弱，必須通過一個模擬放大器對其進展放大，才能滿足A/D轉(zhuǎn)換器對輸入信號電平的要求。大多電子秤都選用由三運放構(gòu)成的放大器。其具有高輸入阻抗，高共模抑制比，增益調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點。但應(yīng)用這個電路應(yīng)注意〔1〕應(yīng)使兩個同相的運放特性一致，才能得到較強的共模抑制比?！?〕運放的閉環(huán)增益越低，對電阻匹配的精度要求越高?！?〕應(yīng)該盡可能的抑制輸入端的共模信號，因為當(dāng)共模抑制比不夠大時，經(jīng)過放大后，通過空間電容，很容易產(chǎn)生高頻震蕩。限位開關(guān)局部：限位開關(guān)又稱行程開關(guān)。用于控制機械設(shè)備的行程及限位保護。在實際生產(chǎn)中，將行程開關(guān)安裝在預(yù)先安排的位置，當(dāng)裝于生產(chǎn)機械運動部件上的模塊撞擊行程開關(guān)時，行程開關(guān)的觸點動作，實現(xiàn)電路的切換。因此，行程開關(guān)是一種根據(jù)運動部件的行程位置而切換電路的電器，它的作用原理與按鈕類似。行程開關(guān)廣泛用于各類機械運行控制中，用以控制其行程、進展終端限位保護。在實際工作中。我們要考慮控制儀表的走位。所以應(yīng)用限位開關(guān)?？紤]到車間干擾等原因會使限位開關(guān)信號干擾很大。假設(shè)電路的抗干擾能力差將導(dǎo)致控制準(zhǔn)確性的降低，產(chǎn)生誤動作，從而帶來破壞性的后果。因此，在硬件設(shè)計上采用一些設(shè)計技術(shù)，破壞干擾信號進入測控系統(tǒng)的途徑，來提高系統(tǒng)的抗干擾能力。我這里采用的就是光電隔離技術(shù)。用光電耦合器件實現(xiàn)電→光→電的隔離，它能有效地破壞干擾源的進入，可靠地實現(xiàn)信號的隔離，從而除去了限位開關(guān)信號中的干擾。鍵盤輸入局部：鍵盤輸入分為兩種功能模式。設(shè)有一個切換鍵用于切換兩種鍵盤模式。當(dāng)切換鍵按下時進入?yún)?shù)設(shè)置狀態(tài)。此時，鍵盤功能為設(shè)置參數(shù)模式。當(dāng)切換鍵處于抬起狀態(tài)時系統(tǒng)進入工作狀態(tài)。鍵盤只有自動鍵和復(fù)位鍵有效，作為操作鍵使用，其余鍵用于調(diào)試時使用。同時，還添加了一個自鎖保護鍵，防止誤操做產(chǎn)生事故，按下此鍵便切斷總電源使系統(tǒng)及時停頓工作，到達(dá)保護效果。驅(qū)動輸出局部：系統(tǒng)工位由氣缸控制，而供氣用電磁閥控制，再由三極管控制電磁閥通斷從而到達(dá)通過電信號控制工位的目的。市場上的電磁閥供電電壓大都為24v，需要將單片機5v電位轉(zhuǎn)換到24v，因此前級用9015做一下電平轉(zhuǎn)移，再推動大功率三極管2073控制電磁閥通斷。液晶顯示局部：液晶顯示器采用600*480點256色大屏幕顯示器，可以方便直觀地顯示系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)及測量數(shù)據(jù)。在設(shè)置參數(shù)狀態(tài)，顯示當(dāng)前設(shè)置的數(shù)據(jù)值，及對應(yīng)的狀態(tài)，清晰大方便于設(shè)置。在工作狀態(tài)，顯示當(dāng)前工位，字體超大視覺效果好。同時對當(dāng)前指針壓力進展了實時顯示，對應(yīng)每路A/D轉(zhuǎn)換數(shù)值都有直方圖顯示，柱體在上限和下限區(qū)間為綠色，表示當(dāng)前壓力正常，并在直方圖下方顯示其對應(yīng)路和壓力值。一旦超過上限或低又下限，柱體顏色就為紅色，非常醒目的提示用戶當(dāng)前壓力超標(biāo)不合格，同時帶有報警提示音，實現(xiàn)了良好的人機界面。4.3軟件設(shè)計思想及流程本軟件設(shè)計分兩套系統(tǒng)，啟動時先判斷狀態(tài)開關(guān)，滿足哪個狀態(tài)就進入哪個狀態(tài)。其各自功能如下：〔1〕設(shè)置狀態(tài)系統(tǒng)，主要對系統(tǒng)工作參數(shù)的設(shè)置：主要分為8個參數(shù)設(shè)置狀態(tài)和一個密碼狀態(tài)。狀態(tài)1為設(shè)置上限壓力值，依次為設(shè)置下限壓力值，設(shè)置行程時延，設(shè)置壓針時延。如果想對重要參數(shù)〔影響測量值〕進展修改，須輸入密碼，密碼正確方可到下一頁進展修改。主要有A/D轉(zhuǎn)換最大值設(shè)置，對應(yīng)的最大壓力值，和A/D轉(zhuǎn)換最小值設(shè)置及對應(yīng)的最小壓力值。假設(shè)須修改密碼，須在輸入密碼正確的前提下，長按TAB鍵進展密碼修改，詳細(xì)說明見由設(shè)置狀態(tài)下的屏幕提示?！?〕工作模式系統(tǒng)，主要對正常工作時的各個狀態(tài)進展控制：首先對系統(tǒng)個參數(shù)進展初始化，再對工位初始化。判斷儀表是否安放完畢，然后，通過鍵盤控制啟開工作臺工作，對儀表供電、裝針。自動狀態(tài)下，前進、判斷限位開關(guān)、壓針、判斷限位開關(guān)、判斷壓力值、上升、返回、完畢。同時，在各個狀態(tài)切換過程都判斷是否超時等各種出錯信息，并及時復(fù)位。還設(shè)有急停鍵，當(dāng)發(fā)生意外時，及時切斷電源以免發(fā)生事故。本系統(tǒng)設(shè)計突出特點是在顯示局部。采用大屏幕彩色液晶屏，可以清晰明了的為操作人員指示各種狀態(tài)信息。同時，采用直方圖方式顯示當(dāng)前壓力處在何狀態(tài)，并有顏色提示，一旦超出限定壓力范圍，顯示紅色直方圖。否則，顯示綠色。并在出錯狀態(tài)，有報警聲提示，同時顯示錯誤信息?？梢哉f是真正實現(xiàn)了人性化設(shè)計。主程序及工作狀態(tài)和設(shè)置狀態(tài)流程如圖13-15所示：軟件創(chuàng)新設(shè)計局部：對于數(shù)據(jù)存儲，本設(shè)計采用了編碼方式存儲，在讀取時再按照一定方式進展解碼處理，從而用于顯示、計算等。程序在EEPROM中為每個數(shù)據(jù)開辟一個整型空間〔即為五位十進制數(shù)，且不能超過65536〕，用于存儲編碼后的數(shù)據(jù)。具體編碼方式是：對要存儲的浮點數(shù)進展等精度截取，再判斷小數(shù)點的位置，假設(shè)無小數(shù)點，則用于存儲小數(shù)點位置的存放器賦值為零，數(shù)據(jù)直接存儲。假設(shè)有小數(shù)點則在小數(shù)點后有幾位為有效數(shù)字，存儲小數(shù)點位置存放器就對應(yīng)賦值多少。然后將小數(shù)點去掉，將數(shù)據(jù)直接變?yōu)檎麛?shù)，萬位存放小數(shù)點的位置。由于系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的要求精度不是很高，四位有效數(shù)字即可滿足，故小數(shù)點的位置不會超過5，最后要存儲的編碼數(shù)據(jù)也不會超過65536。此方案有兩大優(yōu)點，一是節(jié)省EEPROM存儲空間，假設(shè)不用整型變量存儲，就必須用浮點型變量存儲需要占用長整型的空間，這樣在存儲上可以節(jié)省一半的空間。另外在計算量上，對整型變量的計算量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于對浮點型變量的計算量。而且對浮點型變量的計算很容易出錯，所以盡量防止使用浮點型變量計算。例如1.234,小數(shù)點位置為3，故編碼后1.234變?yōu)?1234。1234對應(yīng)的編碼仍為1234。0.012對應(yīng)的編碼為30012。其流程圖如圖17所示：程序得到的AD轉(zhuǎn)換值為0—255區(qū)間，要使其顯示正常的壓力值必須將其轉(zhuǎn)換成真實的數(shù)值。則要求得到0對應(yīng)的最小壓力值和255對應(yīng)的最大壓力值，這樣就要求計算斜率及函數(shù)關(guān)系，來實現(xiàn)程序的算法。設(shè)0對應(yīng)的最小壓力值為Y1，255對應(yīng)的最大壓力值為Y2，AD轉(zhuǎn)換值設(shè)為*?？傻煤瘮?shù)的斜率計算公式為K=(Y2-Y1)/255。轉(zhuǎn)換函數(shù)為：Y=**K+Y1程序在對測量數(shù)據(jù)進展顯示時有一個獨特的創(chuàng)新。采用直方圖方式，可以直接給操作者顯示當(dāng)前的壓力處在哪一區(qū)間，是否處在預(yù)置的壓力范圍內(nèi)。方便用戶操作，不必去看顯示的壓力值。同時也設(shè)有數(shù)值顯示，如果要求需要或壓力不正常時，可以看一下當(dāng)前確實切壓力值。這在原有的設(shè)備中是沒有的。顯示過程中，先清空顯示區(qū)，再判斷要顯示的值處于哪一區(qū)域。如果處在正常區(qū)域，則正常顯示，顯示實心柱顏色為綠色以示正常。處在過壓或欠壓區(qū)域，顯示紅色柱示警，同時置相應(yīng)的報警標(biāo)志位。以備報警函數(shù)使用，同時還有文字信息顯示處于何種報警狀態(tài)。程序流程如圖19，20所示：總看整個系統(tǒng)的設(shè)計，硬件AD轉(zhuǎn)換局部經(jīng)過精心推敲，選擇了適合本系統(tǒng)的放大電路。性能穩(wěn)定、可靠。在軟件編程上，對各個功能都采用模塊化處理，使程序更有條理，運行效率更高。其中、在EEPROM存儲數(shù)據(jù)上更具特色，針對浮點數(shù)據(jù)進展壓縮編碼的存儲方法，不但節(jié)省一半的空間，而且在程序算法上更方便，執(zhí)行速度更快。對于顯示局部，一改以前單存顯示數(shù)字的缺點，在顯示數(shù)字的根底上，增加了立方圖附加顏色示警顯示，使顯示信息更直觀明了，使操作更便捷。結(jié)論本控制系統(tǒng)的設(shè)計分為硬件和軟件兩局部。硬件局部主要包含A/D采樣局部、放大電路局部、限位開關(guān)局部、鍵盤輸入局部、驅(qū)動輸出局部和液晶顯示局部等。軟件局部主要分為設(shè)置狀態(tài)系統(tǒng)控制和工作模式系統(tǒng)控制兩局部。整個設(shè)計充分利用了STC單片機的內(nèi)置AD轉(zhuǎn)換器、EEPROM、高速計數(shù)器等優(yōu)點。有效的完成了對指針壓入設(shè)備控制系統(tǒng)設(shè)計。極大的節(jié)省了系統(tǒng)本錢，其性能不低于PLC控制系統(tǒng)，相信在不久的將來可以實現(xiàn)完全替換可編程控制器的控制系統(tǒng)。本控制系統(tǒng)現(xiàn)已在**慧宇汽車儀表廠調(diào)試后投入使用?？刂菩Ч己谩Ｔ诖嗽O(shè)計根底上，不僅可以圓滿完成對壓針設(shè)備的控制。而且，在各個方面都有突出優(yōu)點。如：一片解決主控芯片、AD轉(zhuǎn)換芯片、EEPROM等，穩(wěn)定可靠的系統(tǒng)，良好的人機交互界面，在線修改系統(tǒng)等。由于時間的關(guān)系，有一些工作還沒有展開或繼續(xù)開展下去，有待進一步的深入研究。主要有以下幾方面：〔1〕通過增加外圍器件和修改電路參數(shù)來進一步提高控制系統(tǒng)的抗干擾能力。以適應(yīng)工廠復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境?！?〕可擴展外圍存儲芯片以提高系統(tǒng)的存儲能力，同時將控制進一步分工細(xì)化?！?〕修改系統(tǒng)的鍵盤輸入方式，使安裝、調(diào)試和使用更簡單、方便。〔4〕在實踐中繼續(xù)尋找缺乏之處。以逐步完善。附錄1對A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)處理分析在一些工業(yè)測控系統(tǒng)中,需要對*些參數(shù)進展測量,而一般傳感器的輸出信號較為微弱，不宜作遠(yuǎn)距離傳送。為了使信號傳送到遠(yuǎn)離現(xiàn)場的控制室時