1 引言
各種測控系統(tǒng)和智能儀器、儀表基本組成包括：傳感器,、計算機系統(tǒng),、執(zhí)行器。現(xiàn)在,，傳感器,、執(zhí)行器的通用性越來越好，設(shè)計自動測控系統(tǒng)或智能儀器儀表有標準的4～20mA或0～10mA的標準信號輸出的傳感器和接受標準驅(qū)動信號的執(zhí)行器供選擇,，因此,，設(shè)計者只需設(shè)計計算機系統(tǒng)部分，計算機系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)是一致的,，僅涉及到具體芯片選擇,，實現(xiàn)途徑大同小異，加之單片機技術(shù)的迅猛發(fā)展,，其集成度越來越高,，功能越來越強，接口更容易,，如80C198,，內(nèi)部有4個帶采樣保持的10位A/D通道，4個高速觸發(fā)輸入通道,，6個高速脈沖發(fā)生器的輸出可以觸發(fā)外部事件,。一套設(shè)計完善的計算機系統(tǒng)便具有極好的通用性。下面介紹一種比較完善的80C198單片機測控系統(tǒng),。
2 系統(tǒng)硬件電路原理圖及說明
系統(tǒng)主要由傳感器及濾波電路,、80C198單片機、存儲器,、鍵盤/顯示器,、打印機、執(zhí)行機構(gòu)及報警裝置,、串口通訊,、模擬信號輸出等組成，其結(jié)構(gòu)原理如圖1所示,。
圖1 系統(tǒng)硬件原理圖
存儲器擴展電路：80C198內(nèi)部存儲器容量太小,，擴展了一片27C128EPROM和一片DS12887帶日歷EPROM(可用28C64換，電路不變),，EPROM中存放測控程序,。
鍵盤/顯示器電路：系統(tǒng)采用81C55芯片擴展I/O接口，81C55可擴展三個8位并行口：PA,、PB,、PC,，系統(tǒng)可擴展6×8鍵盤和8位8段共陽(陰)極LED段顯示器，PB口為鍵盤行輸出口,，PA口為列輸入口,，PC口為顯示器段選口，LED段及位選信號均由373驅(qū)動鎖存,。
模擬信號輸出電路：系統(tǒng)利用80C198內(nèi)部的PWM波特率發(fā)生器(占空比5∶2),，經(jīng)CD4049緩沖器，RC阻容濾波器和集成電壓/電流轉(zhuǎn)換器(AD694),，輸出4～20mA標準信號(改變AD694接法,，可輸出0～10mA)，以供外接計錄儀用,，或作為模擬量控制的調(diào)節(jié)器的控制信號,。
串口通訊：系統(tǒng)采用含有一個驅(qū)動器和一個接收器MAX系列芯片，用于RS485標準和RS422標準通訊,。若采用MAX1480，可構(gòu)成完整的電隔離的RS485/RS422數(shù)據(jù)通訊接口,。
3 常用軟件流程圖(如圖2)
圖2 軟件流程圖
4 系統(tǒng)通用性說明
該系統(tǒng)資源豐富：80C198的ACH4～ACH7四個采樣保持的10位A/D通道,，可適用于1～4個物理量的檢測，HS0.0～HS0.3 4個高速輸出通道可供1～4個物理量的控制或報警,。
該系統(tǒng)可移置性好：一種測控系統(tǒng),，只需替換傳感器及執(zhí)行器，計算機硬件不變,，軟件作少量修改,，便是另一種測控系統(tǒng)。如我單位專利產(chǎn)品“紙漿濃度測控系統(tǒng)”(由濃度傳感器,，該計算機系統(tǒng)及電動調(diào)節(jié)閥三部分組成),，只需將濃度傳感器換成壓力傳感器，電動調(diào)節(jié)水閥換成電動蒸汽調(diào)節(jié)閥,，軟件略做改動便可用于蒸汽壓力測控,。
該系統(tǒng)擴展性好：由于該系統(tǒng)有4個采樣通道和4個輸出通道供選用，系統(tǒng)功能便可多可少,，其擴展性強,。如果“紙漿濃度測控系統(tǒng)”中增加流量測量，便構(gòu)成紙漿計量系統(tǒng),。而且該計算機可同時用于幾個物理量的測控(如濃度,、壓力、液位等),，只要所測物理量不超過4個,，控制動作不超過4個,。
5 結(jié)束語
我單位利用該計算機系統(tǒng)開發(fā)的7種測控系列產(chǎn)品，在全國造紙廠使用近千套,，使用效果理想,，為單位及紙廠帶來較大的經(jīng)濟效益和社會效益。
參考文獻
1 張幽彤,，陳寶江編.MCS8098系統(tǒng)實用大全.北京：清華大學(xué)出版社,，1993.9.
2 李杏春，徐平,，李華,，趙嘉蔚編.80C198單片機原理及實用接口技術(shù).北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1996.5.