单片机测控系统的软硬件平台技术

路模拟量输入经过AD0809 A/D转换与89C52的数据线相连；模拟量输出信号采用DAC0832芯片，变换成电压或电流信号驱动连续阀、电动执行器等装置；开关量输出信号经过 74LS373锁存，光电隔离驱动，控制开关量输出；数码管显示驱动电路选用拥有串行总线的MAX7219，可带8位数码管或64个发光管，用于显示现场数据和进行声光报警；键盘电路选用单片机的高8位地址线接上拉电阻，软件程序扫描确定键码的方法；看门狗电路选用X25045，以防止数据丢失和CPU 误动作，该芯片将看门狗定时器电源监控电路与EEPROM三个功能部分集成于单个封装内，可编程操作，可靠性高、功耗低，内含512 字节EEPROM，用于存储通讯地址、系统参数设置等；与上位机通讯的芯片采用MAX485，可使通讯距离达1200米左右。

2． 2 软件平台

软件平台分成两部分，一部分直接置于硬件平台上，称为系统软件平台，主要完成现场数据采集、运行控制算法、输出控制量、现场参数设定、现场参数数码管显示等底层功能，所有工作通过建立在硬件平台的软件模块由单片机主程序组织在一起构成系统软件平台，所以是软硬件综合设计的结合点；另一部分用于与上位管理机进行通讯，称为通讯软件平台，它主要完成与上位管理机的通讯，传递现场数据、状态和接受上位机指令等工作。软件平台一方面要充分发挥硬件平台的潜力，在现有硬件资源的条件下，让系统根据实际工业测控系统的工艺要求完成更多的工作，从而节省硬件成本费用；另一方面，软件平台是用户二次开发的主要依据，为了缩短开发周期，其软件实现的主要功能都可以做成标准模块，方便二次开发使用。根据硬件开发平台设计的单片机软件主程序和相应的功能模块框图如图所示。

3　平台技术的特点　　

这种软硬件综合设计的平台技术概括起来有如下特点：

① 开发效率高。平台系统具有应用系统的基本框架，用户只要适当修改软件，即可生成应用系统。

② 实时性好。由于测控系统平台基于单片机MCU，同时还具有自带的众多功能模块，通过串行口与微机PC通讯，所以既可以作为独立的智能仪表或控制器使用，又可以与上位机进行实时通讯，构成功能更强大的集散控制系统。

③ 彻底根除产品开发中大量低水平重复工作，平台的可靠性积累，保证基于平台开发的产品具有良好的可靠性，平台的标准化、系列化、规范化设计极大地有利于产品的生产、维修与更新。

4 应用实例　　

对于发酵过程温度控制系统和金刚石研磨控制系统这两种不同系统的设计，就可以用平台技术很方便地实现，其系统框图见图四及图五。

发酵过程温度控制系统：输入量有发酵原料温度和蒸汽管道压力两个，控制量为罐内温度，通过调节冷水阀门开度和蒸汽阀门开度实现，为实现此目标，只须利用通用的软硬件平台，对系统软件平台稍作修改即可完成设计。

金刚石研磨控制系统：输入量有金刚石型号、重量，控制量为电机转速，对于此系统，同样只要利用通用的软硬件平台，按照该系统的特定要求修改系统平台软件，很容易实现新的设计。

5 结束语　　

这种基于软硬件综合设计的平台技术，能够充分发挥系统中的软硬件资源，节省硬件费用和软件开发开销，同时也大大缩短了系统开发周期，是一种先进的单片机测控系统设计方法。可广泛应用于众多单片机工业测控系统中。

叁考文献
1何立民：单片机应用技术选编。北京航空航天大学出版社。1994
2王修才，刘祖望：单片机接口技术。复旦大学出版社 1995
3潘新民：微型计算机控制技术。人民邮电出版社 1987