基于profibusdp總線的傳感器標(biāo)定系統(tǒng)數(shù)據(jù)系統(tǒng)設(shè)計

1、課程設(shè)計（論文）指導(dǎo)教師成績評定表另有設(shè)計圖紙e.qq275673028.題目名稱基于profibus-dp總線的傳感器標(biāo)定系統(tǒng)數(shù)據(jù)系統(tǒng)設(shè)計評分項目分值得分評價內(nèi)涵工作表現(xiàn)20%01學(xué)習(xí)態(tài)度6遵守各項紀(jì)律，工作刻苦努力，具有良好的科學(xué)工作態(tài)度。02科學(xué)實踐、調(diào)研7通過實驗、試驗、查閱文獻(xiàn)、深入生產(chǎn)實踐等渠道獲取與課程設(shè)計有關(guān)的材料。03課題工作量7按期圓滿完成規(guī)定的任務(wù)，工作量飽滿。能力水平35%04綜合運(yùn)用知識的能力10能運(yùn)用所學(xué)知識和技能去發(fā)現(xiàn)與解決實際問題，能正確處理實驗數(shù)據(jù)，能對課題進(jìn)行理論分析，得出有價值的結(jié)論。05應(yīng)用文獻(xiàn)的能力5能獨(dú)立查閱相關(guān)文獻(xiàn)和從事其他調(diào)研；能提

2、出并較好地論述課題的實施方案；有收集、加工各種信息及獲取新知識的能力。06設(shè)計（實驗）能力，方案的設(shè)計能力5能正確設(shè)計實驗方案，獨(dú)立進(jìn)行裝置安裝、調(diào)試、操作等實驗工作，數(shù)據(jù)正確、可靠；研究思路清晰、完整。07計算及計算機(jī)應(yīng)用能力5具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理能力；能運(yùn)用計算機(jī)進(jìn)行資料搜集、加工、處理和輔助設(shè)計等。08對計算或?qū)嶒灲Y(jié)果的分析能力（綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析能力）10具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)收集、分析、處理、綜合的能力。成果質(zhì)量45%09插圖（或圖紙）質(zhì)量、篇幅、設(shè)計（論文）規(guī)范化程度5符合本專業(yè)相關(guān)規(guī)范或規(guī)定要求；規(guī)范化符合本文件第五條要求。10設(shè)計說明書（論文）質(zhì)量30綜述簡練完整，有見解；

3、立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理；實驗正確，分析處理科學(xué)。11創(chuàng)新10對前人工作有改進(jìn)或突破，或有獨(dú)特見解。成績指導(dǎo)教師評語 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日摘 要在傳感器的設(shè)計、制造、使用過程中, 隨時間和周圍環(huán)境的變化, 其參數(shù)也會有所變化, 需對其特性進(jìn)行定期標(biāo)定。傳感器的靜態(tài)特性標(biāo)定中, 主要是對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理, 以計算其線性度、靈敏度等參數(shù)。傳統(tǒng)的手工方法費(fèi)時費(fèi)力, 易出錯。針對這一問題,用數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行數(shù)據(jù)采集, 提高了數(shù)據(jù)采集的速度和精確度, 用的單片機(jī)對相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理, 實現(xiàn)了測試數(shù)據(jù)的規(guī)范化。傳感器靜態(tài)特性的標(biāo)定, 介紹了系統(tǒng)的工作原理和數(shù)據(jù)處理軟件。數(shù)據(jù)處理單元與多個現(xiàn)場采

4、集器為點(diǎn)對點(diǎn)的串行通信方式，在數(shù)據(jù)處理單元內(nèi)部，各個通道的數(shù)據(jù)cpu進(jìn)行處理，處理的結(jié)果以串行方式送入監(jiān)控主機(jī)；同時在采集單元與處理單元，處理單元與計算機(jī)之間采用profibus-dp總線進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送；對于采樣的數(shù)據(jù)，通過可編程鍵盤/顯示接口8279芯片對數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，篩選，轉(zhuǎn)存。關(guān)鍵詞 數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)；單片機(jī)（8031）；profibus-dp總線；靜動態(tài)特性標(biāo)定 abstractin the process of the sensor design, manufacture, use, along with the change of time and the surrounding

5、environment, its parameters will also change, need regular calibration on their characteristics. in the calibration of sensors static characteristic, mainly to deal with test data, to calculate the parameters such as linearity, sensitivity. the traditional manual method time-consuming, error-prone.

6、in order to solve this problem, using data acquisition card for data collection, improves the speed and accuracy of data collection, using single-chip microcomputer to deal with the corresponding data, realized the standardization of the test data. calibration of sensor static characteristics, the p

7、aper introduces the working principle and data processing software of the system. data processing unit and multiple site collector for point-to-point serial communication mode, the data processing unit, data of each channel processing, cpu processing results in serial way into monitoring host; in th

8、e acquisition and processing units at the same time, the processing unit and the computer use of profibus-dp bus for data transfer; for data sampling, through the programmable keyboard/display interface chip 8279, according to the data filter and archived.key words: data acquisition processing syste

9、m ; single chip microcomputer (8031). ;profibus-dp bus; static characteristic calibration 目 錄摘 要iabstractii目 錄iii第一章 引 言1.1 profibus-dp總線的功能簡介1.2 傳感器標(biāo)定數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成1.3 傳感器標(biāo)定數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展前景第二章 概 述2.1 單片機(jī)的組成2.2 單片機(jī)的分類2.3 單片機(jī)的特點(diǎn)第三章 傳感器標(biāo)定數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件組成3.1 傳感器標(biāo)定數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)3.2 數(shù)據(jù)處理器3.3 測量放大器3.4 74ls244 隔離器3.5 pro

10、fibus-dp總線3.6 鍵盤/顯示控制器82793.7 鍵盤，顯示器工作原理第四章 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件實現(xiàn) 4.1 profibusdp總線數(shù)據(jù)接收與發(fā)送4.1 數(shù)據(jù)接收器接收，發(fā)送數(shù)據(jù)4.2 數(shù)據(jù)處理器接收數(shù)據(jù)4.3 主處理器執(zhí)行中斷4.4 鍵盤顯示電路結(jié) 束 語參 考 文 獻(xiàn)：附 圖 第一章 引 言profibus（process fieldbus 的縮寫）是由西門子等公司開發(fā)的一種國際化的、開放的、不依賴于設(shè)備生產(chǎn)商的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)。先后成為德國和歐洲的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)（din19245 和en50170）,并于2000 年成為iec51158 國際現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)之一,2001 年成為我國機(jī)

11、械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)jb/t10308.3-2001。profibus 現(xiàn)場總線由三部分組成:profibus-fms 、profibus-dp和 profibus-pa。fms 主要用于車間級控制網(wǎng)絡(luò),是一種令牌結(jié)構(gòu)和實時多主網(wǎng)絡(luò);d p 是一種高速的低成本通信連接, 用于設(shè)備級控制系統(tǒng)與分散式通信; p a 是profibus的過程自動化解決方案,具有本質(zhì)安全特性,它實現(xiàn)了iec1158-2規(guī)定的通信規(guī)程1。profibus-dp 主要用于現(xiàn)場設(shè)備之間的通信,有較高的實時性,數(shù)據(jù)傳輸速率為9.6 kbit/s-12mbit/s,響應(yīng)時間為幾百微秒到幾百秒,傳輸技術(shù)主要用rs485,dp 從站能夠接收

12、plc 或dcs 等主站控制數(shù)據(jù),構(gòu)成一個數(shù)字化、智能雙向、多點(diǎn)的現(xiàn)場總線通信網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)最優(yōu)控制;而且dp智能從站具有可靠性和性價比高的特點(diǎn),因此開發(fā)智能化dp 從站具有巨大的前景。12 傳感器標(biāo)定數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成傳感器標(biāo)定數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主要內(nèi)容通常包含硬件（連同單片微機(jī)在內(nèi)的全部電子線路），軟件（包括監(jiān)控管理程序及各功能模塊應(yīng)用軟件）及結(jié)構(gòu)工藝等三部分組成。一般的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由：數(shù)據(jù)采集單元，a/d轉(zhuǎn)換單元，d/a轉(zhuǎn)換單元，數(shù)據(jù)傳輸單元，數(shù)據(jù)處理單元，鍵盤/顯示電路等幾部分組成。13 傳感器標(biāo)定數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展前景傳感器標(biāo)定數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的應(yīng)用范圍非常廣泛。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對有用

13、信號進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，分析，計算，提取等有較好的運(yùn)用。微弱信號處理技術(shù)隨著數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)被廣泛的利用，在特定的行業(yè)要獲得較精確的采樣數(shù)據(jù)，都需要對該系統(tǒng)進(jìn)行特殊的要求如：由于工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境惡劣，很多設(shè)備（比如變頻器）都是對數(shù)據(jù)采集產(chǎn)生很大干擾的干擾源；而且一般的采集器都有多路信號輸入，它們地線相連會導(dǎo)致干擾通過地線進(jìn)入正在采集的信號，使得數(shù)據(jù)采集不準(zhǔn)確，因此數(shù)據(jù)采集器的抗干擾設(shè)計十分重要。所以，在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的發(fā)展過程中，為滿足特定的要求，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的發(fā)展方向主要由：1） 系統(tǒng)抗干擾性 保證獲得的數(shù)據(jù)較精確。如：可設(shè)計一個數(shù)據(jù)采集器，它除了正常的低 通濾波，rc濾波外，還可用photomos光繼電

14、器對每路信號進(jìn)行隔離，每路信號的地線都獨(dú)立開來。2） 實時通信 保證數(shù)據(jù)處理單元能較快的得到要處理的數(shù)據(jù)，提高了主機(jī)的運(yùn)行效率，如：采集現(xiàn)場與處理單元距離用profibus-dp總線。 3） 高速數(shù)據(jù)采集 一般數(shù)字信號的獲得需要對模擬信號進(jìn)行采集，這就需要高 速，高性能的a/d轉(zhuǎn)換相適應(yīng)。4） 低功耗性 適合與電池供電和空間受限的工作環(huán)境以及便攜式場合。第二章 概 述2.1 單片機(jī)的組成所謂單片機(jī)就是單片微型計算機(jī)（single-chip microcomputer）,單片微型計算機(jī)的核心是微處理器mpu，與一般微型計算機(jī)所不同的是它將微處理器，內(nèi)存，i/o接口，中斷邏輯，定時器/計數(shù)器等集成

15、到一個集成電路芯片上，有的單片機(jī)還集成了a/d，d/a轉(zhuǎn)換器等電路，如圖21所示。這種結(jié)構(gòu)特別使用于測控領(lǐng)域，因此，也稱其為微控制器（microcontroller）,簡寫為mcu，但國內(nèi)大多數(shù)人習(xí)慣上都叫單片機(jī)。圖21單片機(jī)的組成框圖2.2 單片機(jī)的分類常用的單片機(jī)分類方法有兩種，一是按字長分類，二是按用途分類。221 按字長分類 根據(jù)單片機(jī)對各種基本操作處理的數(shù)據(jù)來看，單片機(jī)有4位單片機(jī)，8位單片機(jī)，32位單片機(jī)和64位單片機(jī)等。1 4位單片機(jī)4位單片機(jī)的主要生產(chǎn)國是日本，如sharp公司的sm系列，東芝公司的tcls系列，nec公司的ucom75*系列等。此外，還有美國ti公司的tms1

16、000和ns公司的cop400系列。國內(nèi)也早已能夠生產(chǎn)cop400系列的4位單片機(jī)。4位單片機(jī)的主要特點(diǎn)是價格便宜，但功能并不弱，只是cpu為4位。其片內(nèi)存儲器有2kb rom，128b*4的ram等。nec公司的upd75*的片內(nèi)rom可達(dá)8kb，ram為512b*4，還帶有6位a/d轉(zhuǎn)換。目前，4位單片機(jī)主要用于控制諸如洗衣機(jī)，微波爐等家用電器及高檔電子玩具。2 8位單片機(jī)8位單片機(jī)是目前單片機(jī)中的主流機(jī)型。在8位單片機(jī)中，一般把無串行i/o接口和只提供小范圍的尋址空間（小于8kb）的單片機(jī)稱為低檔的8位單片機(jī)，如intel公司mcs-48系列和faichild公司的f8就屬于此類；把帶有

17、串行i/o接口或a/d轉(zhuǎn)換以及進(jìn)行64kb以上尋址的單片機(jī)，稱為高檔的8位單片機(jī)，如intel公司的mcs-51系列，motorala公司的mc6810，zilog公司的z8等。近年來，在高檔8位單片機(jī)的基礎(chǔ)上又出現(xiàn)了超8位單片機(jī)，如intel公司的upi-452，83c152，zilog公司的super8，motorola公司的mc68hc11等。它們不但進(jìn)一步擴(kuò)大了片內(nèi)rom和ram的容量，而且還增加了高級通信，dma傳送和高速i/o功能。另外，由于8位單片機(jī)的功能強(qiáng)，價格低廉，品種齊全，因而被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。特別是高檔單片機(jī)的主要機(jī)型。3 16位單片機(jī)16位單片機(jī)主要有thomoso

18、n公司的68200系列，intel公司的mcs-96系列，ns公司hpc16040和nec公司的783*等。而得到實際應(yīng)用的16位單片機(jī)主要是intel公司的mcs-96系列單片機(jī)。4 32位單片機(jī)32位單片機(jī)首推英國inmos公司的ims414dpji，它是目前并行處理位數(shù)最高的單片機(jī)之一。5 64位單片機(jī)64位單片機(jī)的處理能力是任何32位單片機(jī)都無法達(dá)到的。目前，sperh，mips technologies東芝等廠商還是準(zhǔn)備將64位單片機(jī)微處理器內(nèi)核推向嵌入式系統(tǒng)市場。222 按用途分類按用途分類，可將單片機(jī)分為通用型單片機(jī)和專用型單片機(jī)兩種。1 通用型單片機(jī)將資源全部提供給用戶使用，如

19、片內(nèi)寄存器，存儲器，中斷系統(tǒng)，定時器/計數(shù)器，i/o接口等。其適應(yīng)性強(qiáng)，擴(kuò)展容易，構(gòu)建各種應(yīng)用系統(tǒng)十分靈活，應(yīng)用廣泛。如mcs-51系列單片機(jī)。2 專用型單片機(jī)針對各種特殊應(yīng)用場合而專門設(shè)計的單片機(jī)。如生產(chǎn)過程控制，數(shù)據(jù)采集與信號處理等。它們通常是微控制系統(tǒng)的集成化產(chǎn)品。tms320系列就是專門用于數(shù)字信號處理的單片機(jī)（也稱dsp芯片），他的指令周期短，運(yùn)算速度和精度高。2.3 單片機(jī)的特點(diǎn)由于單片機(jī)是在一塊大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路芯片上集成了微型計算機(jī)的主要功能單元，本身就是具有一定規(guī)模的計算機(jī)，因此，其緊湊的結(jié)構(gòu)，小巧的形體在許多應(yīng)用場合是其他類型的計算機(jī)所不能比擬的，其特點(diǎn)歸納如下：1.

20、形小體輕功耗低 如前所述，單片機(jī)就是一個計算機(jī)芯片，在這個芯片上集成了計算機(jī)的基本功能部件，甚至是構(gòu)成技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)的各功能部件。因此，其集成度相當(dāng)高，而這個芯片的尺寸與普通的集成塊是一樣的，那么形小體輕自然不用說了。而且，由于單片機(jī)大量用于便攜式產(chǎn)品和家用電器，設(shè)計時專門考慮了低電壓，低功耗環(huán)境。如許多單片機(jī)可在2.2v甚至1.2v或0.9v電壓下工作，其功耗可降低至ua級，一顆紐扣電池供電可以使用很長時間。另外，由于集成度高，抗干擾能力強(qiáng)，其本身的可靠性也相當(dāng)高。2.能強(qiáng)，運(yùn)算速度快，性價比高單片機(jī)在構(gòu)成測控系統(tǒng)，電器控制裝置，智能儀器等方面與其他微型計機(jī)相比有特別明顯的優(yōu)勢，在設(shè)計軟件，硬

21、件資源時充分考慮了這方面的功能，如指令系統(tǒng)中具有豐富的程序分支轉(zhuǎn)移，布爾處理和邏輯控制命令，有定時器，中斷系統(tǒng)，i/o接口，各種控制寄存器等豐富的硬件資源。單片機(jī)特有的結(jié)構(gòu)形式，提高了運(yùn)算速度。有的單片機(jī)還采用了risc和dsp技術(shù)，進(jìn)一步改善了運(yùn)行效率。隨著各種新技術(shù)的不斷發(fā)展，各廠商在提高單片機(jī)性能的同時進(jìn)一步降低價格，性能價格比成為競爭焦點(diǎn)之一，因此，從總體上講單片機(jī)優(yōu)于普通的微處理器。而單片機(jī)價格可降低至0.5美元。3.應(yīng)用系統(tǒng)研制周期短，軟，硬件開發(fā)靈活方便由于單片機(jī)有豐富的內(nèi)存和i/o接口等功能單元，可直接與外圍電路或芯片連接，編寫簡單程序就可以構(gòu)成應(yīng)用系統(tǒng)。而且利用簡單的開發(fā)工具

22、就可以在應(yīng)用環(huán)境下進(jìn)行軟件，硬件調(diào)試，修改也十分方便。調(diào)試成功后即可成為實際的應(yīng)用系統(tǒng)。因此，研制應(yīng)用系統(tǒng)的時間可減到最短，其開放性的靈活擴(kuò)展功能使軟，硬件開發(fā)變得簡單，也易于掌握。另外，為防止因突然掉電造成信息丟失或損壞，單片機(jī)基本上都設(shè)計了備用電源引腳，可以很方便地接入備用電源，以利保護(hù)信息。第三章 傳感器標(biāo)定數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件組成3.1 傳感器標(biāo)定數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 整體設(shè)計方案： 圖3-1 以8031單片機(jī)構(gòu)成的傳感器標(biāo)定系統(tǒng)數(shù)據(jù)系統(tǒng)在實際應(yīng)用中，采用波特率為9600bps，數(shù)據(jù)楨為：1位起始位+8位數(shù)據(jù)位+1位停止位數(shù)據(jù)交換時，主機(jī)呼叫從機(jī)地址，從機(jī)向主機(jī)發(fā)送本機(jī)數(shù)據(jù)。主機(jī)呼叫時，發(fā)

23、出長度為1個字節(jié)數(shù)據(jù)（即從機(jī)地址），從機(jī)應(yīng)答時向上傳送3個雙字節(jié)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)格式為如圖（3-2）： aa+數(shù)據(jù)， 圖3-2 數(shù)據(jù)格式即7個字節(jié)。假定在理想情況下，主機(jī)呼叫，從機(jī)立即回應(yīng)，則主機(jī)完成與一個從機(jī)的數(shù)據(jù)交換最少需 ：（7+1）*10*1/9600=8.333ms （忽略數(shù)據(jù)楨之間的間隔和從機(jī)的地址判斷即通信轉(zhuǎn)移時間）。假設(shè)采集系統(tǒng)中有4個采集單元，那么主機(jī)遍歷一次所有采集單元至少需要33.332ms。當(dāng)傳送數(shù)據(jù)長度增加或數(shù)據(jù)采集單元增加時，遍歷時間延長。實際上，在程序運(yùn)行過程中數(shù)據(jù)交換所花費(fèi)的時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于理論計算植，這樣就使主機(jī)的實時性降低。當(dāng)主機(jī)接收數(shù)據(jù)采用中斷方式實現(xiàn)的，會造成程序

24、運(yùn)行效率低，甚至造成“假死機(jī)現(xiàn)象”：運(yùn)行-長時間停滯-再運(yùn)行，致使采集處理系統(tǒng)無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。311 主從式結(jié)構(gòu)分散采樣，集中處理 該方案較好地解決了系統(tǒng)的實時性問題 即主從式結(jié)構(gòu) 從機(jī)：工作在現(xiàn)場狀態(tài)的數(shù)據(jù)采集單元仍然是以cpu為核心的智能單元，以串行方式發(fā)給數(shù)據(jù)處理單元；主機(jī)：主機(jī)的任務(wù)是系統(tǒng)管理，初值設(shè)定，通過串行通訊接口向從機(jī)發(fā)送各種命令和初值，接收從機(jī)發(fā)送來來的數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理，輸出最終結(jié)果。數(shù)據(jù)處理單元與每個采集單元之間以點(diǎn)對點(diǎn)的方式收發(fā)數(shù)據(jù)，每一路數(shù)據(jù)有一個獨(dú)立的收發(fā)單片機(jī)，以并行傳送方式與數(shù)據(jù)處理單元主處理器進(jìn)行信息交換。由于各路數(shù)據(jù)收發(fā)獨(dú)立，且并行傳送時間短，由前端數(shù)據(jù)

25、采集單元的數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)處理單元的傳送時間主要取決于串行通信所用的時間，以9600bps傳送7個字節(jié)數(shù)據(jù)的時間 7*10*1/9600=7.292ms，各路傳送并行工作，主處理器幾乎可以同時獲取數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)采集器采樣間隔不低于20ms時，該方案的數(shù)據(jù)處理具有較好的實時性。數(shù)據(jù)處理單元與監(jiān)控計算機(jī)（pc機(jī)）之間采用串行通信方式傳輸信息的形式有兩種：實時和隨機(jī)。數(shù)據(jù)處理單元接收到采樣數(shù)據(jù)后，進(jìn)行相應(yīng)的處理，如工程量轉(zhuǎn)換，顯示，報警，定時將工程量測量值上傳給監(jiān)控計算機(jī)，當(dāng)出現(xiàn)異常情況如測量值超過報警值或采樣系統(tǒng)出現(xiàn)故障等情況時，即刻上傳故障信息。在監(jiān)控計算機(jī)上對數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，存儲，析及監(jiān)控。3. 1.

26、2 硬件組成如圖3-3所示，數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)由：單片機(jī)數(shù)據(jù)處理單元，總線隔離器單元，ad轉(zhuǎn)換器，數(shù)據(jù)采集單元組成。1. 數(shù)據(jù)采集單元： 現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采樣和濾波處理由8031和14位ad679組成的數(shù)據(jù)采集單元完成。經(jīng)過預(yù)處理的數(shù)據(jù)，由串行口發(fā)送端txd發(fā)出，在硬件上要用a/d轉(zhuǎn)換器輸出的信號轉(zhuǎn)換成profibus-dp總線信號規(guī)則進(jìn)行傳送。2. 數(shù)據(jù)處理單元：數(shù)據(jù)處理單元采用8031單片機(jī)，它具有8k的flash rom ，可以滿足鍵盤管理，測量計算值顯示，工程量轉(zhuǎn)換以及通信管理等程序容量的要求。數(shù)據(jù)隔離器：數(shù)據(jù)隔離器采用芯片74ls244 ， 74ls244是一種三態(tài)輸出的八緩沖器和線驅(qū)動器，

27、主要用于三態(tài)輸出的存儲地址驅(qū)動器、時鐘驅(qū)動器和總線定向接收器和定向發(fā)送器等3. profibus-dp總線：單片機(jī)帶有的一個全雙工串行通行口提高了單片機(jī)以及帶串行口的外設(shè)的數(shù)據(jù)交換能力。單片機(jī)串行口輸出電平ttl電平兼容且單線傳輸導(dǎo)致傳輸距離短和通信速率慢，等缺點(diǎn)。為克服這些缺點(diǎn)，所以在單片機(jī)串,行通信系統(tǒng)中采用profibus-dp總線通信方式。4. 鍵盤顯示單元：用可編程鍵盤/顯示接口8279芯片與鍵盤，七段數(shù)碼管顯示器的連接實現(xiàn)對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，對符合標(biāo)準(zhǔn)的采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲。5. profibus-dp總線與單片機(jī)8031的連接電路圖:3.2 數(shù)據(jù)處理器在本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，采用了8

28、031數(shù)據(jù)處理器芯片。單片機(jī)芯片的引線有兩種：40條引線的8031（8032），8051/52，8751/52，89c51/52和20條引線的89c2051，89c1051。321 8031處理器數(shù)據(jù)處理器采用8031單片機(jī)。如圖3-4所示： 圖3-4 8031單片機(jī)引腳圖指令系統(tǒng)的8031單片機(jī)是一個低電壓，高性能cmos 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（perom）和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（ram），器件采用atmel公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和flash存儲單元，功能強(qiáng)大的8031單片機(jī)可以提供許多高性低比

29、的系統(tǒng)控制應(yīng)用領(lǐng)域。8031有40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出（i/o）端口，同時內(nèi)含2個外中斷口，3個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，2個讀寫口線，8031可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和flash存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本。8031有pdip、pqfp/tqfp及plcc等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。1 . i/o引腳和i/o端口 p0.7p0.0 : p0口是一個漏極開路型準(zhǔn)雙向i/o口。在訪問外部存儲器時，它是數(shù)據(jù)總線和地址總線低8位分時復(fù)用的接口；在eprom編程是，他接收指令字節(jié)；

30、在驗證程序時，輸出指令字節(jié)，并要求外接上拉電阻。 p1.7p1.0： p1口是帶有內(nèi)部上拉電阻的雙向i/o口，它是通過i/o端口。在eprom編程和程序驗證時，它接收底8位地址。 p2.7p2.0： p2口是帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口。在訪問外部存儲器時，它輸出高8位地址；在對eprom編程和程序驗證時，他接收高8位地址。 p3.7p3.0: p3口是帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口，它是雙功能i/o端口。除基本輸入/輸出功能外，每個引腳還有專用功能。其專用引腳功能見表3-1所示。 i/o口線 專 用 功 能 p3.0rxd(串行數(shù)據(jù)接收) p3.1 txd(串行數(shù)據(jù)發(fā)送) p3.2（

31、外部中斷0請求輸入） p3.3（外部中斷1請求輸入） p3.4t0（定時器0外部計數(shù)脈沖輸入） p3.5ti （定時器1外部計數(shù)脈沖輸入）p3.6（外部數(shù)據(jù)存儲器寫信號）p3.7（外部數(shù)據(jù)存儲器讀信號）表3-1 p3口引 腳 專用功能 2 . 復(fù)位引腳復(fù)位操作是計算機(jī)系統(tǒng)經(jīng)常進(jìn)行的操作，即使其軟，硬件回到初始狀態(tài)，準(zhǔn)備工作。復(fù)位引腳reset復(fù)位功能rst：單片機(jī)的復(fù)位是靠外部電路實現(xiàn)的。在震蕩信號正常運(yùn)行情況下，只要rst引腳保持兩個機(jī)器周期以上的高電平，系統(tǒng)就能復(fù)位。理論上按主頻2mhz12mhz計算，復(fù)位高電品持續(xù)時間t。 t= =2s12s復(fù)位狀態(tài) 復(fù)位狀態(tài)就是單片機(jī)復(fù)位后內(nèi)部寄存器及

32、引腳的初始數(shù)據(jù)或初始電平。mcs-51系列彈片機(jī)復(fù)位后內(nèi)部各寄存器的狀態(tài)如表3-2所列。 表3-2 8031單片機(jī)復(fù)位后內(nèi)部寄存器的內(nèi)容寄存器 內(nèi)容寄存器 內(nèi)容pc 0000h tmod 00ha 00htcon 00hb 00hth0 00hpsw 00htl0 00hsp 07hth1 00hdptr 0000htl1 00hp0p3 ffhscon 00hip xxx00000hsbuf 不定ie 0xx00000hpcon 00h 另外，復(fù)位時，ale和 配置為輸入狀態(tài)，即ale=1，=1。內(nèi)部ram不受復(fù)位的影響。3控制引腳8031單片機(jī)的控制引腳有一部分占用p3口線，前面已經(jīng)介紹，

33、另一部分是單獨(dú)的引腳，介紹如下。1ale/：地址鎖存/編程脈沖引腳，輸入/輸出(1) ale功能：地址鎖存信號，輸出。給應(yīng)用系統(tǒng)中的地址鎖存器提供鎖存控制信號，實現(xiàn)地址/數(shù)據(jù)分時復(fù)用。時序圖中已表明，在每一個機(jī)器周期（movx指令除外）出現(xiàn)兩個ale正脈沖，當(dāng)ale為高電平時，地址鎖存器的輸出隨輸入變化（這時p0口輸出的是低八位地址信息）；當(dāng)ale由高電平變成低電平時，鎖存器將地址鎖定，即輸出不再隨輸入變化（p0口可傳送數(shù)據(jù)信息）。 另外，ale信號還可作為應(yīng)用系統(tǒng)中頻率要求較低的其他部件的時鐘信號，計數(shù)信號等（但要注意：若程序中執(zhí)行了movx指令，ale會出現(xiàn)不均勻的情況）。(2) 功能：片

34、內(nèi)程序存儲器編程脈沖，輸入。對于eprom型單片機(jī)，在對片內(nèi)程序 存儲器編程時，該引腳輸入編程脈沖信號。2. ：外部程序存儲器讀信號，輸出，低電平有效由于8031單片機(jī)外部程序存儲空間和外部數(shù)據(jù)存儲空間是獨(dú)立的，但地址是重疊的，因此除了在指令上加以區(qū)分外，控制信號也有所不同。前面介紹的rd，wr是用于讀/寫數(shù)據(jù)存儲器的，而psen是用于讀程序代碼的，它在應(yīng)用系統(tǒng)中接程序存儲器的讀控制端。在訪問外部程序存儲器時，在每個機(jī)器周期，psen兩次有效。3 /vpp：內(nèi)部程序存儲器選擇/編程電壓引腳，輸入。這是一個雙功能引腳(1) 功能：接地。(2) vpp功能：片內(nèi)程序存儲器編程電壓。對于eprom型

35、單片機(jī)，在對片內(nèi)eprom編程 時vpp引腳輸入21v的編程電源電壓。4主電源引腳1 vcc：+5v工作電壓。正常工作時vcc引腳接+5v電源電壓。2 vss：接地端。正常工作時vss引腳接地。5時鐘引腳xtal1和xtal2 ：是8031單片機(jī)的時鐘引腳，兩引腳連接于單片機(jī)內(nèi)部的一個高增益反向放大器，用于與外部震蕩源一起構(gòu)成震蕩電路，其中xtal1為該放大器的輸入引腳，xtal2為該放大器的輸出引腳。 表 3.3 主要功能特性指令系統(tǒng) 8k可反復(fù)擦寫(1000次）flash rom 32個雙向i/o口 256x8bit內(nèi)部ram 3個16位可編程定時/計數(shù)器中斷 時鐘頻率0-24mhz 2個

36、串行中斷 可編程uart串行通道 2個外部中斷源 共6個中斷源 2個讀寫中斷口線 3級加密位 低功耗空閑和掉電模式 軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能3.3 測量放大器測量放大器，在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，被測量的物理量經(jīng)過傳感器變成模擬電信號，往往是很微弱的微伏級信號。則需要放大器加以放大?，F(xiàn)在市場上可以采購的各種放大器（如，通用運(yùn)算放大器，測量放大器等），由于通用運(yùn)算放大器一般具有毫伏級的失調(diào)電壓和每度數(shù)微伏的溫漂，因此通用放大器不能直接用于放大微弱信號，而測量放大器則能較好地實現(xiàn)此功能。測量放大器是一種帶有精密差動電壓增益的起見，由于它具有高輸入阻抗、低輸出阻抗、強(qiáng)抗共模干擾能力、低溫漂、低失調(diào)電壓和高穩(wěn)定

37、增益等特點(diǎn)，使其在檢測微弱信號的系統(tǒng)中被廣泛用作前置放大器。測量放大器的電路原理如圖3.3所示有兩級運(yùn)放：第一級：兩個同相放大器a1、a2輸入阻抗高。 第二級：普通差動放大器a3 。測量放大器的增益 ：由上式可知，調(diào)節(jié)外接電阻的大小，可以改變測量放大器的增益?？构材８蓴_能力： 對直流共模信號，其抑制比為無窮大。 對交流共模信號，由于輸入信號的傳輸線存在線阻ri1、ri2和分布電容c1、 c2， ri1 c1 、 ri2 c2分別對地構(gòu)成回路。 如圖3.4所示。 當(dāng)r1 = r2 時，由于屏蔽層和信號線間對交流共模信號是等電位的，故c1 、 c2 的分壓作用不存在，從而降低共模干擾的影響。測量放

38、大器的主要技術(shù)指標(biāo) ：1. 非線性度 ：放大器實際輸出輸入關(guān)系曲線與理想直線的偏差。非線性度與增益有關(guān)，且對數(shù)據(jù)采集精度影響很大。2. 溫漂：測量放大器輸出電壓隨溫度變化的程度。一個溫漂2mv/的測量放大器，當(dāng)增益為1000時，測量放大器的輸出電壓產(chǎn)生約20mv的變化。這個數(shù)字相當(dāng)于12位ad轉(zhuǎn)換器在滿量程為10v的8個lsb值。應(yīng)盡量選擇溫漂小的測量放大器。 3. 建立時間：指從階躍信號驅(qū)動瞬間至測量放大器輸出電壓達(dá)到并保持在給定誤差范圍內(nèi)所需的時間。 當(dāng)增益200時，為達(dá)到誤差范圍0.01%，往往要求建立時間為50ms 100ms。 4. 恢復(fù)時間：指放大器撤除驅(qū)動信號瞬間至放大器由飽和狀

39、態(tài)恢復(fù)到最終值所需的時間。放大器的建立時間和恢復(fù)時間直接影響數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采樣速率。 5. 電源引起的失調(diào)：電源電壓每變化1%，引起放大器的漂移電壓值。 該指標(biāo)則是設(shè)計系統(tǒng)穩(wěn)壓電源的主要依據(jù)之一。 6. 共模抑制比：共模抑制比cmrr 可用下式計算：測量放大器集成芯片 ad521是集成測量放大器，采用14 腳雙列直插式封裝。 圖3.6 ad521基本連接方法引腳10，13用于外接電阻rs，用于對放大倍數(shù)進(jìn)行微調(diào)。當(dāng)rs = 100 k 15% 時，可以得到比較穩(wěn)定的放大倍數(shù)。 引腳2，14 用于外接電阻rg，用于調(diào)整放大倍數(shù)。測量放大器的放大倍數(shù)按如下公式計算：其放大倍數(shù)可在11000的范圍內(nèi)

40、調(diào)整。 3.4 74ls244 隔離器74ls244是8位3態(tài)總線驅(qū)動器，如圖 3-6 。外設(shè)輸入的數(shù)據(jù)和狀態(tài)信號，可以通過數(shù)據(jù)輸入 3態(tài)緩沖器或3態(tài)總線驅(qū)動器經(jīng)數(shù)據(jù)總線傳送給微處理器。8個數(shù)據(jù)輸出端1y11y4，2y12y4與微型計算機(jī)的數(shù)據(jù)總線相連，8個數(shù)據(jù)輸入端1a11a4，2a12a4與外設(shè)相連。加到輸出允許1g和2g的負(fù)脈沖將數(shù)據(jù)輸入端的數(shù)據(jù)送至數(shù)據(jù)輸出端。執(zhí)行movx（in）指令時，微處理器發(fā)出讀寄存器信號，該信號通常是端口地址和讀信號rd產(chǎn)生的。將讀寄存器信號接至74ls244的輸出允許端，movx指令就把3態(tài)緩沖器74ls244數(shù)據(jù)輸入端的數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)據(jù)總線輸入到累加器a中。 圖

41、3-6 74ls244三態(tài)總線驅(qū)動器 1a 2a數(shù)據(jù)輸入1y 2y數(shù)據(jù)輸出 1a1y 輸出允許 2a2y 輸出允許 表3-5 引腳功能 3.5 profibus-dp總線 單片微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，通常把具有一定的編碼、格式和位長要求的數(shù)字信號稱為數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)通信就是將數(shù)據(jù)信息通過適當(dāng)?shù)膫魉途€路從一臺機(jī)器傳送到另一臺機(jī)器。這里的機(jī)器可以是計算機(jī)、plc或具有數(shù)據(jù)通信功能的其他數(shù)字設(shè)備。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的任務(wù)是把地理位置不同的計算機(jī)、plc或其他數(shù)字設(shè)備連接起來，高效率地完成數(shù)據(jù)的傳送、信息交換和通信處理三項任務(wù)。 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)一般由傳送設(shè)備、傳送控制設(shè)備和傳送協(xié)議、通信軟件等組成。 3.5.1 數(shù)據(jù)傳

42、輸方式按時空順序分為以下兩類：（1）并行傳輸，數(shù)據(jù)在多個信道同時傳輸，用于近距離傳輸。（2）串行傳輸，數(shù)據(jù)在一個信道上按位順序傳輸。按是否搬移和調(diào)試信號分為以下兩類：（1）基帶傳輸 （2）頻帶傳輸圖4-1 三種調(diào)制方式示意圖3.5.2 串行通信的兩種同步技術(shù) 異步傳輸也稱起止式傳輸，每一個傳輸?shù)淖址加幸粋€附加的起始位和多個停止位。同步技術(shù)把每個完整的數(shù)據(jù)塊（幀）作為整體來傳輸，由定時信號（時鐘）來實現(xiàn)與發(fā)送端同步。同步傳輸以字節(jié)為單位，每次傳送12個同步字符、若干個數(shù)據(jù)字節(jié)和校驗字符。通過調(diào)制解調(diào)的方式在數(shù)據(jù)流中提取出同步信號，使接收方得到與發(fā)送方同步的接收時鐘信號，如圖4-1所示。3.5.

43、3 線路通信方式（1）單工通信方式。單工通信是指信息的傳送始終保持同一個方向，而不能進(jìn)行反向傳送，如圖4-2（a）所示。（2）半雙工通信方式。半雙工通信是指信息流可以在兩個方向上傳送，但同一時刻只限于一個方向傳送，如圖4-2（b）所示。（3）全雙工通信方式。全雙工通信能在兩個方向上同時發(fā)送和接收，如圖4-2（c）所示。a端和b端雙方都可以一面發(fā)送數(shù)據(jù)，一面接收數(shù)據(jù)。圖4-2 線路通信方式3.5.4 傳輸速率傳輸速率是指單位時間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒘?，傳輸速率（又稱波特率）的符號為bit/s。在數(shù)據(jù)傳輸中定義有三種速率：調(diào)制速率、數(shù)據(jù)信號速率和數(shù)據(jù)傳輸速率。（1）調(diào)制速率。通常用于表示調(diào)制解調(diào)器之間傳輸

44、信號的速率。（2）數(shù)據(jù)信號速率。數(shù)據(jù)信號速率是單位時間內(nèi)通過信道的信息量，單位是比特/秒（bit per second），用bit/s表示。（3）數(shù)據(jù)傳輸速率。數(shù)據(jù)傳輸速率是指單位時間內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，通常以字符/分鐘為單位。3.5.5 差錯控制由于通信設(shè)備可以達(dá)到較高的可靠性，因此一般認(rèn)為數(shù)據(jù)通信的差錯主要來自于數(shù)據(jù)傳輸信道。以下將簡單介紹差錯控制的常用方式和編碼。（1） 差錯控制方式。差錯控制方式是對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號進(jìn)行錯誤檢測和錯誤糾正。可以分為以下4種方式。 自動檢錯重傳（arq）。 前向糾錯（fec）。 混合糾錯（hec）。 不用編碼的差錯控制。（2） 常用的幾種檢錯碼。 奇偶校驗碼。它

45、是以字符為單位的校驗方法。一個字符一般由8位組成，低7位是信息字符的ascii，最高位是奇偶校驗位。由于奇偶校驗碼只需附加一位奇偶校驗位編碼，效率較高，因而得到了廣泛應(yīng)用。 循環(huán)冗余校驗（crc）碼。采用crc碼時，通常在信息長度為k位的二進(jìn)制序列之后，附加上r(r=nk)位監(jiān)督位，組成一個碼長為n的循環(huán)碼。3.5.6 傳輸介質(zhì)目前，普遍使用的傳輸介質(zhì)有同軸電纜、雙絞線、光纜。其他介質(zhì)如無線電、紅外線、微波等在plc網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用很少。其中雙絞線（帶屏蔽）成本低，安裝簡單；光纜尺寸小，重量輕，傳輸距離遠(yuǎn)，但成本高，安裝維修需專用儀器。具體性能比較如表5-1所示。表5-1傳輸介質(zhì)性能比較 3.5.7

46、 串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)串行通信的連接接口與連線電纜是直觀可見的，它們的相互兼容是通信得以保證的第一要求。3.5.8 profibus（過程現(xiàn)場總線）是目前最成功的現(xiàn)場總線之一，已得到廣泛地應(yīng)用。它是不依賴生產(chǎn)廠家的、開放式的現(xiàn)場總線，各種各樣的自動化設(shè)備均可通過同樣的接口交換信息。為數(shù)眾多的生產(chǎn)廠家提供了優(yōu)質(zhì)的profibus產(chǎn)品，用戶可以自由地選擇最合適的產(chǎn)品。從站通常為傳感器、執(zhí)行器、驅(qū)動器和變送器。它們可以接收信號并給予響應(yīng)，但沒有控制總線的權(quán)力。當(dāng)主站發(fā)出請求時，從站回送給主站相應(yīng)的信息。profibus除了支持這種主從模式外，還支持多主多從的模式。profibus協(xié)議以iso/osi參考

47、模型為基礎(chǔ)，第1層為物理層，定義了物理的傳輸特性；第2層為數(shù)據(jù)鏈路層；第36層profibus未使用；第7層為應(yīng)用層，定義了應(yīng)用的功能.這種簡化的結(jié)構(gòu)確保了profibus -dp的快速、高效的數(shù)據(jù)傳輸。用于設(shè)備級自動控制系統(tǒng)與外圍的設(shè)備之間的通信連接。profibus-dp協(xié)議結(jié)構(gòu)符合國際標(biāo)準(zhǔn)化組織開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型，它使用了其中的第1層、第2層及用戶接口，第3到第7層未用。中繼器可以延長網(wǎng)絡(luò)通信的距離，允許加入網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，每個中繼器可以另外加入32個設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)中最多可以使用9個中繼器。圖6-8所示的dp網(wǎng)絡(luò)是多主多從的系統(tǒng)配置。圖3-9 西門子plc構(gòu)成的dp網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) profibus d

48、p系統(tǒng)組態(tài)可分為帶dp口的主站系統(tǒng)，采用通信模板cp的主站系統(tǒng)以及帶智能從站的dp系統(tǒng)。三種dp系統(tǒng)中帶dp口的主站系統(tǒng)，采用通信模板cp的主站系統(tǒng)在硬件組態(tài)時基本相同?？偩€控制方法決定一個節(jié)點(diǎn)何時可以發(fā)送數(shù)據(jù)。原則上任一時間只有一個節(jié)點(diǎn)有權(quán)發(fā)送數(shù)據(jù)。.3.6 鍵盤/顯示控制器8279鍵盤和7段顯示器可以直接使用單片機(jī)8031的并行口或者用74ls273和74ls244，并行接口芯片8255連接。用上述接口方法，對鍵盤和顯示器的掃描是由軟件實現(xiàn)的，不但程序比較復(fù)雜，更不利的是占用cpu很多時間。若采用專用的可編程鍵盤/顯示控制器8279與微型計算機(jī)接口，則由8279對鍵盤和顯示器進(jìn)行自動掃描，

49、可充分提高cpu的工作效率。3.6.1 8279的主要功能 intel8279可以顯示8位或16位led顯示器，可以和具有64個按鍵或傳感器的陣列相連，通過編程可以實現(xiàn)多種工作方式。8279的主要功能如下：（1） 鍵盤與顯示器能同時工作；（2） 掃描式鍵盤工作方式；（3） 掃描式傳感器工作方式；（4） 用選通方式送入輸入信號；（5） 帶有8字符的鍵盤先入先出存儲器（fifo）（6） 觸點(diǎn)回彈時兩鍵封鎖或n鍵巡回；（7） 雙排8字或16字節(jié)顯示器；（8） 可右入或左出的16字節(jié)顯示ram；（9） 工作方式可由cpu編程；（10） 可編程掃描定時，鍵盤送入時有中斷輸出。3.6.2 intel827

50、9的管腳圖3-8 8279引腳8279采用40引腳封裝，其管腳與邏輯符號如圖 3-8 。起引腳功能分述如下：db0db7：雙向緩沖器總線，與cpu總線連接，用于在 cpu和8279之間傳送命令，數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息。clk： 時鐘輸入線，為8279提供內(nèi)部定時時鐘。reset： 復(fù)位線，當(dāng)輸入高電平時，8279復(fù)位。其復(fù) 位 狀態(tài)為16個字符左入顯示：編碼掃描鍵盤雙 鍵封鎖；時鐘為31分頻。cs： 片選信號，當(dāng)輸入低電平時，允許對8279進(jìn) 行讀寫操作，否則禁止。a0： 數(shù)據(jù)緩沖器地址輸入線。a0=1時，選擇命令 或狀態(tài)寄存器，a0=0時，選擇數(shù)據(jù)寄存器。rd，wd： 讀寫控制線，低電平有效。 ir

51、q： 中斷請求線，高電平有效。在鍵盤工作方式下，當(dāng)fifo/傳感器ram有數(shù)據(jù)是（有鍵閉合），irq變?yōu)楦唠娖较騝pu請求中斷。當(dāng)cpu讀出fifo中的數(shù)據(jù)時，irq變低，若ram中還有數(shù)據(jù)，irq在讀出后又返回高電平，直至fifo中數(shù)據(jù)被讀完， 該線復(fù)位。在傳感器工作中，每當(dāng)檢測到傳感器狀態(tài)變化時，irq就出現(xiàn)高電平。vcc，vss：電源線（+5v），地線sl0sl3：行掃描輸出線，用來掃描鍵盤和顯示器。掃描分為譯碼方式和編碼方式的輸出波形圖。rl0rl7：回送線，內(nèi)部有有源提升電路，以保持高電平，有鍵閉和為低電平。在選通工作方式中，也可以作為一般的數(shù)據(jù)輸入端。shift： 字型變換輸入線，

52、在鍵盤方式時，用于擴(kuò)充鍵的功能，可以用作鍵盤的上下檔功能鍵。在傳感器方式和選通方式下，該信號無效。cntl/stb：控制/選通輸入線。在鍵盤方式下，通常用來擴(kuò)充鍵的功能。在選通輸入方式時，該信號的上升沿將鎖存rl0rl7的信號。在傳感器方式，該線無用。outa0outa3：a組顯示輸出線（顯示ram高4位）。outb0outb3：b組顯示輸出線（顯示ram低4位）。這是兩個16*4顯示刷新寄存器的輸出端。依次顯示ram的內(nèi)容送到端口上，并與掃描線（sl0sl3）同步。兩個端口可分別使用，也可合起來作為一個8位端口。bd：顯示熄滅信號，該信號在數(shù)字切換或使用熄滅命令時，輸出為低電平。3.7 鍵盤，顯示器工作原理3.7.1 鍵盤的分類1.按制作工藝分，可將鍵盤分為硬板鍵盤和軟板鍵盤硬板鍵盤：帶彈簧的按鍵焊接在印刷電路板上所做成的鍵盤。軟板鍵盤： 以導(dǎo)電橡膠作為接觸材料放在以聚脂薄膜作為基底的印刷電路上所形成的鍵盤。2.按工作原理分，可將鍵盤分為編碼鍵盤和非編碼鍵盤編碼鍵盤： 主要用硬件實現(xiàn)對每個按鍵的定義和識