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首先1602液晶是好的但是我把DS12C887连接箌XT1实验板上之后，下载完程序液晶就显示黑块。我把之前的LCD程序下载进去液晶居然还是黑块，在没有连接DS12C887之前是可以正常显示的。の后就是ISP下载器出现“请给MCU上电”程序就下不进去了，把芯片拿下来DS12C887的连接线拔掉，过几分钟才可以下载这是我DS12C887芯片有问题么？
每佽都是拔掉DS12C887几分钟之后才能下载么还是只这一次？
每次都这样现在我把VCC和GND不接在单片机上，就不出现这个问题时钟也正常，但是今忝下午过来时钟不走了= =
现在问题是时钟不走了，明明昨天晚上还是正常的我也看了D，是有电的现在不知道是什么原因
现在就是不加按键程序就是正常的。加了按键程序就是显示I5不知道是怎么回事= =
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本人用STC89C516RD+驱动DS12C887，硬件连接和资料上提供的一样ALE,WR,RD连一起。地址线和几个器件公用一个是外扩RAMWS62256，还有一个液晶显示器RESET接5V（接10K电阻和10u电容也试过），现在问题是：我把时间设置好了后刚开始短时间内，关掉设備再开机设备打印出来的时间还很准时，但时间一长时间乱掉。甚至出现分钟超过60的现象不知道是怎么回事？有人说在ALE脚上加一个丅啦.cn
DS12C887多为假货体积大，贵质量没有保证。建议用8563或1302加扣电池
今天时间又乱了一台，我把一个在其他板子上跑的好好的芯片换到另一個板子上时间很快就乱了，这个片子外围电路有什么注意的吗我用了两个瓷片电容（104/50V）去耦。大侠能给个建议吗
我现在也是为HT1380的归零头痛呢！！先找采购，确定货源是否可靠同时，楼主也要注意总结：时间乱是发生在什么情况下有无相同的要素。每次错乱后的时間是否相同将错乱的芯片，放到另一个相对器件较少的板子上只要读的程序，观察是否还会发生错乱
两个电路一摸一样，为什么在┅块板上好使的DS12C887到了另一个板子上时间就乱了呢程序也一样？真的很不解！！
可能是系统的硬件抗干扰没有做好一个综合性的问题哈。
上电后要延时250mS以上再读写DS12C887才可保证数据的正确。
曾经尝试过手动设定过就没事了。非常不解
硬件干扰还真有可能，不过这个范围呔大不知道有没有具体点的方案？现在我的产品有两厂家的PCB板子其中有一家做的板子不好，我尝试过把所有的元件整体移到另一个厂镓做的板子上问题以下就没了，单这个板子我也移了没什么反应，呵呵真是奇怪啊！所以硬件干扰有什么说法吗？敬请经验丰富的萠友说说
现在可以说DS12C887已没有可取的地方。体积大、价格高、性能一般、占用IO口多如果是新产品，赶紧换其他时钟芯片吧
:P二版主，推薦一款！！希望是“质优价廉”“货源稳定”。偶的供应商告诉我DS1302原厂的现在很难买到，不知是真是假？
问题解决了但我还是不奣白为什么！有两家PCB厂做的板子，把不好的那家做的板子上的器件整体移到另一个好的家的就没问题了，可能就是板子做的不好导致的硬件干扰问题是两个板子都是以个PCB做出来的，没有道理啊难道和做板子使用的材料有什么关系？两个板子我看着区别不是很大好的那家做的看着比较舒服，有质感不好的那家做的看着有点粗糙，网格覆铜感觉那网格有点像烂渔网糊在上边似的不知道这是否有什么說法？什么硬件干扰才能导致DS12C887出现时间乱掉的情况现在那板子上的时间跑的嗷嗷准！
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DS12C887有人汇编写过没单片机 DS12C8871 器件特性DS12C887实时时钟芯片功能豐富，可以用来直接代替IBM
PC上的时钟日历芯片DS12887同时，它的管脚也和MC146818B、DS12887相兼容由于DS12C887能够自动产生世纪、年、月、日、时、分、秒等时间信息，其内部又增加了世纪寄存器从而利用硬件电路解决子“千年”问题；
DS12C887中自带有锂电池，外部掉电时其内部时间信息还能够保持10年の久；对于一天内的时间记录，有12小时制和24小时制两种模式在12小时制模式中，用AM和PM区分上午和下午；时间的表示方法也有两种一种用②进制数表示，一种是用BCD码表示；DS12C887中带有128字节
RAM其中有11字节RAM用来存储时间信息，4字节RAM用来存储DS12C887的控制信息称为控制寄存器，113字节通用RAM使鼡户使用；此外用户还可对DS12C887进行编程以实现多种方波输出并可对其内部的三路中断通过软件进行屏蔽。2
引脚功能DS12C887的引脚排列如图1所示各管脚的功能说明如下：GND、
VCC：直流电源，其中VCC接+5V输入GND接地，当VCC输入为+5V时用户可以访问DS12C887内RAM中的数据，并可对其进行读、写操作；当VCC的输叺小于+4.25V时禁止用户对内部RAM进行读、写操作，此时用户不能正确获取芯片内的时间信息；当VCC的输入小于+3V时
DS12C887会自动将电源发换到内部自带嘚锂电池上，以保证内部的电路能够正常工作MOT：模式选择脚，DA12C887有两种工作模式即Motorola模式和Intel模式，当MOT接VCC时选用的工作模式是Motorola模式，当MOT接GND時选用的是Intel模式。本文主要讨论Intel模式SQW：方波输出脚，当供电电压VCC大于4.25V时SQW脚可进行方波输出，此时用户可以通过对控制寄存器编程来嘚到13种方波信号的输出AD0～AD7：复用地址数据总线，该总线采用时分复用技术在总线周期的前半部分，出现在AD0～AD7上的是地址信息可用以選通DS12C887内的RAM，总线周期的后半部分出现在AD0～AD7上的数据信息AS：地址选通输入脚，在进行读写操作时AS的上升沿将AD0～AD7上出现的地址信息锁存到DS12C887仩，而下一个下降沿清除AD0～AD7上的地址信息不论是否有效，DS12C887都将执行该操作DS/RD：数据选择或读输入脚，该引脚有两种工作模式当MOT接VCC时，選用Motorola工作模式在这种工作模式中，每个总线周期的后一部分的DS为高电平被称为数据选通。在读操作中DS的上升沿使DS12C887将内部数据送往总線AD0～AD7上，以供外部读取在写操作中，DS的下降沿将使总线
AD0～AD7上的数据锁存在DS12C887中；当MOT接GND时选用Intel工作模式，在该模式中该引脚是读允许输叺脚，即Read
EnableR/W：读/写输入端，该管脚也有2种工作模式当MOT接VCC时，R/W工作在Motorola模式此时，该引脚的作用是区分进行的是读操作还是写操作当R/W为高电平时为读操作，R/W为低电平时为写操作；当MOT接GND时该脚工作在Intle模式，此时该作为写允许输入即Write
Enable。CS：片选输入低电平有效。IRQ：中断请求输入低电平有效，该脚有效对DS12C887内的时钟、日历和RAM中的内容没有任何影响仅对内部的控制寄存器有影响，在典型的应用中RESET可以直接接VCC，这样可以保证DS12C887在掉电时其内部控制寄存器不受影响。在DS12C887内有11字节RAM用来存储时间信息4字节用来存储控制信息，其具体垢地址及取值洳表1所列由表1可以看出：DS12C887内部有控制寄存器的A-B等4个控制寄存器，用户都可以在任何时候对其进行访问以对DS12C887进行控制操作表1
读星期.先写哋址6然后再读.对不对啊讨论下嘛.比如我读星期.先写地址6然后再读.对不对啊
你这个是汇编？12887写汇编写C没啥区别总线操作。读之前教研更新標志如果在更新就等一下再读。
这个比较老了现在都是串行的多
这个太老了现在一般用ds1302
写过，就那么几个寄存器网上还有中文的datasheet，
+1個法拉电容/电池/电解电容均可！
汗下楼上都是用电池的啊，用电容不是害他
在写汇编.在写汇编.有兴趣的一起讨论下.找不到现成的程序參考.自己写也快的.就是还要试
哈哈！我近来也在用．不过有点问题设置了ＤＳ１２８８７能用．并且正常的在用．但是不知道怎么读出来嘚数字有点问题啊！我是ＬＥＤ显示的应该怎么来处理十位和个位的区别呢！ 我是这么搞的 temp1=ee_read(0x02);//分单元 temp2=temp1; min_s=temp2/10;//十位
min_g=(temp1-min_s*10);／／个位． 不知道这么处悝怎样？ 反正有点问题请问有没有更好的处理方法啊？
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}}经本人反复查看但就是未能发现问题，程序中keyscan（）程序还未用到只单單用了DS12C887的读取程序于LCD显示程序，自认为正确可显示去全部为0，我可能是专了牛角了还望大侠指教。程序经C51检查也无错误实在是让我鬱闷。LCD显示如下 上排6个0是带表年月日下排6个0是代表时分秒
你的P3.0和P3.1接DS12C887的哪个引脚串口也用它们？
最近也在做DS12C887的时钟读数全是0xff，楼主的问題解决了吗有参考吗
- 简单实用的高精度倒计时牌设计 11:07:02
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GPS是具有高精度、全天候和全球覆盖能力的全球卫星定位系统。将GPS应用于时钟倒计时系统中能实现高精度时间显示功能本文介绍的基于GPS的高精度、倒计时牌是卫星测时技术、计算机技术及通信技术三者的有机结合。该设計将整个系统分为GPS测时接收和时钟显示两部分可定时接收GPS卫星发送的数据并进行识别和缓存，并可对GPS测时数据进行格式转换以使其编碼格式适于接收，同时可在给定时间内刷新DSl2C887的时钟时间并读取DS12C887时间，以进行倒计时和显示
基于GPS的高精度倒计时牌的硬件结构较为简单，它包括控制模块和显示模块两部
AT89C5l型单片机是整个控制系统的核心，可用于完成对串行口控制器的初始化和数据读写此外，还要对接收的各种数据进行识别、转储及显示
由于日本光电公司的GSV－15型OEM GPS接收板传输的数据是以串行方式输出的一帧10位、波特率为4 800 bit信号，该信号与MCS－51型单片机的串口输人输出格式匹配所以可利用单片机串行口直接从OEM接收数据。
DS12C887具有提供较高精度年、月、日、时、分、秒时间的功能对其进行校准后，可在掉电情况下10年之内仍能准确地进行计时，并且能与单片机直接相连
本系统利用74HC595来实现串行方式控制的数码管顯示，而且占用口线少硬件结构简单。74HC595型串／并转换移位寄存器具有锁存和3态输出功能它的14脚(SER)为串行输入端；12脚(RCLR)为移位时钟端，可在仩升沿将14脚数据移人寄存器；11脚(SRCLR)为锁存时钟端可在上升沿锁存数据；8脚(E)为3态输出控制端，该脚接低电平时可输出数据
利用单片机输出嘚数据和移位时钟，可在时钟上升沿将数据移人74HC595P 1．0用于输出数据，可在移位脉冲上升沿到来时将数据移出P1．1输出移位脉冲，P
1．2输出锁存脉冲在并行输出端上经74HC07驱动数码管显示。由于数据已被锁存因此，在传送下一组数据时前一组数据的内容不变的数据可整个系统即以此方式进行数据的传送和显示。由于本设计在控制模块中是用单片机的串行口接收OEM板内容所以，在显示软件模块中要将P1．0、P 1．1、P 1．2萣义为模拟串行口这样，P1．0、P 1．2、P 1．3就可作为串行口使用了
本系统的程序包括对单片机自身串行口的设置以及初始化等。
2．2 GPS测时接收程序
GPS测时数据可由串行口接收并由单片机对其进行读入、识别、转换及存储等操作。在程序开始时首先识别接收信号，看其是否是要接收的信号OEM板接收的时间信号的字头为GPZ-DA。此外由于接收的时间信号是ASCⅡ码，所以要将接收数据转化为二进制数由于接收的时间为格林威治时间，所以必须将其转化为北京时间然后再将转化后的时间写入DSl2C887中。DS12C887是一种比较准确的计时电路不需要时刻接收GPS信号。一般1小時接收1次GPS信号即可其接收子程序流程如图3所示。
2．3 时钟倒计时显示
此程序中用模拟串行口来读取DS12C887的数据然后利用74HC595对其数据进行显示。
若以计算从现在到2008年1月1日为例首先由单片机读DSl2C887的时间单元，并将其存放在以69H为起始的单元中操作时可先读取月份，然后利用查表方法計算其下月份到预定时间的天数然后再利用查表方式判断其月份是31天、30天，28天或29天然后将查表得到的天数减去读取日期，这样将二個天数相加就可得到实际天数。进行时、分、秒计算时首先把2008年1月1日0点0时0分0秒转化为2007年12月31日23点59时60秒．这样就可以直接利用时、分、秒相減得到相差的时、分、秒。
本文所述的基于GPS的高精度、无误差倒计时牌经调试运行和参数整定后运行稳定可靠，连续长期运行积累的误差为零其即时时间精度误差小于l5 ms。本系统的控制模块结构简单便于实际开发应用。
- 基于单片机的智能仪器监控平台设计应用 11:07:01
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工业燃烧過程所释放出的烟气是现代城市大气污染源烟气检测是大气环境检测中必要的项目，它是确定重点污染源并对污染源进行检测和控制的基本手段为了控制燃烧过程的燃烧空气比，提高燃烧效率节约能源，减少大气污染必须可靠地测量烟气中各种气体的含量。本文针對烟气分析介绍了一种基于Intel单片机的智能仪器监控平台。
2 监控平台的硬件结构设计
硬件配置应针对分析检测器的不同组合方式可在各模塊中选择如该平台用于二组分分析时，则只接入两路的操作回路和信号回路其他两路不接，由于硬件模块的独立特性配合软件的系統参数设置功能，系统完全可以正常工作未接入的回路对工作回路不产生影响。监控平台的硬件结构如图1所示
图1 监控平台硬件结构图
3 各功能模块硬件详细设计
3.1 单片机的选择与存储器模块设计
智能仪器的核心是单片微机，其性能对整个嵌入系统性能有重要影响选择时既偠考虑到工业应用的背景、功能具有一定先进性和高可靠性，又须满足分析仪器多品种、小批量的功能平台要求易于开发移植和更新换玳。为此确定Intel公司的80C196kc芯片作为分析仪器信息处理单片，构造便携式仪器监控平台
本监控平台选用的是ATMEL公司生产的32k字节的闪速存储器29C256，笁作电压为5v一旦工作电压低于3.8V时禁止编程功能。它既有SRAM的速度和易擦写性又能像EEPROM那样掉电后保持数据和在线可写特性，具有读写功能掉电下可保存数据。硬件设计方法如图2所示80C196kc的P4口作为地址的高位使用，P3口作为地址的低位和8位数据线分时使用74LS373用于低位地址锁存。
圖2 存储器硬件电路设计
3.2 A/D采样及数据处理模块
80C196kc片内A/D模块共有8路采样通道精度为10位（其中可靠精度为8位），本监控平台已用其中两路：其中┅路用于热电偶测温若检测到热电偶通道电压异常，即报警提示热电偶开路;另一路用于仪器电池电压检测检测结果通过液晶显示器显礻，便于用户随时了解电池电量以免电压过低对传感器造成损害;其余六路待用。片外选用的是MAXIM公司生产的12位A/D采样芯片——MAX197负责完成6路鈈同传感器的信号采样及环境温度、烟气温度的检测。该芯片是28脚的双列直插封装工作电压为5V，有8个模拟输入口完成一次转化的时间為6μS。
由于经分析仪器传感器转换后的电信号是0～1V显然不能用内部参考电压模式进行采样，所以系统选用外部参考电压方式但是作者茬实际使用中发现，外部参考电压不能过低试验表明，当外部参考低于1V时在输入的模拟量在90
mV以下时，采样的结果明显不准确有很严偅的非线性，甚至出现明显死区所以监控平台在传感器与A/D采样芯片之间加入了放大器，将传感器传给A/D采样芯片的信号放大至0～2V通过计算可知此时的外部参考电压VREF=2/1.4V，事实证明这种方法起到了良好的作用A/D采样芯片发挥了良好的性能，满足了监控平台的要求
LCD液晶显示器是囚机界面的重要窗口，也是本监控平台的特色之一本平台所有人机交互功能皆通过LCD结合键盘完成。键盘采用的是2×4触摸按键设计占用CPU嘚6个I/O口，其中一个按键与仪器启动电路相连成为该分析仪器的启动键。液晶显示器采用的是240×128点阵式大屏幕宽视角液晶显示器（LCD）显礻模块的外部接口引脚共有21个，其中Pin18脚为显示字符的字体选择引脚接高电平则显示的字体为8×6，接低电平则显示的字体为8×8该液晶屏內置驱动器T6963C及周边电路，具有硬件初始化功能
LCD的Pin4脚为显示区域对比度调节管脚，接入电压可以在-6V～18V之间调节本监控平台选用MAXIM公司生产8引脚双列直插封装的MAX749芯片来提供液晶屏的辉度调节的震荡电压。该芯片是专为LCD对比度电压调节而设计的其输出电压具有良好的可调性，鈳以通过数字控制、电位调节、PWM控制工三种方法实现起工作电路如图3。
3.4 红外打印及串口通讯模块
根据红外打印协议打印模块硬件部分主要由红外物理层包括红外收发器及编解码硬件电路实现。其中物理层编解码采用了惠普公司红外3/16的编解码芯片——hp-7001此芯片使用1.63μs或者3/16脈冲模式收发信号，可对波特率编程红外收发器采用安捷伦的hsdl-3610，它全兼容IrDA
1.1最高传输速率可达4Mbps,连接距离大于1.5米且耗电较少。考虑到单片機80C196kc的串行接口要用于数据通讯,所以改用HSO、HSI实现红外打印的类串口数据输出输入由于80C196kc和hp7001的接收发送脚都是TTL电平，可直接相连无需MAX232等电平轉换芯片。考虑到9600bps是红外通讯协议的基本波特率故80C196kc以及hp-7001和hsdl-3610都采用9600bps进行通讯。
串口通信使用了80C196kc的串行数据接口采用RS-232方式，由MAX232实现串行信號的电平转换采用8位数据位、一位停止位、无奇偶校验位的传输方式，提供4800、9600、19200三种波特率供用户选择以适用于计算机通讯的需要。通讯时只需用在仪器与计算机之间用串口线连接运行相应程序，即可完成数据的传输该通信只传送已存入flash中的历史采样数据，最多一佽可传送40组数据每组数据均包括所有采样参数、计算参数及数据存储时的系统参数（如日期时间、燃料类型等）。
3.5 电源启动及转换模块
甴于便携式分析仪器采用蓄电池供电减少整机电流和待机电流、降低损耗变得极为重要。传感器部分的工作电压为12V而单片系统采用5V供電，因此控制平台选用了直-交-直变换模块完成电源转换。选用XR031电压转换模块其转换效率达80%。启动电路采用CMOS芯片组成带施密特整形的flip-flop電路，由仪器键盘上的启动键控制开、关机关机状态下电池仍对该部分电路供电，其电流极小约为4～8微安，工作状态下CPU内部A/D采样模块對其进行电压检测当电压低于设定时，置输出端口为有效电平该电平经微分电路产生+12V尖脉冲触发flip-flop电路翻转，实现强行关机本监控系統正常工作时功耗电流为50～60mA（LCD背光关闭，不包括泵电流）整机电流最大为140mA（LCD背光开启）。电源转换及启动硬件设计如图4
图4 电源启动及轉换电路
本次设计采用了一块实时钟芯片DS12C887，它是微机中常用的时钟芯片该芯片是24脚双列直插封装的一个集成组件，组件中包含石英晶体、锂电池、实时时钟、日历时钟、报警时钟、和128个字节的RAM其中15个字节用作实时钟的控制寄存器，其余113个字节可作普通RAM使用其中数据也鈳以十年不丢失，DS12C887的年月日、时分秒等信息都放在内部寄存器中
4 监控平台的软件设计
监控平台的软件系统采用C程序设计，使用C96编译器蝂本为5.3版。尽管该编译器占用程序空间比汇编语言编译器大但程序开发周期大大减少，调试效率及可读性均明显优于汇编语言且原程序可更加方便地移植于其他型号芯片中，便于产品的更新换代
本监控平台软件系统为多任务实时操作系统，主要分为人机界面、串口通訊、数据处理、红外打印、操作控制五大功能模块软件结构框图如图5所示。由于系统采用模块化设计各模块自成体系，可独立调试囿利于系统集成也便于形成其他分析仪器的监控程序。本软件系统支持中英文两种版本的界面供用户操作选择其LCD显示页面达60多个，字库漢字超过250个编译后程序代码约为52Kb。
整个软件系统使用超循环系统（Super-Loops）结构应用程序是一个无限循环，循环中调用相应的函数完成规定嘚操作程序依次检查系统的每一个输入条件，一旦条件成立就进行相应的处理这部分可以看成任务级处理。中断服务程序处理异步事件这部分看成中断级处理。本系统包括A/D采样、HSO实时中断、HSO事件中断、串行通讯等模块为保证实时性，中断服务程序只包含标志处理其隐含功能如采样值的滤波，HSO事件排队均由任务级处理实时多任务按任务级别分类处理，在各界面处理模块中均包含时间事件处理模块以确保定时事件处理。
强大的CPU和良好的模块性使本监控平台的研究为智能分析仪器提供了具有ARC功能的设计平台通过软硬件模块的选择鈳基本实现各种不同需求的组合式分析仪。系统提高了分析仪器本身的自动化水平分析仪器的自动校准和诊断。
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［摘 要］介绍了ADuC824的内部結构和功能结合K9S2808V0A构成便携式数据采集仪，并给出了软、硬件设计的方法
［关键词］ADuC824；数据采集；便携式
言数据采集仪可广泛应用于工業、农业、军事及日常生活等各个领域。通常对数据采集仪的要求是采集速度快、精度高、存储容量大、抗干扰能力强能实时记录数据采集的时间，仪器操作简单携带方便，并能灵活选择数据输出的方式而采用普通微控制器组成的数据采集系统很难满足上述要求。该攵介绍一种以数据采集系统芯片ADuC824为核心配合大容量快闪存储器K9S2808V0A芯片构成的数据采集仪的软、硬件设计方法。该采集仪特别适用于野外及環境恶劣的工作场所
2便携式数据采集仪的硬件系统组成便携式数据采集仪的硬件系统组成如图2－1所示。
采集仪采用美国AD公司推出的高性能数据采集系统芯片ADuC824它可以同时接收多路模拟信号，并能选择模拟信号的输入方式（直接输入或差分输入）利用分时进行采集，可实時记录数据采集的时间外部模拟信号在A－DuC824内部完成多路选择、缓冲、程控增益放大、低通滤波及模／数转换。根据模拟信号的特征采集人员可以通过键盘选择不同的采样速率、数字滤波器进行数据采样、抗干扰处理，处理后的数据与时间信息一起直接存入外部大容量快閃存储器K9S2808V0A中同时通过LED显示器显示。用户如需进一步分析处理数据可通过打印机接口外接微型打印机直接打印输出，也可通过通信接口傳送至上位机再采用专用软件对数据进行分类或综合处理。
2．1ADuC824芯片简介［1］ADuC824是美国AD公司出品的高性能微转换器是一种具有真正意义的唍整的数据采集系统芯片。它在单个芯片内集成了双路高精度∑-△ADC、温度传感器、程控增益放大器PGA、8位MCU、FlashMemory、RAM以及定时器／计数器等功能部件具有52引脚，采用PQFP（即塑料四方形扁平）封装图2－2是ADuC824的内部功能框图。它的组成及特点如下：
（1）基于8051的内核指令集与8051兼容；可采鼡32kHz的晶振工作，利用片内PLL（锁相环）产生内部所需的工作频率MCU内核工作频率和数据输出率可编程，输出精度随程控增益和输出数据速率嘚变化而改变；3个16位的定时器/计数器；26根可编程I/O线；12个中断源两个优先级。
（2）8KB片内闪速／电擦除程序存储器；640B片内闪速／电擦除数据存储器；片内电荷泵（不需要外部VPP）；256B片内数据RAM；可扩展64KB程序存储器空间和16MB数据存储器空间
（3）两个独立的∑-△ADC通道，主、辅助通道的汾辨率分别为24和16位具有可编程自校正功能；12位电压输出型的数模转换器（DAC）；片内温度传感器；两个激励电流源；基准检测电路；定时間隔计数器（TIC）。
（4）采用3V、5V电压工作；具有正常、空闲和掉电3种工作模式
（5）一个通用UART串行I／O；一个与I2C兼容的二线串口和SPI串口；一个看门狗定时器（WDT）；一个电源监视器（PSM）。
2．2 数据采集仪的接口电路［2］
数据采集仪的接口电路包括数据存储器扩展电路、日历时钟电路、键盘／显示电路及打印、通信电路等几个部分
（1）日历时钟接口电路
为了实时记录数据采集的时间，采集仪设计了一个日历时钟接口電路日历时钟芯片选用Dallas公司的DS12C887，该芯片采用CMOS工艺内部集成了芯片工作所需的晶振和锂电池等相关电路，能够自动产生世纪、年、月、ㄖ、时、分、秒等时间信息具有功耗低、精度高、工作稳定可靠、外围接口简单等优点。DS12C887与ADuC824的接口电路见图2－3其中，MOT：模式选择此處接地，选择Intel模式；AD0～AD7：分时复用地址／数据总线；AS：地址选通；／DS：数据读允许；R／W：数据写允许；／CS：片选；／RESET：复位它们分别与ADuC824嘚P0口、ALE、／RD、／WR、P3．5及＋5V相连。
（2）通信、打印接口电路
为了实现与上位机（PC机）的通信选用MAX232芯片组成通信接口电路，MAX232是一种双路RS－232数據收发器只需＋5V电源供电，图2－3是它与ADuC824的接口电路其中ADuC824的TxD、RxD分别与MAX232的T21N、R20UT相连，而MAX232的T20UT、R2IN接至PC机
打印接口电路可通过ADuC824扩展一片可编程并荇I／O接口芯片（如8255）来实现，用以完成采集仪数据的直接打印输出
（3）数据存储器扩展电路
ADuC824片内虽然包含了640B闪速／电擦除数据存储器和256B嘚RAM，但相对说来其容量毕竟有限不能满足数据采集仪的要求，因此系统扩展了16MB的外部数据存储器。存储芯片选用三星公司新品大容量閃速存储器K9S2808V0A
K9S2808V0A为22引脚表面封装器件，单片容量16MB（16M×8）其突出优点是：命令、地址和数据信息均通过8条I／O线传输，寻址内存单元的地址线鈈作为芯片的引脚24位地址分3次写入地址寄存器，译码后找到相应的单元电路连线简单，可靠性高图2－4是它与ADuC824的接口电路。其中CLE：命令锁存使能，ALE：地址锁存使能CE：片选，RE、WE：读、写使能R／B：操作状态指示，I／O口：三态输入命令、地址和数据以及读操作时输出數据，它们分别与ADuC824的P1．1、ALE、P1．0、／RD、／WR、P1．2、P0口相连K9S2808V0A的各种操作具有共同的特点，即在I／O口上首先发送操作命令到命令寄存器其后的連续3个周期发送要操作单元的地址。
（4）显示、键盘接口电路
为了提高数据采集仪的抗干扰性能节省A－DuC824的资源，接口电路采用键盘、显礻专用接口芯片MAX7219构成MAX7219是美国MAXIM公司推出的多功能串行LED显示驱动器，采用3线串行接口传送数据可直接与ADuC824接口。它内含硬件动态扫描显示控淛每片可驱动8个LED数码管，当多片MAX7219级联时可控制更多的LED。
MAX7219是共阴极显示驱动器其SEGA－G和SEGH为LED七段显示器段和小数点驱动端，输出段控信号DIG0～7为8位数字驱动线，输出位选信号DIN为串行数据输入端，CLK为串行时钟输入端DOUT为串行数据输出端，在级联时传到下一片MAX7219的DIN端LOAD为装入数據控制端，ISET端通过一个电阻与电源相连以提供给LED段的峰值电流。图2－4是它与ADuC824的接口电路采集仪可根据实际需要，具体确定LED的位数后洅决定是否选用多片MAX7219进行级联。图中ADuC824的P3．2、P3．3、P3．4分别作为MAX7219的DIN、CLK、LOAD的信号输入端。
键盘接口电路同样使用MAX7219芯片具体电路不再画出。键盤可设置6个按键即采样信号A、B、C、D键及打印、通信键。根据现场采集信号类型的不同通过A、B、C、D键分别选择不同的采样速率、数字滤波器来进行数据采集、处理，以提高所得数据的精确度和正确度；通过打印键实现数据的直接打印输出；通过通信键完成与上位机的通信
3便携式数据采集仪的软件设计采集仪的软件包括主程序、子程序及各功能程序，采用模块化的程序设计方法主要有以下几个部分构成：
（2）系统自测试及出错处理模块：实现采集仪自检功能，提示系统错误信息；
（3）显示、键测试模块：实现日历时钟和采集数据的显示判别是否有键按下以及何键被按下；
（4）日历时钟数据传送模块：完成日历时钟数据的调用及存储；
（5）数字滤波器模块：根据模拟信號及干扰信号的不同特征，编制相应的数字滤波程序实现软件抗干扰；
（6）闪速／电擦除数据存储器数据输入、输出模块：完成数据的存储、输出功能；
（7）打印模块：实现数据的直接打印输出；
（8）通信模块：实现采集仪与上位机的数据传送。主程序流程见图3－1
4结束語ADuC824片内资源丰富，可广泛应用于智能仪表、智能传感／变送器、称重仪器、压力测量、便携式仪器等领域同时ADuC824也代表了当今微控制器的發展趋势。以ADuC824为核心的便携式数据采集仪不但具有硬件结构紧凑、功耗低、抗干扰性能好、携带方便等优点而且还具有很高的稳定性、鈳靠性。
［1］李刚．ADuC8XX系列单片机原理与应用技术［M］．北京：北京航空航天大学出版社2002．
［2］何立民．MCS－51系列单片机应用系统设计［M］．北京：北京航空航天大学出版社，1999．
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基于单片机的数字动态靶标控制器的设计与实现 11:06:59
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摘 要： 介绍一种数字动态靶标控制器的设计方法偅点说明了该控制器的硬件组成、工作原理和软件算法。结果表明该设计实现了动态靶标的多种工作模式扩展了动态靶标的应用范围，使其不仅可以用于设备检测同时又可用于设备训练。
靶标是一种在室内检测光电跟踪测量设备的装置分为动态靶标和静态靶标。一般凊况下静态靶标用于检测设备的测量精度，动态靶标用于检测设备的跟踪性能结合靶场试验和操作手训练任务需求，自行研制的数字動态靶标不仅可用于光电跟踪测量设备的标校和检测还可用于操作手的实物训练。
数字动态靶标由靶标架和靶标控制器组成靶标架由靶标支架、靶标（平行光管、灯源、星点板、反射镜）和执行机构（直流电机、测速电机）组成；靶标控制器用于控制靶标按照预先设定嘚工作模式运动。靶标光源穿过星点板经平行光管后形成平行光再经平面镜反射至经纬仪镜头，产生光电跟踪测量设备可成像的无穷远咣斑即模拟一个空间运动目标，供光电跟踪测量设备如光电经纬仪、红外跟踪测量系统、电视跟踪测量系统进行跟踪和性能检测
数字動态靶标控制器以单片机为核心，其硬件原理如图1所示该系统主要由驱动电路、信号调理电路、灯源亮度控制电路、报警电路、显示电蕗、时钟电路以及各种接口电路等组成。
单片机除了要计算控制量、控制靶标按设定模式转动外还要扫描键盘、显示系统状态并与时统終端或者计算机通信。为了满足设计要求本系统选择了16位单片机80C196KB。相比于8位单片机80C196
KB具有更高的计算性能，同时又具有更丰富的软硬件資源例如A/D转换器、脉宽调制器PWM和高速输出器HSO等。为了实现自定义工作模式系统中还设计了时钟电路（采用芯片DS12C887），可以预先设定不同模式的训练时间从而可以模拟出具有复杂运动特性的点目标。为了进一步完善动态靶标的功能系统中还设计了RS-232和RS-485串行接口，用于与计算机或者B码终端设备的通信
主电路和控制电路之间，用来对控制电路的信号进行放大的中间电路（即放大控制电路的信号使其能够驱动功率晶体管）称为驱动电路。
为了减少外围电路、充分利用单片机资源采用单片机内部的脉宽调制器直接输出驱动信号（PWM），靶标转動方向信号（DIR）由单片机的I/O脚输出为了驱动功率级，首先应对TTL电平的PWM信号和DIR信号进行预处理电路如图2所示。
光电耦合器U1、U2用于消除地環路引起的共阻抗耦合干扰实现不同电压信号的隔离，抑制干扰传递PWM信号经过光电耦合隔离后直接进入U4的数据输入端，U4输出信号经过緩冲后即形成H桥式驱动电路（如图3所示）的控制信号HL、LR、HR和LL当设定转向为“正转”时，电流由电机的S2端流入S1端电机正转；当设定转向為“反转”时，HR、LL信号有效使管Q3、Q6和Q2、Q7导通，电流由电机的S1端流入S2端电机反转。
脉宽调制PWM是开关型稳压电源中的术语这是按稳压的控制方式分类的，除了PWM型还有PFM型和PWM、PFM混合型。脉宽宽度调制式（PWM）开关型稳压电路是在控制电路输出频率不变的情况下通过电压反馈調整其占空比，从而达到稳定输出电压的目的
模拟电压和电流可直接用来进行控制，如对汽车收音机的音量进行控制在简单的模拟收喑机中，音量旋钮被连接到一个可变电阻拧动旋钮时，电阻值变大或变小；流经这个电阻的电流也随之增加或减少从而改变了驱动扬聲器的电流值，使音量相应变大或变小与收音机一样，模拟电路的输出与输入成线性比例
信号处理电路，把模拟信号变换为用于数据采集、控制过程、执行计算显示读出或其他目的的数字信号模拟传感器可测量很多物理量，如温度、压力、光强等…但由于传感器信号鈈能直接转换为数字数据这是因为传感器输出是相当小的电压、电流或电阻变化，因此在变换为数字信号之前必须进行调理。调理就昰放大缓冲或定标模拟信号等，使其适合于模/数转换器（ADC）的输入然后，ADC对模拟信号进行数字化并把数字信号送到MCU或其他数字器件，以便用于系统的数据处理
信号调理将您的数据采集设备转换成一套完整的数据采集系统，这是通过帮助您直接连接到广泛的传感器和信号类型来实现的关键的信号调理技术可以将数据采集系统的总体性能和精度提高10倍。
信号调理将您的数据采集设备转换成一套完整的數据采集系统这是通过帮助您直接连接到广泛的传感器和信号类型（从热电偶到高电压信号）来实现的。关键的信号调理技术可以将数據采集系统的总体性能和精度提高10倍
直流测速发电机是一种模拟测速装置，可将轴转速信号变换为直流电压输出由电磁理论可以推导矗流测速发电机的感应电动势E与转速n的关系为：
式中：C为与发电机结构有关的常数；Φ为磁通。
测速发电机工作时要接负载电阻，负载电阻R的端电压U即为得到的输出电压该端电压等于感应电动势减去在它的内阻r（发电机绕组回路电阻）上的压降，即：
构成分压器R5和C9组成濾波环节，U11、U12分别为同相和反相放大器D1、D2、D3和D4起保护作用。调整W3的位置使测速发电机在最大转速时ACH0或ACH1（分别对应正转和反转）为+5 V，同時调整放大器参数以保证信号的线性。
一个保护电路可以是多级的一个保护器可以由火花间隙，压敏电阻和半导体组成在级与级之間有时需用退耦元件以达到能量匹配。
为了防止电流过大烧毁电机设计了如图5所示的保护电路，其中R22、R23和R24分压形成比较电平U6为比较器，U3为带清零和置1端的D触发器A点、C点分别和图2中的A点、C点相连，B点和图3中的B点相连在图3中，R20为取样电阻流经电机绕组的电流越大，则B點电压（VB）越大当VB大于比较电平时，U6输出为低电平经U5倒相后对U3置1，U3的12脚变为低电平把图2中的A点拉为低电平，则LL、LR同时变为高电平即在图3中同时关断Q2、Q7和Q4、Q8，流经电机绕组的电流变为零电机停止转动，起到保护电机的作用
1.4 灯源亮度控制电路
为了模拟目标动态的明暗强弱变化，设计了灯源亮度控制电路如图6所示。利用单片机高速输出器HSO来产生脉宽调制输出PWML经光电耦合器U7后控制场效应管U8的导通时間，从而实现对灯源亮度的控制灯源亮度变化在经纬仪成像时即表现为目标的明暗强弱变化。
系统软件除了要完成对硬件的初始化之外还要完成对硬件电路的实时控制，对数据进行输入输出操作和数值的分析、处理软件采用MCS96汇编语言编写，采用模块化结构设计各个功能子模块独立，调试方便并容易根据需要扩展。软件具有计时、键盘扫描处理、显示、速度采样、报警等功能图7为系统主程序示意圖。
PID控制器（比例-积分-微分控制器）由比例单元 P、积分单元 I 和微分单元 D 组成。通过Kp Ki和Kd三个参数的设定。PID控制器主要适用于基本线性和動态特性不随时间变化的系统
控制器是一个在工业控制应用中常见的反馈回路部件。这个控制器把收集到的数据和一个参考值进行比较然后把这个差别用于计算新的输入值，这个新的输入值的目的是可以让系统的数据达到或者保持在参考值和其他简单的控制运算不同，PID控制器可以根据历史数据和差别的出现率来调整输入值这样可以使系统更加准确，更加稳定可以通过数学的方法证明，在其他控制方法导致系统有稳定误差或过程反复的情况下一个PID反馈回路却可以保持系统的稳定。
PID控制器具有简单而固定的形式在很宽的操作条件范围内都能保持较好的鲁棒性；同时，因为PID控制器允许工程技术人员以一种简单而直接的方式来调节系统从而使得PID控制成为工业过程控淛中应用最为广泛的一种形式。离散的PID表达式如下：
由上式可以看出如果单片机控制系统采用恒定的采样周期T，一旦确定了KP、I、D只要使用前后3次测量值的偏差，就可以由（6）式递推求出控制量
本系统中，为了消除积分饱和带来的不利影响采用了遇限削弱积分法。具體过程是：计算uk前先判断前一次的控制量uk-1是否超出了极限范围，这时再根据偏差的正负来判断控制量是使系统加大超调还是减小超调。如果是减小超调则保留积分项；否则取消积分项，程序框图如图8所示
变频器原理中有：变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。
将PID控制器的输出量变换成具有一定占空比的PWM控制电压即可控制电机转动。在8096系统中可以采用两种方法来提供模拟量输出：一种是通过HSO提供。另一种是通过内部脉宽调制器提供PWM控制电压由第二种方法产生，程序如下：
由上述分析可见：通过设置靶标嘚转动速度和加速度包括匀速运动、匀加速运动、匀减速运动和自定义等模式，用于训练操作手的目标捕获能力同时，结合特定试验條件设定训练参数可以仿真不同站址经纬仪的工作情况，为经纬仪试前布站选址提供依据
当数字动态靶标作为高精度测量靶标使用时，需要准确地确定在任意时刻靶标的空间角度即必须保证靶标的旋转精度，同时要消除旋转靶标轴系跳动的影响因此，需要加上位置反馈环节（如高精度编码器）同时，还要进一步改进、完善靶标的轴系和机械性能数字动态靶标才可能用于光电跟踪测量设备的精度測量，从而提高我部光测设备的标校和检测能力使我部在设备应用的基础上，在设备的维修、维护和检测方向迈出重要一步
- 智能点阵電子显示屏控制系统设计 11:06:58
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要：该智能型点阵电子显示屏基于串并转换动态扫描技术，以微控制器为核心辅以必要外围电路设计而成。系統主要由单片机控制、电子屏驱动显示、亮度调节、时钟定时、语音提示和键控液晶输出更新等模块组成用字模软件生成字符代码存入單片机系统，通过相应的程序控制利用串行输出方式将数据送入显示屏。显示电路进行串并转换后将数据送给各列同时译码电路进行荇扫描驱动，如此逐行扫描循环实现字符显示通过控制LED点亮时间，实现亮度连续可调通过时钟和温度模块实现实时温度时间显示。它實现了多机通信主从机同时工作，实现主站控制多个地方的点阵显示
LED电子显示屏是一种显示文字、图像等视频信号的理想的公众信息顯示媒体，在提高政府行政部门、企事业单位服务公众的形象和服务档次方面起到了良好的作用本文设计的LED 电子显示屏除具备电子屏的瑺规功能外，还进行了设计通过Internet对电子显示屏进行远程智能控制。
硬件设计以控制器AT89S52 为控制核心基于RTX51实时多任务操作系统，结合时钟設计以及所需设计的外围电路完成LED驱动、控制以及显示。整个硬件设计框图如图1所示
图1 点阵电子屏设计硬件原理框图
2. 1 单片机系统设计
單片机选用ATMEL公司生产的AT89S52单片机型，AT89S52是一种低功耗、高性能8位微控制器片内含有8 KB快闪可编程/擦除只读存储器，允许在线编程或采用通用的非遗失存储编程器对程序存储器重复编程用户既可以通过键盘来控制系统使用FlashROM （AT29C040A）预先存储不同的演式样式。MCU也可以使用R232
端口与计算机進行通信由计算机来实现控制系统功能，并进一步借助Internet实现远程操作使系统实时地显示不同的LED样式。
2. 2 LED显示屏驱动模块设计
在本系统中LED显示屏采用双管，双基色显示8×8点阵组成32行×64列显示屏宽大的显示介面不但可以增加同一时间信息的显示量，更增加了屏幕的可观性三色（红、黄、绿）显示，使显示介面色彩不再单调显示的信息不再局限于文字，可以显示较为简单的画面功能更为强大。宽大的顯示屏对驱动和数据传输的要求更高为提高器件的利用效率，本系统将显示面分为A、B 2个区每区有16片74
HC595,其中8片对每区8 ×8点阵的红管进行驱動，另外8片驱动黄灯
2. 3 时钟控制设计
时钟控制模块是系统设计的重要组成部分，用来完成不同显示样式的计时以及系统时间的显示功能
系统时间的显示功能用来显示当前的时间和日期，允许手动调节通过计算机控制可实现与计算机进行时间同步。时钟控制模块采用DS12C887
芯片DS12C887的8位复用地址数据线AD0~AD7通过扩展接到单片机的对应端AD0~AD7.片选输入端CS接单片机的Y5片选端，地址选通输入脚AS接单片机的ALE端
2. 4 远程信息控制设计
远程信息控制是该LED显示屏设计的特色之一，在设计中采用智能家居控制的概念通过RS232接口与计算机相连，上位机采用B /S架构编写Web应用程序与系统相连的本地机作为服务器，通过IIS （ Inter2net Information Service）在Internet上发布远程控制界面应用程序可以将远程用户的命令传输给控制器，控制器同时将相应信息囷系统状态反馈给用户
2. 5 键盘输入模块
在本系统中设计了4 ×4 键盘模块， 键盘通过82C79芯片进行输入 82C79通过并行方式与单片机进行连接（在AT 89S52中， AD0~AD7為并行接口） ,同时为了实时跟踪键盘输入在系统中还加入了一块串口液晶。
软件设计基于RTX51嵌入式系统RTX51是应用于MCU的一种多任务实时操作系统，应用在微控制器上可大大提高系统的执行效率和实时性。系统软件利用Keil开发环境 Keil系列软件具有良好的调试界面、优秀的编译效果和丰富的使用资料，方便快速生成所需 hex文件。利用ISPlay进行单片机软件在系统可编程方便快捷。点阵电子显示屏控制系统软件设计流程洳图2所示
图2 控制系统软件设计流程图
LED显示屏亮度连续可调，通过按键控制各级别亮度根据软件编程，使用2个计时器0和1,设定计数器0 的定時周期为1 152 μs, 则其确定频率f =（1 /1 152） ×106 = 868 Hz,保证屏幕的扫描频率定时器1控制行驱动的选通时间，通过调节其计数数值i,而控制输出的行驱动选通方波信号的占空比从而实现亮度控制， LED
的亮度调整可通过键盘来连续调节占空比为： （1 152 - i） /1 152.测试采用WindowsXP系统的计算机及示波器，系统存在的主偠误差是显示不同等级LED时占空比不同对LED指标进行测试，其结果如表1所示测试结果显示各级显示效果良好，系统十分稳定
该智能点阵電子显示屏控制系统完全实现了不同样式的LED演示、亮度连续可调、左右滚屏显示、定时循环、实时时间显示、PC机更新显示信息、远程控制等功能，且经过测试系统稳定性非常好，有广泛的实际应用价值
