畢業(yè)設(shè)計(jì)----閘門流量智能控制系統(tǒng)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1緒論1</b></p><p>　　1.1研究目的與意義1</p><p>　　1.2相關(guān)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1</p><p>　　1.3本文研究的主要內(nèi)容2</p><p>　　2

2、閘門智能控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)2</p><p>　　2.1閘門控制系統(tǒng)的功能3</p><p>　　2.2控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)3</p><p>　　2.3閘門控制系統(tǒng)方案選擇4</p><p>　　2.4傳感器的選取7</p><p><b>　　2.5本章小結(jié)9</b></p>

3、<p>　　3閘門智能控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)9</p><p>　　3.1系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)原則9</p><p>　　3.2系統(tǒng)硬件總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10</p><p>　　3.3單片機(jī)及定時(shí)復(fù)位電路11</p><p>　　3.4數(shù)據(jù)采集處理電路12</p><p>　　3.5顯示系統(tǒng)電路13</p&g

4、t;<p>　　3.6輸出控制電路15</p><p>　　3.7通訊接口電路16</p><p>　　3.8本章小結(jié)17</p><p>　　4閘門智能控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)17</p><p>　　4.1系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方法17</p><p>　　4.2軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)18</p>

5、<p>　　4.3系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)19</p><p>　　4.4數(shù)據(jù)采集與處理程序設(shè)計(jì)21</p><p>　　4.5定時(shí)器0中斷處理設(shè)計(jì)23</p><p>　　4.6外部中斷1處理設(shè)計(jì)23</p><p>　　4.7 輸出控制模塊設(shè)計(jì)24</p><p>　　4.8串行通信程序設(shè)計(jì)25<

6、/p><p>　　4.9本章小結(jié)26</p><p><b>　　總 結(jié)27</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)28</b></p><p><b>　　致 謝29</b></p><p><b>　　附 錄30</b&g

7、t;</p><p><b>　　附 錄130</b></p><p><b>　　附 錄230</b></p><p><b>　　1緒論</b></p><p>　　1.1研究目的與意義</p><p>　　水是人類的一種十分寶貴的資源，如果沒有

8、水，整個(gè)世界都將走向滅亡，隨著我們國(guó)家經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，對(duì)水的需求量也大幅度增長(zhǎng)，現(xiàn)在中國(guó)的北方很多省份已經(jīng)出現(xiàn)了缺水的現(xiàn)象，那么到2010年，中國(guó)將成為一個(gè)嚴(yán)重缺水的國(guó)家，水短缺將會(huì)嚴(yán)重制約著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，嚴(yán)重影響著我國(guó)民眾的日常生活。要合理的利用水資源，離不開對(duì)水資源的有效調(diào)度，閘門控制自動(dòng)化項(xiàng)目的主要目的是將現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和先進(jìn)的控制技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)運(yùn)用于閘門及水位等參量的自動(dòng)測(cè)量、計(jì)算、控制和調(diào)節(jié)，來實(shí)現(xiàn)水

9、資源的合理輸送、節(jié)制和分配。</p><p>　　1.2相關(guān)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀</p><p>　　計(jì)算機(jī)技術(shù)在閘門自動(dòng)化中的運(yùn)用是從上世紀(jì)才開始發(fā)展起來的。20世紀(jì)40年代是幾乎主機(jī)與控制一體的直接控制。</p><p>　　90年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，著名的摩爾定律可以作為硬件制造技術(shù)迅猛發(fā)展勢(shì)頭的一個(gè)標(biāo)志，芯片上的晶體管數(shù)目每?jī)赡陼?huì)增加一倍。與此同時(shí)，軟

10、件產(chǎn)業(yè)也蒸蒸日止，各種應(yīng)用軟件應(yīng)運(yùn)而生，充斥于生產(chǎn)生活的各個(gè)角落。計(jì)算機(jī)大量應(yīng)用于閘門自動(dòng)控制系統(tǒng)，在價(jià)格和技術(shù)上己不存在任何問題。</p><p>　　PID控制是最早發(fā)展起來的控制策略，由于其算法簡(jiǎn)單、可靠性高而被廣泛運(yùn)用于各種過程控制。但在PH)控制中，一個(gè)關(guān)鍵的問題就是控制參數(shù)的整定，傳統(tǒng)的方法是在獲取控制對(duì)象數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)某一整定原則來確定PID參數(shù)。然而實(shí)際的水利工程系統(tǒng)具有非線性、時(shí)變不確定

11、性，難以建立精確的數(shù)學(xué)模型，而且常規(guī)PID控制器對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工況的適應(yīng)性很差，其參數(shù)往往整定不良、性能欠佳。</p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)，尤其是智能科學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的高度發(fā)展，水利工程系統(tǒng)控制算法的研究工作得到了不斷的發(fā)展。將模糊控制引入傳統(tǒng)水利PID控制是又一嘗試。模糊控制是智能控制的一個(gè)分支，它的基本思想就是利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)人的控制經(jīng)驗(yàn)，它可以避開復(fù)雜的數(shù)學(xué)建模過程，對(duì)于非線性、時(shí)變的大滯后且?guī)в须S機(jī)干擾的系統(tǒng)

12、，模糊控制具有易于設(shè)計(jì)、魯棒性好及對(duì)參數(shù)變化不敏感等特點(diǎn)。</p><p>　　今后人們將不斷深入研究將智能控制理論運(yùn)用于水利工程控制系統(tǒng)，從而使之有更好的運(yùn)行品質(zhì)和動(dòng)態(tài)特性?？梢灶A(yù)見，人工智能與傳統(tǒng)控制的結(jié)合，以傳統(tǒng)控制方法為主、人工智能為輔將是水利工程控制系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì).</p><p>　　國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家 (如美國(guó)、日本)的水利自動(dòng)化建設(shè)起步早，完善程度高。在這些國(guó)家，現(xiàn)代科技能及

13、時(shí)用于水利事業(yè)，發(fā)揮效益。西方發(fā)達(dá)國(guó)家十分注意基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的收集和整理.管理部門對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)比較重視，數(shù)據(jù)一般由計(jì)算機(jī)管理，存儲(chǔ)在文件或數(shù)據(jù)庫(kù)中。以下是世界部分發(fā)達(dá)國(guó)家水利工程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)與我國(guó)現(xiàn)狀的比較。</p><p>　　美國(guó)調(diào)水工程由水資源部統(tǒng)一管理運(yùn)行，控制系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)、通信和電子設(shè)備。該系統(tǒng)可對(duì)泵站和電廠，節(jié)制閘的閘門和其他各種設(shè)備、設(shè)施實(shí)行計(jì)算機(jī)通信、監(jiān)控、監(jiān)測(cè)和調(diào)度。為方便工程的控制和運(yùn)用，除設(shè)置中

14、央控制室外，還在個(gè)別區(qū)域設(shè)置分控制中心。中央控制室負(fù)責(zé)所有工程的管理和協(xié)調(diào)，同時(shí)也兼作各分控制中心的備用。</p><p>　　我國(guó)當(dāng)前水利計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)采用分層分布式的功能結(jié)構(gòu)，分為主控級(jí)(上位計(jì)算機(jī))、控制級(jí) (現(xiàn)地控制單元、現(xiàn)地采集單元)，主控級(jí)采用雙機(jī)互為熱備用的方式。監(jiān)控系統(tǒng)由主控計(jì)算機(jī)和現(xiàn)地單元級(jí)組成，其主干網(wǎng)絡(luò)選擇交換型以太網(wǎng)。工業(yè)控制計(jì)算機(jī)是集中監(jiān)視和控制功能的人機(jī)接口，現(xiàn)場(chǎng)控制、采集單元根據(jù)地理

15、條件采用現(xiàn)場(chǎng)總線、無(wú)線傳輸?shù)韧ㄓ嵎绞健?lt;/p><p>　　從以上分析中可以看出，我國(guó)當(dāng)前的水利工程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)與國(guó)外沒有差別，但在管理與控制網(wǎng)絡(luò)上還不夠統(tǒng)一和規(guī)范，還有一些細(xì)節(jié)問題上還需要在具體使用環(huán)境下，做詳細(xì)的研究、設(shè)計(jì)和規(guī)劃，力求達(dá)到設(shè)計(jì)最優(yōu)、成本最低、運(yùn)行可靠、操作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便等特點(diǎn)。</p><p>　　1.3本文研究的主要內(nèi)容</p><p&g

16、t;　　a.了解閘門流量智能控制的主要任務(wù)、工作原理和實(shí)現(xiàn)方式； </p><p>　　b. 分析閘門流量智能控制的工作原理，畫出閘門流量智能控制的系統(tǒng)框圖

17、； </p><p>　　c. 完成閘門流量智能控制的硬件電路設(shè)計(jì)； </p><p>　　d. 根據(jù)閘門流量智能控制的工作要求和具體硬件電路編寫相關(guān)軟件。 </p>&

18、lt;p>　　在閘門運(yùn)行中，本文的控制目標(biāo)主要有定水位控制和定流量控制。定水位控制是由于供水的需要，要保證閘前水位的恒定值，根據(jù)水和用水情況，通過閘門的控制達(dá)到所需水位的穩(wěn)定值;定流量控制是根據(jù)閘門前后水位來控制閘門開度，保證在規(guī)定時(shí)間里的恒定過閘流量。</p><p>　　要達(dá)到閘門控制的目標(biāo)，避免和解決閘門控制中的問題，需要分析影響閘門允許和控制的各種條件，把這些條件通過適當(dāng)?shù)乃惴ê头椒▉韺?shí)現(xiàn)最優(yōu)控制的

19、要求。</p><p>　　本文從以上要求出發(fā)，就復(fù)雜多變難以預(yù)測(cè)的上游水文特性與過閘流量準(zhǔn)確控制、閘門的安全操作的矛盾問題而展開探討，利用控制理論、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)作為研究工具，尋求合理的控制方案，為水資源利用實(shí)現(xiàn)信息化解決重要的基礎(chǔ)問題。</p><p>　　2 閘門智能控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)</p><p>　　本章主要根據(jù)閘門智能控制系統(tǒng)完成功能，制定系統(tǒng)

20、控制方案。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展，運(yùn)用在閘門自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中的技術(shù)主要有分布式計(jì)算機(jī)控制、PLC技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)等。</p><p>　　2.1閘門控制系統(tǒng)的功能</p><p>　　為了可靠完成閘門的啟閉，其控制系統(tǒng)應(yīng)具備五個(gè)基本功能:閘門的控制功能、閘門運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài)信號(hào)的采集和處理、閘門控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)判斷功能、閘門控制系統(tǒng)的保護(hù)功能。</p>&

21、lt;p>　　閘門控制功能主要完成閘門的正常啟門與關(guān)閉閘門。</p><p>　　閘門運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài)信號(hào)的采集和處理主要完成水位數(shù)據(jù)的采集與處理、閘門位移數(shù)據(jù)的采集與處理。水位數(shù)據(jù)的采集與處理主要包括閘門閘前、閘后水位數(shù)據(jù)的采集與處理;閘門位移數(shù)據(jù)的采集與處理則包括閘門位移量、閘門運(yùn)行狀態(tài)、是否越限等數(shù)據(jù)的采集與處理。</p><p>　　閘門控制系統(tǒng)的計(jì)算判斷功能應(yīng)對(duì)采集來的數(shù)據(jù)進(jìn)

22、行計(jì)算，并將結(jié)果與設(shè)定值進(jìn)行比較，從而判斷出是否出現(xiàn)故障或事故情況，作出相應(yīng)處理，并上報(bào)中控室，向工作人員報(bào)警，同時(shí)作歷史記錄。</p><p>　　由于現(xiàn)場(chǎng)控制單元需要向上位機(jī)發(fā)送信號(hào)并且接受其發(fā)出的指令，因此采用串行通訊實(shí)現(xiàn)兩者之間的聯(lián)系。現(xiàn)地控制單元之間采用RS-232現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)的堅(jiān)固性能夠保證閘門集控系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)行。</p><p><b>　　2.2控制系統(tǒng)設(shè)

23、計(jì)</b></p><p>　　圖2-2 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　本控制系統(tǒng)采用分層分布式的功能結(jié)構(gòu)，分為上位計(jì)算機(jī) (主控級(jí))和現(xiàn)場(chǎng)控制單元 (控制級(jí)).主控計(jì)算機(jī)完成對(duì)被控對(duì)象的監(jiān)控、管理與通信，是整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的控制核心。現(xiàn)場(chǎng)控制單元主根據(jù)上位機(jī)的指令控制閘門運(yùn)行，并將采集到的數(shù)據(jù)傳送給上位計(jì)算機(jī)。控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2-2所示。</p><

24、p>　　2.3閘門控制系統(tǒng)方案選擇</p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展，一些先進(jìn)的新技術(shù)在閘門自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中也得到不同程度的應(yīng)用，其中有PLC技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)等。</p><p>　　2.3.1可編程控制器方案</p><p>　　可編程序控制器(Programmable Controller，簡(jiǎn)稱PLC), 1968年美國(guó)通用

25、汽車(GM)公司提出取代繼電器控制裝置的要求，第二年美國(guó)數(shù)字公司研制出了第一代可編程序控制器，滿足了GM公司裝配線的要求。隨著集成電路技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在己有第五代PLC產(chǎn)品了。</p><p>　　在過程工業(yè)中，除了以連續(xù)量為主的反饋控制外，特別在制造工業(yè)中存在了大量的開關(guān)量為主的開環(huán)的順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作號(hào)按照時(shí)序動(dòng)作;另外還有與順序、時(shí)序無(wú)關(guān)的按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制;以及

26、大量的開關(guān)量、脈沖量、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)器、模擬量的越限報(bào)警等狀態(tài)量為主的離散量的數(shù)據(jù)采集監(jiān)視。由于這些控制和監(jiān)視的要求，所以PLC發(fā)展成了取代繼電器線路和進(jìn)行順序控制為主的產(chǎn)品。</p><p>　　a.可編程序控制器的組成</p><p>　　從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式(模塊式)兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊

27、式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。PLC的組成見圖2-1。</p><p><b>　　A.CPU的構(gòu)成</b></p><p>　　CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套PLC至少有一個(gè)CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，

28、并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源和 PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤等。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，去指揮有關(guān)的控制電路。</p><p>　　圖2-1 PLC組成框圖</p><p>　　CPU主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，CPU單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電

29、路。內(nèi)存主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元。</p><p><b>　　B.I/O模塊</b></p><p>　　PLC與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分I/O)完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號(hào)狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài).輸入模塊將電信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。I/O分為開關(guān)量輸入(DI

30、)，開關(guān)量輸出(DO)，模擬量輸入(AI)，模擬量輸出(AO)等模塊。</p><p>　　開關(guān)量是指只有開和關(guān)(或1和0)兩種狀態(tài)的信號(hào)，模擬量是指連續(xù)變化的量。常用的I/O分類如下:</p><p>　　開關(guān)量:按電壓水平分，有220VAC, 110VAC, 24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。</p><p>　　模擬量:按信號(hào)類型分，有電流型

31、(4-20mA, 0-20mA )、電壓型( 0-10V, 0-5V,－10-10V)等，按精度分，有12bit，14bit，l6bit等。</p><p>　　除了上述通用I/O外，還有特殊I/O模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。按I/O點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O模塊可多可少，但其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。</p><p><b&g

32、t;　　C.電源模塊</b></p><p>　　PLC電源用于為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時(shí)，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源輸入類型有:交流電源(220VAC或 110VAC)，直流電源(常用的為24VDC) 。</p><p>　　D.PLC系統(tǒng)的其它設(shè)備</p><p>　　編程器是PLC開發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測(cè)運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少

33、的器件，用于編程、對(duì)系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控PLC及PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況，但它不直接參與現(xiàn)場(chǎng)控制運(yùn)行。小編程器PLC一般有手持型編程器，目前一般由計(jì)算機(jī)(運(yùn)行編程軟件)充當(dāng)編程器。</p><p>　　輸入輸出設(shè)備用于永久性地存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)，如 EPROM, EEPROM寫入器、條碼閱讀器，輸入模擬量的電位器，打印機(jī)等。</p><p>　　為了完成控制策略，替代繼電器，使用戶等完成類似

34、繼電器線路的控制系統(tǒng)梯形圖，而編制了一套控制算法功能塊(或子程序)，稱為指令系統(tǒng)，固化在存貯器ROM中，用戶在編制應(yīng)用程序時(shí)可以調(diào)用.指令系統(tǒng)大致可以分為兩類，即基本指令和擴(kuò)展指令。PLC提高了充足的計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器、內(nèi)部繼電器、寄存器及存貯區(qū)等內(nèi)部資源，為編程帶來極大方便。</p><p><b>　　b.PLC的通信</b></p><p>　　依靠先進(jìn)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技

35、術(shù)可以迅速有效地收集、傳送生產(chǎn)和管理數(shù)據(jù)。因此，網(wǎng)絡(luò)在自動(dòng)化系統(tǒng)集成工程中的重要性越來越顯著，甚至有人提出 “網(wǎng)絡(luò)就是控制器”的觀點(diǎn)說法。</p><p>　　PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使PLC與PLC之間、PLC與上位計(jì)算機(jī)以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，實(shí)現(xiàn)分散集中控制。</p><p>　　PLC及其在網(wǎng)絡(luò)中，存在兩類通信方法:串行通信和并行通信。并行通信一般

36、是PLC內(nèi)部的通信，指多臺(tái)處理器之間的通信，以及PLC中CPU單元與智能模塊的CPU之間的通信。PLC網(wǎng)絡(luò)中常使用RS-232或RS-485串行通信。</p><p>　　2.3.2單片機(jī)方案</p><p>　　單片機(jī)全稱為單片微型計(jì)算機(jī)(Single-Chip-Micro Computer)。它在一個(gè)芯片上集成了CPU, ROM, RAM、計(jì)數(shù)器/定時(shí)器、多個(gè)I/O接口，從而在一個(gè)芯片

37、上構(gòu)成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。隨著計(jì)算機(jī)制造技術(shù)的發(fā)展，芯片的集成度越來越高，有的單片機(jī)還集成有A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、模擬多路開關(guān)、PWM電路以及時(shí)鐘電路.單片機(jī)若再配上外圍部件以及相應(yīng)的軟件就構(gòu)成單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。單片機(jī)有如下特點(diǎn)。</p><p>　　a.集成度高，體積小，重量輕。</p><p>　　b.可靠性高。單片機(jī)是按工業(yè)測(cè)控環(huán)境要求設(shè)計(jì)的，其抗噪聲千擾的能力優(yōu)于一般的計(jì)算機(jī)，程序指

38、令、常數(shù)固化ROM中，不易受到破壞。</p><p>　　c.控制功能強(qiáng)。單片機(jī)指令系統(tǒng)中有豐富的條件分支轉(zhuǎn)移指令，I/O口的邏輯操作以及位處理功能，能夠滿足工業(yè)控制的要求。</p><p>　　d.實(shí)時(shí)性強(qiáng)。單片機(jī)的硬件和軟件聯(lián)系緊密，應(yīng)用軟件采用匯編語(yǔ)言編制，程序執(zhí)行所需的時(shí)間短，因而能夠滿足工業(yè)控制的實(shí)時(shí)性要求。</p><p>　　e. 應(yīng)用靈活方便。單片機(jī)

39、具有計(jì)算機(jī)的基本功能部件，又提供了許多供擴(kuò)展的總線，很容易構(gòu)成滿足各種需要的應(yīng)用系統(tǒng)。因此，單片機(jī)應(yīng)用到很多領(lǐng)域，包括智能儀表、工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)、智能家用電器、網(wǎng)絡(luò)通訊等等。</p><p>　　f. 性價(jià)比高。一方面，單片機(jī)本身價(jià)格比較低;另一方面，由于單片機(jī)應(yīng)用靈活，可以有針對(duì)性地設(shè)計(jì)系統(tǒng)，滿足控制需求，因而提高了單片機(jī)應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)性。</p><p>　　基于以上優(yōu)點(diǎn)單片機(jī)廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)

40、域，如工業(yè)控制系統(tǒng)、智能化儀表、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等，單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用水平逐漸成為一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志之一。</p><p><b>　　2.4傳感器的選取</b></p><p>　　傳感器能感受規(guī)定的被測(cè)量并按一定規(guī)律將其轉(zhuǎn)換為有用信號(hào)的器件或裝置。傳感器至少應(yīng)具備兩方面的功能:能感受非電量;能將非電量轉(zhuǎn)換為電量或電參量。</p><p&

41、gt;　　在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，傳感器((Sensor)是一種常見的卻又很重要的器件，它是自動(dòng)控制系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié)，是被控量進(jìn)入控制系統(tǒng)的入口。傳感器就像自動(dòng)控制系統(tǒng)的眼睛、鼻子、耳朵一樣，對(duì)于一個(gè)控制系統(tǒng)的性能起著重要作用?？煽?、靈敏的傳感器是自動(dòng)控制系統(tǒng)正常工作的前提。就像雙目失明的盲人是不可能很準(zhǔn)確地拿到所要拿的東西一樣，如果控制系統(tǒng)的傳感器部分不能正常工作，自動(dòng)控制系統(tǒng)也就沒有辦法代替人來完成各種工作。因此，傳感器性能的優(yōu)劣對(duì)整個(gè)自動(dòng)

42、控制系統(tǒng)性能的發(fā)揮起著舉足輕重的作用。</p><p><b>　　a.傳感器的組成</b></p><p>　　傳感器是一個(gè)完整的測(cè)量裝置，它能把被測(cè)物理量轉(zhuǎn)化為與之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系的電量輸出，以滿足信息的傳輸、記錄、顯示等要求。</p><p>　　傳感器一般由敏感元件、傳感元件和測(cè)量電路三部分組成。有時(shí)加上輔助電源，可用方框圖來表示，如圖

43、2-3所示。</p><p>　　圖2-3 傳感器組成方框圖</p><p>　　敏感元件— 直接感受被測(cè)量 (一般為非電量)，并輸出與被測(cè)量成確定關(guān)系的其它量 (包括電量)的元件。</p><p>　　傳感元件— 傳感器的重要組成元件，可以直接感受被測(cè)量(一般為非電量)而輸出與被測(cè)量成確定關(guān)系的電量，如熱電偶和熱敏電阻。它也可以不直接感受被測(cè)量，而只感受與被測(cè)量成

44、確定關(guān)系的其它非電量，例如差動(dòng)式壓力傳感器，并不直接感受壓力，只是感受與被測(cè)壓力成確定關(guān)系的位移量，然后輸出電量。</p><p>　　測(cè)量電路— 能把傳感元件輸出的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為便于傳輸和處理的有用電信號(hào)的電路。采用何種測(cè)量電路視傳感元件的類型而定，使用較多的是電橋電路和放大電路。</p><p><b>　　b.傳感器的分類</b></p><p

45、>　　根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的不同需要，傳感器可以有多種分類方法。若是以非電量轉(zhuǎn)化為電量的方法來分，傳感器可分為磁式傳感器、光學(xué)傳感器、超聲波傳感器、同位素傳感器、微波傳感器、電化學(xué)傳感器。 </p><p>　　c.傳感器的選用原則</p><p>　　A. 傳感器的電氣性能必須滿足測(cè)量的要求。</p><p>　　B. 應(yīng)當(dāng)從經(jīng)濟(jì)的角度選用合適的傳感器

46、。隨著傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)于同一被測(cè)量，可選用多種類型的傳感器來完成測(cè)量。因此，應(yīng)從經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，選擇最優(yōu)。</p><p>　　C. 要綜合考慮傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)。對(duì)于技術(shù)指標(biāo)應(yīng)有所側(cè)重，首先滿足主要技術(shù)指標(biāo)要求。</p><p>　　D. 傳感器的構(gòu)造參數(shù)(如尺寸、重IR、形狀等)應(yīng)滿足安裝要求。由于受被測(cè)對(duì)象條件所限，往往對(duì)傳感器的結(jié)構(gòu)提出許多特殊要求，選用時(shí)應(yīng)特別注意。否則，傳感

47、器性能再好，也不能應(yīng)用。</p><p>　　E.傳感器必須考慮工作環(huán)境的要求。工作環(huán)境不同，對(duì)傳感器的要求也就不同，應(yīng)充分考慮這一點(diǎn)。</p><p>　　2.4.1閘門開度儀</p><p>　　當(dāng)前，有無(wú)數(shù)的水閘在全國(guó)各地運(yùn)行，而對(duì)閘門開度的檢測(cè)還采用比較落后的方式。要實(shí)現(xiàn)對(duì)閘門的實(shí)時(shí)監(jiān)控，就必須采用靈敏可靠的傳感器來測(cè)量閘門開度。現(xiàn)在，在閘門開度測(cè)量中應(yīng)用較

48、為方便，精度也比較高的傳感器是光電編碼器。</p><p>　　a.光電編碼器的原理及組成</p><p>　　光電編碼器是一種測(cè)量軸角位置的傳感器。它具有很高的分辨率、精度和可靠性。光電編碼器有兩種類型:絕對(duì)型編碼器和增量型編碼器.增量型編碼器需要一個(gè)計(jì)數(shù)系統(tǒng)，旋轉(zhuǎn)的碼盤通過敏感元件給出一系列脈沖，在計(jì)數(shù)器中對(duì)某個(gè)基數(shù)進(jìn)行加減，從而記錄了旋轉(zhuǎn)的角位移量。絕對(duì)型編碼器不需要基數(shù)，它在任意位

49、置給出一個(gè)固定的與位置對(duì)應(yīng)的數(shù)字碼輸出。由于絕對(duì)型編碼器是在碼盤停止旋轉(zhuǎn)后直接輸出所在位置值，計(jì)數(shù)不會(huì)產(chǎn)生累積誤差，高速旋轉(zhuǎn)時(shí)也不必考慮讀取系統(tǒng)和電路的響應(yīng)時(shí)間，同時(shí)也不會(huì)受到中斷干擾的影響，因而，對(duì)于閘門開度測(cè)量，采用絕對(duì)型光電編碼器比較好。</p><p>　　b.閘門開度儀的組成</p><p>　　閘門開度儀包括閘位傳感器和閘位顯示儀表。</p><p>　

50、　閘位傳感器的質(zhì)量直接關(guān)系到閘門監(jiān)控的效果。由于光電編碼器的具有多種優(yōu)點(diǎn)，非常適合作閘位傳感器，所以，我們決定采用它。通過對(duì)國(guó)內(nèi)外光電編碼器產(chǎn)品性能、價(jià)格的比較，擬采用德國(guó)海德漢((HEIDEHAIN)公司的ROQ425型絕對(duì)型光電編碼器。該編碼器精度高，可使閘門開度分辨到毫米級(jí)。主要技術(shù)指標(biāo)為:分辨率 8192/轉(zhuǎn)，分解轉(zhuǎn)數(shù) 4096 (212)，量程 8192 × 4096；輸出碼為 25位格雷碼，輸出信號(hào) SSI同步串行

51、信號(hào)；工作電壓 10-30VDC；電纜引出線采用十芯屏蔽線，通常為 1米，通過屏蔽連接最大可達(dá) 100米:最大機(jī)械轉(zhuǎn)數(shù) 10000轉(zhuǎn)/分；防護(hù)等級(jí)為IP64或 IP66(軸端)IP67(外殼)。閘位傳感器安裝在閘室內(nèi)卷?yè)P(yáng)機(jī)被動(dòng)輪軸端，采用齒輪傳動(dòng)。</p><p>　　閘位傳感器采用 ROQ425絕對(duì)型光電編碼器，安裝于鋼絲繩收緊器 GPS500內(nèi)，GPS500安裝在啟閉機(jī)閘門上方，鑰絲繩活動(dòng)端直接連接閘門。采用

52、這種鋼絲繩收緊器，直接測(cè)量閘門開度，精度比較高.傳感器輸出信號(hào)為SSI同步串行信號(hào)，SSI信號(hào)理論最大傳輸距離為400米。信號(hào)傳輸線為6芯，分別為DC+12V(棕綠色)，DC—12V(白綠色)，Data +(灰色)，Data-(粉紅色)，Clock十(紫色)Clock一(黃色)。絕對(duì)的位置值由時(shí)鐘信號(hào)觸發(fā)，從高位(MSB)開始輸出與時(shí)鐘信號(hào)同步的串行信號(hào)，SSI標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)單轉(zhuǎn)為 13位(串行)，多轉(zhuǎn)為 25位(13+12位串行)。當(dāng)不傳

53、送信號(hào)時(shí)，時(shí)鐘和數(shù)據(jù)位均是高位。在時(shí)鐘信號(hào)的第一個(gè)下降沿到來時(shí)，當(dāng)前值開始貯存。經(jīng)過時(shí)間t1，從時(shí)鐘信號(hào)上升沿開始，數(shù)據(jù)信號(hào)開始傳送。t2為數(shù)據(jù)信號(hào)的延時(shí)。t3為恢復(fù)信號(hào)的時(shí)間寬度，等待下次傳送。</p><p>　　閘位顯示儀表為 4位數(shù)碼管顯示，輸入信號(hào)為SSI同步串行信號(hào)，輸出信號(hào)為RS-485串行信號(hào)。其輸出信號(hào)直接傳送到閘門自動(dòng)控制系統(tǒng)的下位機(jī)的串行接口。</p><p><

54、;b>　　2.4.2水位儀</b></p><p>　　閘門控制系統(tǒng)的水位儀主要用于水閘前后水位的測(cè)量。 目前采用較多的是浮子式液位計(jì)或投入式液位計(jì)來進(jìn)行水位測(cè)量。其缺點(diǎn)為:測(cè)量精度低，不可靠，經(jīng)常出現(xiàn)浮子卡死不動(dòng)和傳感器堵塞導(dǎo)致測(cè)不準(zhǔn)，安裝、調(diào)試不便;由于浮子式水位計(jì)具有機(jī)械傳動(dòng)部件，在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中長(zhǎng)期使用容易銹蝕破壞，因而維護(hù)工作量大;采集到的僅是模擬信號(hào)，不能直接進(jìn)入計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)

55、無(wú)人值班控制系統(tǒng)不實(shí)用。</p><p>　　超聲波傳感器則克服了上述缺點(diǎn)。它測(cè)量精度高，安裝簡(jiǎn)單;與水面無(wú)接觸，不受水流泥沙含量的影響;它不需要測(cè)井，并且可以配用有線、無(wú)線遙測(cè)設(shè)備。</p><p><b>　　2.5本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要介紹了一些應(yīng)用于閘門智能控制系統(tǒng)中的新進(jìn)技術(shù)以及傳感器的選取，分析了分布式控制系

56、統(tǒng)方案、現(xiàn)場(chǎng)總線方案、以太網(wǎng)方案、可編程控制器方案、單片機(jī)方案，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了結(jié)合單片機(jī)技術(shù)和分布式分散控制系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)的閘門智能控制方案。</p><p>　　3閘門智能控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)原則</p><p>　　作為一個(gè)實(shí)現(xiàn)功能豐富、元器件復(fù)雜、工作獨(dú)立的單片機(jī)系統(tǒng)，首先要考慮的就是系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)。</p>

57、<p>　　一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)包含有兩部分內(nèi)容，一部分是系統(tǒng)擴(kuò)展，即單片機(jī)的功能單元，如ROM, RAM, I/O口、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)等。當(dāng)它們的容量不能滿足應(yīng)用系統(tǒng)的要求時(shí)，必須在片外進(jìn)行擴(kuò)展，選擇適當(dāng)?shù)男酒?，設(shè)計(jì)相應(yīng)的電路。二是系統(tǒng)配置，即按照系統(tǒng)功能要求配置外圍設(shè)備，如鍵盤、顯示器、打印機(jī)、A/D、D/A轉(zhuǎn)換器等，要設(shè)計(jì)合適的接口電路。 </p><p>　　本課題

58、在硬件系統(tǒng)的擴(kuò)展和配置設(shè)計(jì)中遵循以下原則：</p><p>　　a.盡可能選擇典型電路，并符合單片機(jī)的常規(guī)用法。為硬件系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化打下良好的基礎(chǔ)；</p><p>　　b.系統(tǒng)的擴(kuò)展與外圍設(shè)備配置的水平應(yīng)充分滿足應(yīng)用系統(tǒng)的功能要求，并留有適當(dāng)?shù)挠嗟?，以便進(jìn)行二次開發(fā)；</p><p>　　c.硬件結(jié)構(gòu)應(yīng)結(jié)合應(yīng)用軟件方案一并考慮。硬件結(jié)構(gòu)與軟件方案會(huì)產(chǎn)生相互影

59、響，考慮的原則是:軟件能實(shí)現(xiàn)的功能盡可能由軟件來實(shí)現(xiàn)，以簡(jiǎn)化硬件結(jié)構(gòu)。但必須注意，由軟件實(shí)現(xiàn)的硬件功能，其響應(yīng)時(shí)間要比直接用硬件實(shí)現(xiàn)來得長(zhǎng)，而且占用CPU的時(shí)間(比如延時(shí)程序)；</p><p>　　d.整個(gè)系統(tǒng)的性能要盡量做到性能匹配，例如選用晶振頻率較高時(shí)，存儲(chǔ)器的存取時(shí)間有限，應(yīng)該選擇允許存取速度較高的芯片;選擇CMOS芯片單片機(jī)構(gòu)成低功耗系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)中所有的芯片都應(yīng)該選擇低功耗的產(chǎn)品；</p>

60、<p>　　e.可靠性及抗千擾設(shè)計(jì)是硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)不可缺少的一部分，它包括芯片、器件選擇、去禍濾波、印刷電路板布線、通道隔離等；</p><p>　　f.單片機(jī)外接電路較多時(shí)，必須考慮器件驅(qū)動(dòng)能力。驅(qū)動(dòng)能力不足時(shí)，系統(tǒng)工作不可靠。</p><p>　　3.2系統(tǒng)硬件總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　系統(tǒng)硬件的總體結(jié)構(gòu)圖如圖3-1所示，電路部分以AT89S

61、52單片機(jī)為中央處理器，輔以外圍模擬、數(shù)字電路功能模塊，實(shí)現(xiàn)智能控制器對(duì)閘門的啟閉操作、顯示工作狀態(tài)、故障報(bào)警、處理等全方位閉環(huán)控制。電路板上主要包括數(shù)據(jù)采集處理電路、鍵盤與顯示電路、控制輸出電路、模擬電源、數(shù)字電源、蜂鳴器等。</p><p>　　圖3-1閘門流量控制系統(tǒng)圖</p><p>　　3.3單片機(jī)及定時(shí)復(fù)位電路</p><p>　　系統(tǒng)核心控制由單片機(jī)來

62、完成;包括人機(jī)接口、啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)處理，顯示并產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，同時(shí)將數(shù)據(jù)傳送給上位計(jì)算機(jī)等，因此單片機(jī)模塊相當(dāng)于應(yīng)用層。</p><p>　　a.微處理器AT89S52</p><p>　　為了使用和調(diào)試方便，系統(tǒng)要求可以進(jìn)行在線改寫，并能在斷電情況下保存數(shù)據(jù)而不需要保護(hù)電源，同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)真正的單片控制，最好系統(tǒng)使用盡可能少的外圍擴(kuò)展芯片，提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，所以我們要求使用的單片機(jī)

63、具有片內(nèi)電擦除可編程只讀存儲(chǔ)器 E2PROM。同時(shí)為了以后系統(tǒng)升級(jí)的需要，在設(shè)計(jì)中采用52系列單片機(jī)。基于以上原因，我們?cè)诒姸鄦纹瑱C(jī)類型中選取了ATMEL公司的AT89S52。它是ATMEL公司出品的一款低功耗、高性能內(nèi)含8K字節(jié)閃電存儲(chǔ)器(Flash Memory)的8位CMOS微控制器，兼容MCS-51微控制器。其特點(diǎn)如下。</p><p>　　A. 片內(nèi)含 8KB可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器(FLASH Me

64、mory)，支持在線系統(tǒng)編程ISP，大于1000次擦寫周期，256B的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)，外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器尋址空間64KB，外部程序存儲(chǔ)器尋址空間64KB；</p><p>　　B. 3個(gè) 16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器；</p><p>　　C. 具有32個(gè)可編程I/O端口，一個(gè)全雙工串行口，可利用兩根I/O口線作為全雙工的串行口，有四種工作方式，可以通過編程選定；<

65、;/p><p>　　D. 內(nèi)部ROM中開辟了四個(gè)通用工作寄存器區(qū)，共32個(gè)通用寄存器，以適應(yīng)多種中斷或子程序嵌套的情況；</p><p>　　E. 中斷系統(tǒng)是具有8個(gè)中斷源、6個(gè)中斷矢量、2級(jí)優(yōu)先的中斷結(jié)構(gòu)；</p><p>　　F. 堆棧位置是可編程的，堆棧深度可達(dá)128字節(jié)；</p><p>　　G. 內(nèi)部有一個(gè)由直接可尋址位組成的布爾處理機(jī)

66、，在指令系統(tǒng)中，包含了一個(gè)指令子集，專用于對(duì)布爾處理機(jī)的各位進(jìn)行各種布爾處理，特別適用于控制目的和解決邏輯問題；</p><p>　　H. 具有一個(gè)數(shù)據(jù)指針DPTR，其低功耗工作模式有空閑模式和掉電模式。 </p><p>　　作為系統(tǒng)的核心部件，AT89S52微控制器具有較快的處理速度、豐富功能的外圍模塊和大容量的R淵和RAM等特點(diǎn)，能夠滿足系統(tǒng)的要求，不需要再擴(kuò)展外部數(shù)據(jù)和程序存

67、儲(chǔ)器，它對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化起著至關(guān)重要的作用。</p><p><b>　　b.電源電路</b></p><p>　　本系統(tǒng)中AT89S52微控制器需要輸入5V的電壓，它是通過7805三端穩(wěn)壓管輸出來獲得的，如圖3-2所示。在電源電路中，7805能夠?qū)?V電壓輸入轉(zhuǎn)換為5V典型電壓輸出，完全可以滿足電路設(shè)計(jì)要求。為保證7805輸出的穩(wěn)定性，輸入輸出都要接上電容。<

68、;/p><p>　　圖3-2 電源電路圖</p><p>　　3.4數(shù)據(jù)采集處理電路</p><p>　　A/D轉(zhuǎn)換電路是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的核心電路，它對(duì)采樣獲得的連續(xù)電壓(被測(cè)量信號(hào)從時(shí)間上離散化)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量(數(shù)值上離散化)。任何A/D轉(zhuǎn)換器的最基本的特性都是轉(zhuǎn)換位數(shù)和轉(zhuǎn)換時(shí)間，轉(zhuǎn)換時(shí)間是指完成一次完整的A/D轉(zhuǎn)換所占有時(shí)間。在同樣模擬輸入電壓下，A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)越高

69、，標(biāo)志著它的量化精度越高，但這會(huì)帶來轉(zhuǎn)換速度減慢和轉(zhuǎn)換器價(jià)格上升的問題。</p><p>　　在A/D轉(zhuǎn)換器件的選擇中，首先要搞清楚關(guān)于A/D轉(zhuǎn)換器的幾個(gè)指標(biāo)量概念。</p><p>　　轉(zhuǎn)換時(shí)間:A/D轉(zhuǎn)換器完成一次轉(zhuǎn)換所需要的時(shí)間為A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間。轉(zhuǎn)換時(shí)間與A/D轉(zhuǎn)換原理密切相關(guān)，雙積分ADC轉(zhuǎn)換慢，而逐次比較式ADC轉(zhuǎn)換較快。</p><p>　　分辨率:AD

70、C的分辨率是指使所能分辨的輸入模擬量最小值，也就是使輸出數(shù)字量最低位LSB發(fā)生由1-0或0-1變化時(shí)輸入模擬量變化的最小值。分辨率也用位數(shù)表示。例如12位的ADC的分辨率就是12位，或者說分辨率為VPs/2120。</p><p>　　一般的A/D轉(zhuǎn)換a件都是并行方式.即器件通過數(shù)據(jù)總線與CPU通信，從CPU接收命令，想CPU發(fā)送轉(zhuǎn)換結(jié)果，如ADC0801，ADC0832等。如果ADC的轉(zhuǎn)換精度較高（12位），而

71、CPU又采用8位數(shù)據(jù)總線方式的話，那時(shí)CPU必須進(jìn)行兩次讀操作才能將轉(zhuǎn)換結(jié)果讀出。這種形式的ADC與CPU通信時(shí)不僅需要數(shù)據(jù)線，還要選址，讀寫信號(hào)，中斷請(qǐng)求等，給印刷版布線帶來不少麻煩，增加了硬件的成本和電路板的調(diào)試難度。</p><p>　　對(duì)于本課題而言，在選用A/D芯片時(shí)，為了充分利用系統(tǒng)資源，使設(shè)計(jì)出的系統(tǒng)最小，最優(yōu)，閘門智能控制器的A/D轉(zhuǎn)換最好采用串行方式，這樣大量節(jié)省了AT89S52寶貴的I/O口線

72、，既簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)又使單片機(jī)的引腳得到了充分利用。</p><p>　　基于上述幾個(gè)原因，在系統(tǒng)中選用了TLC2543芯片。它具有以下特點(diǎn)：12位轉(zhuǎn)換精度；10us轉(zhuǎn)換時(shí)間；11路模擬輸入；3種內(nèi)建自測(cè)模式；內(nèi)建采樣保持器；內(nèi)部有片內(nèi)時(shí)鐘系統(tǒng)；具有轉(zhuǎn)換結(jié)束引腳，方便使用查詢和中斷方式編程；有極性或無(wú)極性二進(jìn)制輸出；可編程進(jìn)入斷電模式；可編程設(shè)定輸出數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為8，12或16位。</p><p&

73、gt;　　圖3-3 TLC2543與單片機(jī)連接電路圖</p><p>　　TLC2543與單片機(jī)連接電路圖如圖3-3所示，TLC2543具有4線制串行接口，分別為片選端（CS），串行時(shí)鐘輸入端（I/O CLOCK），串行數(shù)據(jù)輸入端（DATA IN）和串行數(shù)據(jù)輸出端（DATA OUT）。它可以直接與SPI器件進(jìn)行連接，不需要其他外部邏輯器件。同時(shí)，它還能在高達(dá)4MHZ的串行速率下與主機(jī)進(jìn)行通信。</p>

74、;<p>　　TLC2543除了具有高速的轉(zhuǎn)換速度外，片內(nèi)還集成了14路多路開關(guān)。其中11路為外部模擬量輸入，3路為片內(nèi)自測(cè)電壓輸入。在轉(zhuǎn)換結(jié)束后，EOC引腳變?yōu)楦唠娖?，轉(zhuǎn)換過程中由片內(nèi)時(shí)鐘系統(tǒng)提供時(shí)鐘，無(wú)需外部時(shí)鐘。在轉(zhuǎn)換器空閑期間，可以通過編程方式進(jìn)入斷電模式，此時(shí)器件耗電只有25uA。</p><p><b>　　3.5顯示系統(tǒng)電路</b></p><

75、p>　　單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中使用的顯示器主要有 LED(發(fā)光二極管顯示器)和 LCD(液晶顯示器)，這兩種顯示器成本低、配置靈活、與單片機(jī)接口方便。 </p><p>　　由于本系統(tǒng)需要同時(shí)顯示水位、閘高以及閘門提升方向等信息，傳統(tǒng)的數(shù)碼管顯示方式會(huì)給用戶帶來不便。而采用液晶顯示方式，具有界面友好、低功耗、外形美觀、顯示內(nèi)容豐富等優(yōu)點(diǎn)，液晶顯示器在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中得到越來越廣泛的應(yīng)用，比傳統(tǒng)的LE

76、D顯示器件有很大的優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)在字符型液晶顯示模塊己經(jīng)是單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)中最常用的信息顯示器件了。因此在本系統(tǒng)中選用LCD 1602液晶顯示模塊，它可以顯示兩行，每行16個(gè)字符，采用單+5V電源供電，外圍電路配置簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，具有很高的性價(jià)比。</p><p>　　圖3-4 LCD與單片機(jī)連接圖</p><p>　　下面詳細(xì)介紹一下字符型液晶顯示器件LCD 1602的結(jié)構(gòu)、控制命令字格式、典型

77、電路連接以及詳細(xì)的驅(qū)動(dòng)程序，其中的電路、程序均經(jīng)過調(diào)試，可以直接應(yīng)用到產(chǎn)品開發(fā)當(dāng)中。其接口引用功能如表3-1所示。</p><p>　　表3-1接口引用功能</p><p><b>　　主要管腳介紹:</b></p><p>　　a.V0：液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生 “鬼影”。<

78、/p><p>　　b. RS：寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器;低電平時(shí)選擇指令寄存器。</p><p>　　c. R/W：讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址;當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。</p><p>　　d. E：使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。

79、</p><p>　　數(shù)據(jù)線DB0-DB7接到單片機(jī)的P0口；3條控制線分別接到P1.0，P1.1，P1.2電阻R1用來調(diào)節(jié)液晶顯示的對(duì)比度，可以接一個(gè)5k的電位器來調(diào)節(jié),電阻R2用來設(shè)置背光的亮度，一般情況接一個(gè)1k的電阻就可以了，當(dāng)然也可以接入電位器來調(diào)節(jié)顯示的亮度。</p><p>　　技巧：一般在電路設(shè)計(jì)時(shí)，很少把液晶直接做到單片機(jī)的電路板上，而是通過一個(gè)接口電路來轉(zhuǎn)接，比如在主板

80、上留出來16根線的接口，這樣就可以通過一組16根的排線來連接單片機(jī)和液品顯示器。</p><p><b>　　3.6輸出控制電路</b></p><p>　　本系統(tǒng)最主要的功能就是對(duì)閘門運(yùn)行進(jìn)行精準(zhǔn)控制。而對(duì)閘門直接進(jìn)行控制的就是電動(dòng)機(jī)，輸出控制是單片機(jī)對(duì)控制對(duì)象實(shí)施操作控制。因此在硬件系統(tǒng)中需要配備數(shù)模轉(zhuǎn)換電路以及后續(xù)功率放大、驅(qū)動(dòng)電路。</p>&l

81、t;p>　　在輸出控制通道中采用D/A轉(zhuǎn)換器是計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬量控制的常用方式，而串行 D/A轉(zhuǎn)換器由于接口電路簡(jiǎn)單、易于遠(yuǎn)程操作以及體積小、功耗低等特點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于分布式控制系統(tǒng)中。</p><p>　　通常電路中選用的D/A轉(zhuǎn)換模塊以并行模式居多。在設(shè)計(jì)時(shí)需要由CPU提供8位數(shù)據(jù)總線和地址選通信號(hào)，其輸出電路還要使用運(yùn)放把D/A轉(zhuǎn)換輸出的小電流轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。這只是最基本的部分，如果再在此基礎(chǔ)上加上其他

82、電路，那就更復(fù)雜了。但在本系統(tǒng)中，微處理器的D/O控制口非常少，很寶貴，能節(jié)約就節(jié)約：另外，控制器對(duì)體積大小要求嚴(yán)格，要盡量用引腳少、體積小的芯片。最后，就是要求功能強(qiáng)大。</p><p>　　基于以上原因，系統(tǒng)選用MAXIN公司生產(chǎn)了二線串行接口的8位D/A轉(zhuǎn)換芯片。它是一種采用二線串行接口的8位D/A轉(zhuǎn)換芯片，采用單5V供電，簡(jiǎn)單的雙線接口;與It總線兼容:輸出緩沖放大雙極性工作方式;基準(zhǔn)輸入可為雙極性：上電

83、復(fù)位將所有閉鎖清零；總線上可掛四個(gè)器件 (通過AD0， AD1選擇))。具有2路8位模擬量輸出口。</p><p>　　MAX518的D/A轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)通過SCL和SDA串行輸入，芯片內(nèi)部把輸入數(shù)據(jù)中地址位與AD0，AD1所表示的地址比較，如符合則把數(shù)據(jù)存放在8位數(shù)據(jù)緩沖寄存器，然后經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換電路和運(yùn)放分別從OUTO，OUTI輸出0-5V的電壓信號(hào)。由于MAX518與CPU之間的接口位二線串行接口，很容易實(shí)現(xiàn)光電

84、隔離，這樣可以有效的解決抗千擾問題。如果不采用光電隔離，只需直接與SCL, SDA相連。OUTO， OUTI輸出信號(hào)為0-5V的電壓信號(hào)。</p><p>　　圖3-5 MAX518與單片機(jī)連接圖</p><p><b>　　3.7通訊接口電路</b></p><p>　　不同的獨(dú)立系統(tǒng)利用線路互相交換數(shù)據(jù)即為通信，通常通信的形式可分為兩種:并

85、行通信與串行通信。本系統(tǒng)采用串行通信方式實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)的數(shù)據(jù)交換，具體電路圖如圖3-6所示。</p><p>　　PC系列機(jī)配置的是RS-232標(biāo)準(zhǔn)串行接口，而AT89S52單片機(jī)輸入、輸出電平為TTL電平，因RS-232C的邏輯電平與TTL電平不兼容，因此要想實(shí)現(xiàn)兩者之間的通信，必須在它們之間加電平轉(zhuǎn)換電路，我們用MAX232芯片實(shí)現(xiàn)信號(hào)的轉(zhuǎn)換，它是MAXIM公司生產(chǎn)的包含兩路接收器和驅(qū)動(dòng)器的IC芯片，其內(nèi)

86、部有一個(gè)電源電壓轉(zhuǎn)換器，需要單一士5V電源供電，即可實(shí)現(xiàn)TTL到RS-232電平轉(zhuǎn)換，也可實(shí)現(xiàn)RS-232到TTL電平的轉(zhuǎn)換，使用十分方便。</p><p>　　圖3-6 MAX232與單片機(jī)連接電路圖</p><p><b>　　3.8本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要介紹了控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，其中包括單片機(jī)定時(shí)復(fù)位電路、數(shù)據(jù)采集

87、與處理電路、LCD顯示電路、輸出控制電路、鍵盤接口電路以及通訊接口電路。</p><p>　　4閘門智能控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　以硬件為實(shí)體，閘門控制系統(tǒng)正常工作有了基礎(chǔ)和條件，但要使其有效地工作，還必須有軟件的配合。</p><p>　　閘門控制系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)可分為兩部分。首先是監(jiān)控程序，它相當(dāng)于普通微機(jī)的操作系統(tǒng)，在軟件系統(tǒng)中充當(dāng)組織協(xié)調(diào)者的角色。

88、其次是應(yīng)用程序，它主要完成用戶所需要的各種功能，如某些計(jì)算功能程序、A/D轉(zhuǎn)換程序、D/A轉(zhuǎn)換程序、標(biāo)度變換程序、控制算法程序、顯示程序、打印程序、通訊功能程序等等。應(yīng)用程序按模塊劃分又可分為主程序模塊和子程序模塊。</p><p>　　4.1系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方法</p><p>　　軟件設(shè)計(jì)是先畫出軟件的流程圖，然后根據(jù)流程圖用匯編語(yǔ)言或者高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行編程。</p><p

89、>　　系統(tǒng)程序中，采用結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法。這是一種自頂向下的編程方法，即把總的編程過程逐步細(xì)分，分化成一個(gè)個(gè)的子程序，一直分化到所導(dǎo)出的子程序能直接用編程語(yǔ)言來實(shí)現(xiàn)為止。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)是把注意力集中到編程中最容易出錯(cuò)的一點(diǎn)，即程序的邏輯結(jié)構(gòu)，只要總體邏輯結(jié)構(gòu)是正確的，再?gòu)?fù)雜的程序也可以按劃分出來。</p><p>　　軟件的設(shè)計(jì)針對(duì)前面設(shè)計(jì)的具體硬件電路對(duì)象來進(jìn)行。軟件設(shè)計(jì)過程步驟如下。</p>

90、<p>　　a.自項(xiàng)向下的設(shè)計(jì)計(jì)劃:先把設(shè)計(jì)對(duì)象劃分為若千個(gè)主要功能部分，每一部分又再劃分為較細(xì)的功能部分，一直細(xì)分到最下一層。最下一層的每一功能應(yīng)具有若干預(yù)定的性能，而且應(yīng)能用一個(gè)算法來加以描述，并且其輸入和輸出應(yīng)能予以定義。</p><p>　　b.根據(jù)具體工作要求編寫任務(wù)說明書，確定軟件的各個(gè)功能模塊，并根據(jù)各個(gè)模塊要求畫出流程圖。</p><p>　　c.如果模塊中需

91、要用到算法的實(shí)現(xiàn)，需要進(jìn)一步優(yōu)化算法。因?yàn)?，算法的正確與否，直接決定了程序的正確性和能否達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。</p><p>　　d.對(duì)單片機(jī)的I/O口進(jìn)行定義，方便后面模塊程序的調(diào)用，同時(shí)確定數(shù)據(jù)類型、規(guī)劃數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。分配控制器的內(nèi)部和外部存儲(chǔ)器的空間。</p><p>　　e.使用匯編語(yǔ)言或者高級(jí)語(yǔ)言，根據(jù)前面的算法以及流程圖編制程序。程序編寫過程中可以利用開發(fā)環(huán)境自帶的優(yōu)化功能，或者程序員

92、根據(jù)實(shí)際要求寫出最優(yōu)化的程序。</p><p>　　f.調(diào)試程序，借助單片機(jī)開發(fā)工具，驗(yàn)證程序的正確性。</p><p>　　軟件設(shè)計(jì)過程中，主要的工作有繪制軟件流程圖、對(duì)軟件系統(tǒng)進(jìn)行分解、建立各個(gè)數(shù)據(jù)字典、編寫各個(gè)子模塊、編寫主程序。</p><p>　　4.2軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　4.2.1模塊劃分<

93、;/b></p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)電路以及需求分析得出系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的功能比較多，因此整個(gè)程序比較復(fù)雜，涉及面也特別廣，基本上包括了單片機(jī)開發(fā)過程中常用的外部設(shè)備接口，根據(jù)模塊化軟件設(shè)計(jì)的要求將整個(gè)程序分成如下六個(gè)模塊。</p><p>　　a.系統(tǒng)初始化模塊：設(shè)置定時(shí)器工作模式、中斷方式、I/O口初始化、以及寄存器的初始化。</p><p>　　b

94、.鍵盤、LCD靜態(tài)顯示模塊：包含獨(dú)立式按鍵操作、所有LCD顯示程序。</p><p>　　c. EEPROM X5045存儲(chǔ)模塊：包含預(yù)置值、內(nèi)部數(shù)據(jù)參數(shù)存儲(chǔ)。</p><p>　　d.數(shù)據(jù)采集與處理模塊:采集水位、閘位等信息。</p><p>　　e.串行通信模塊：與上位機(jī)的通信中斷服務(wù)。</p><p><b>　　f.報(bào)警模塊

95、。</b></p><p>　　圖4-1 系統(tǒng)軟件功能模塊</p><p>　　4.3系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)</p><p>　　閘門監(jiān)控系統(tǒng)用來對(duì)閘門開度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。同時(shí)把測(cè)量值進(jìn)行算法計(jì)算之后與閘位內(nèi)部設(shè)置值比較，如果超出或沒達(dá)到內(nèi)部的各個(gè)設(shè)置值，則需要繼電器工作來控制電機(jī)。</p><p>　　主程序模塊的流程圖如圖4-2所示。閘

96、門控制系統(tǒng)上電以后首先執(zhí)行初始化和自檢。初始化包括標(biāo)志位和變量的初始化、中斷初始化、接口芯片初始化、各程序模塊的初始化。自檢包括對(duì)ROM, RAM和顯示裝置的檢查。</p><p>　　a. ROM自檢程序設(shè)計(jì)</p><p>　　ROM中存放著系統(tǒng)工作的程序、各類常數(shù)以及表格等信息。ROM的內(nèi)容是否正確與系統(tǒng)能否正常工作關(guān)系十分密切，所以對(duì)ROM的檢查非常重要。檢查ROM最常用的方法是校

97、驗(yàn)和法，其設(shè)計(jì)思想是在向ROM中固化調(diào)試好的程序時(shí)，保留一個(gè)后繼單元以寫入檢驗(yàn)字。檢驗(yàn)字的每一位應(yīng)使 ROM的對(duì)應(yīng)列在異或運(yùn)算后為“1”，從而使校驗(yàn)和的位全為 “1”。ROM自檢程序流程圖如圖4-3所示。</p><p>　　圖4-2 系統(tǒng)主程序流程圖 圖4-3 ROM自檢程序流程圖</p><p>　　b. RAM自檢程序設(shè)計(jì)</p>

98、<p>　　RAM為系統(tǒng)工作時(shí)中間結(jié)果或最終結(jié)果的存放單元。任何時(shí)候RAM都應(yīng)該能正常讀寫，即每個(gè)字節(jié)每一位應(yīng)該為“0”或“1”程序投運(yùn)前，RAM被視為空白區(qū)。此時(shí)，向RAM的每個(gè)單元寫入全“1” ，并讀出比較是否相等，然后再寫入全“0”并讀出比較是否相等。兩次讀寫均不發(fā)生錯(cuò)誤，則表明RAM工作正常。</p><p>　　否則應(yīng)指示出錯(cuò)，給出出錯(cuò)地址。RAM自檢程序流程圖如圖4-4所示。圖中檢查字A

99、AH和55H均為相鄰位電平相反，并且兩者互為反碼，循環(huán)一遍即可實(shí)現(xiàn)各位寫 “0”讀 “0”和寫 “1”讀 “1”的操作。</p><p>　　圖4-4 RAM自檢程序流程</p><p>　　4.4數(shù)據(jù)采集與處理程序設(shè)計(jì)</p><p>　　數(shù)據(jù)采集與處理是系統(tǒng)的主要任務(wù)之一，要正確而高效的完成數(shù)據(jù)的采集與處理首先必須解決以下兩個(gè)問題：</p><

100、;p>　　a.數(shù)據(jù)采集與處理首先必須處理好標(biāo)度變換問題。由于系統(tǒng)采集的各種參數(shù)都有不同的量綱和數(shù)值，被測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量之后，往往還要轉(zhuǎn)換成操作人緣所熟悉的工程量，這種轉(zhuǎn)換就是標(biāo)度變換。</p><p>　　b.在微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)中，存在大量的現(xiàn)場(chǎng)干擾，采集的數(shù)據(jù)都存在不同程度的信號(hào)污染，因此應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)受干擾性質(zhì)和干擾后果的不同，采取相應(yīng)的軟硬件措施清楚干擾。采用軟件的方法方便靈活，成本低。常用的軟件抗干擾的方

101、法有：有效性檢查、數(shù)字濾波、數(shù)字調(diào)零和自動(dòng)校正等都是應(yīng)用廣泛的數(shù)據(jù)處理技術(shù)。正確的使用這些方法是另一個(gè)需要解決的問題。</p><p>　　以下分別按這兩個(gè)方面討論數(shù)據(jù)采集算法與處理的程序設(shè)計(jì)問題。</p><p>　　4.4.1標(biāo)度變換技術(shù)</p><p>　　非線性參數(shù)的標(biāo)度變換技術(shù)</p><p>　　當(dāng)傳感器輸出的數(shù)據(jù)與實(shí)際被檢測(cè)的參

102、數(shù)之間不是線性關(guān)系，而是由傳感器和測(cè)量方法所決定的某種函數(shù)關(guān)系時(shí)，則需要采用非線性標(biāo)度變換。此時(shí)的標(biāo)度變換式應(yīng)根據(jù)具體問題其體分析，在此不作詳細(xì)介紹。</p><p>　　本系統(tǒng)中水位傳感器輸出的水位值與閘位儀輸出的閘門高度與A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果之間為線性關(guān)系，故采用第一種方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。</p><p>　　4.4.2有效性檢查</p><p>　　為避免測(cè)量元件、

103、信號(hào)線路的開路，確保單片機(jī)采集到的數(shù)據(jù)的真實(shí)性，通常都要對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性檢查，這是保證系統(tǒng)可靠性措施之一。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)總是使被測(cè)量的模擬信號(hào)處于某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電壓或電流范圍內(nèi)，如果測(cè)量?jī)x表或信號(hào)傳送線路出現(xiàn)故障，其信號(hào)便會(huì)達(dá)到甚至超過信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)的上下限值，單片機(jī)便可發(fā)出報(bào)替信號(hào)，以便監(jiān)測(cè)站顯示故障通道號(hào)，提醒維修人員進(jìn)行處理。</p><p><b>　　4.4.3數(shù)字濾波</b></p&

104、gt;<p>　　數(shù)字濾波就是通過一定的計(jì)算機(jī)程序減少午擾信號(hào)在有用信號(hào)中的比重，故實(shí)際上是一種程序?yàn)V波。數(shù)字濾波能夠克服模擬濾波器的不足，它與模擬濾波器相比有以下優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　a.由于數(shù)字濾波是用程序?qū)崿F(xiàn)的，因而不需要增加硬件設(shè)備，可以多個(gè)輸入通道“共用”一個(gè)濾波程序。</p><p>　　b.由于數(shù)字濾波不需要硬件設(shè)備，因而可靠性高，穩(wěn)定性好，各回路之間不存

105、在阻抗匹配等問題。</p><p>　　c.數(shù)字濾波能對(duì)頻率很低的干擾信號(hào)實(shí)現(xiàn)濾波，克服了模擬濾波器的缺陷，而且通過改寫數(shù)字濾波程序可以實(shí)現(xiàn)不同的濾波方法，這比改變模擬濾波器的硬件要靈活、方便。 常用的數(shù)字濾波方法有多種，它們各有不同的特點(diǎn)。</p><p><b>　　4.4.4程序設(shè)計(jì)</b></p><p>　　本系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集主要包

106、括對(duì)上、下游水位、閘門開啟高度等模擬數(shù)據(jù)以及閘門動(dòng)作越</p><p>　　限、手動(dòng)操作上升、下降、停止等開關(guān)量數(shù)據(jù)的采集。數(shù)據(jù)采集模塊啟動(dòng)首先設(shè)定采集通道，并將其進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，當(dāng)所需采集次數(shù)達(dá)到則進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。其程序流程圖如圖4-5所示：</p><p>　　圖4-5數(shù)據(jù)采集程序流程</p><p>　　4.5定時(shí)器0中斷處理設(shè)計(jì)</p><

107、p>　　當(dāng)T0定時(shí)器每隔20ms產(chǎn)生計(jì)數(shù)溢出中斷后，程序進(jìn)入到A/D采集、處理、發(fā)送、顯示及報(bào)警模塊中。中斷處理程序流程圖如圖4-6所示。</p><p>　　4.6外部中斷1處理設(shè)計(jì)</p><p>　　外部中斷 1主要處理鍵盤按鍵的有關(guān)操作，當(dāng)有鍵按下，標(biāo)記取反后判斷標(biāo)記是否為1，是則關(guān)中斷，防止其他按鍵動(dòng)作，根據(jù)按鍵要求輸出閘門動(dòng)作并顯示其動(dòng)作狀態(tài)。其流程圖如圖4-7所示。&l

108、t;/p><p>　　圖4-6 定時(shí)器0中斷處理程序流程圖 圖4-7 外部中斷1處理程序流程圖</p><p>　　4.7 輸出控制模塊設(shè)計(jì)</p><p>　　圖4-8 控制模塊程序流程圖</p><p>　　閘門控制系統(tǒng)的輸出控制程序模塊主要實(shí)現(xiàn)閘門的啟閉操作。同時(shí)，在閘門動(dòng)作時(shí)，控制程序還要對(duì)閘門的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)視，

109、一旦閘門動(dòng)作出現(xiàn)異常狀況，控制程序應(yīng)報(bào)警?？刂颇K程序流程圖如圖4-8所示。</p><p>　　4.8串行通信程序設(shè)計(jì)</p><p>　　發(fā)送程序 接收程序</p><p>　　圖4-9串行通信收發(fā)流程圖</p><p>　　對(duì)于上位機(jī)和下位機(jī)采用不同的語(yǔ)言進(jìn)行編寫，上