多通道智能仪表的设计与开发

摘要

随着生产自动化要求的不断提高、控制技术和微型计算机技术的不断发展，智能仪表已日益广泛地应用在工业自动化领域，并占据了越来越高的地位。近年来，新的应用也对智能仪表的设计提出了更高的要求。 本文首先对智能仪表的特点及其通用开发方法作了介绍，然后针对工业现场对测控仪表功能、性能要求的提高，提出了设计开发多通道智能仪表的研究课题，并确定了仪表的系统结构、功能和性能设计指标。该仪表以Philips公司生产的P89C664微控制器(MCU)为核心，配置大容量FLASH存贮器、320×240点阵LCD和实时时钟等；通过8个信号输入通道，可配接热电偶、热电阻以及标准的电压/电流信号，经16位AD采样送MCU处理后，按设定要求完成信号监测、数据记录和柱状图/曲线显示、异常数据报警等无纸记录仪的功能，并可通过扩展接口输出基于各种控制算法的控制信号，以及通过RS232/RS485通信接口与其它系统进行数据通信；仪表软件设计采用结构化、模块化方法，并在此基础上结合硬件配置设计了数据采集、检测信号处理、数据存取、键盘操作功能模块以及汉字、柱状图、曲线等图形显示功能函数，以便于今后的仪表功能开发，从而使仪表具有了一定的平台功能。另外，采用Window CE编程开发了基于PDA的抄表系统，不但能够完成数据抄取，也可以作为上位机实现监测和操作功能。最后，对课题做了总结并提出了今后工作的建议。

目录

文摘

英文文摘

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第一章引言

1.1智能仪表的概念及其发展现状

1.2智能仪表的功能和组成部分

1.2.1智能仪表的功能

1.2.2智能仪表的组成部分

1.3智能仪表的设计

1.3.1设计过程和要点

1.3.2设计技术

1.4本课题研究的背景、意义及主要内容

1.4.1本课题的研究背景及其意义

1.4.2本课题的主要内容

第二章仪表系统设计

2.1仪表的应用

2.2仪表的功能、性能指标和结构

2.2.1仪表的功能、性能指标

2.2.2仪表硬件结构和指标分析

2.2.3仪表软件结构

2.3仪表设计中需要注意的其它问题

第三章仪表硬件设计

3.1微处理器

3.1.1 P89C66x器件概述

3.1.2 P89C66x器件特点

3.2 P89C66x的增加特性说明

3.3仪表硬件设计

3.3.1仪表的硬件结构

3.3.2 MCU及CPLD接口电路

3.3.3信号输入、调理及转换电路

3.3.4电源电路

3.3.5系统时钟电路

3.3.6复位电路

3.3.7存储电路

3.3.8串口电路

3.3.9人机接口电路

第四章仪表软件设计

4.1系统开发工具

4.1.1 8051的编程语言

4.1.2 Cx51编译器

4.1.3开发工具

4.2系统软件设计

4.2.1主程序

4.2.2系统初始化

4.2.3 A/D采样子程序

4.2.4 I2C接口子程序

4.2.5 Flash读写子程序

4.2.6通信子程序

4.2.7数据存储子程序

4.2.8 LCD显示子程序

4.2.9画曲线子程序

4.3 PDA抄表编程

4.3.1 Windows CE简介

4.3.2系统设计

第五章仪表功能实现

5.1无纸记录仪功能

5.2仪表的平台功能

5.3 PDA抄表功能

第六章结论

致谢

附录

参考文献

作者简介