一种基于微机的记录仪硬件设计

一般Rint 的值使得A/D 在退积分阶段流过的电流为20uA，则可以Rint=200KΩ，根据公式9 得出本设计中在模拟输入信号较小时，如0～0.5 伏时，自动调零电容可选比积分电容CINT 大一倍，以减小噪声，CAZ 的值越大，噪声越小，如果CINT 选为0.15μF，则
CAZ=2CINT=0.33μF。
本设计电路中，RUN/HOLD(运行/保持)引脚接+5V，使A/D 转换连续进行。[4]A/D 转换正在进行时，STATUS 引脚输出高电平，STATUS 引脚降为低电平时，由74HC373 锁存的地址信号A1 输出低电平信号到ICL7109 的HBEN，读高4 位数据、极性和溢出位；由A0 输出低电平信号到LBEN，读低8 位数据。RUN/HOLD 接+5V，A/D 转换连续进行，将A/D 每次转换结实的信号经过反向接入80C196KC 的中断输入脚，当A/D 转换完成自动申请中断信号，然后80C196KC 给出片选信号、读信号和HBEN、LBEN 信号，A/D 转换的结果根据控制信号出现在数据总线D0～D7 上。不需要采集数据时，不会影响微处理器的工作，这种方法可简化设计。
2.2 通信接口的设计
设计了RS485 通讯接口，同时设置了可以配备专用USB 通讯模块接口。如下图2

图2 通讯接口分配控制图
通过光偶可以实现RS485 通讯和USB 接口通讯之间的切换，[5]在此处使用80C196KC 的P1.4 作为切换信号，当需要进行RS485 通讯的时候可以将P1.4 设置为1，反之将P1.4 设置为0 是可以实现USB 接口通讯功能。
2.3 显示器模块接口的设计
参照国内和国际市场无纸记录仪使用液晶显示器的特点，[6]通过对各种液晶资料的对比分析本设计选择了一款YD501A 彩色液晶VRAM 彩色液晶显示器。DC/DC 电压变换器产生液晶所用各种驱动电压，DC/AC 逆变器则用来点亮冷阴级背光灯，显示驱动逻辑电路采用优化的逻辑电路;采用分时技术让显示与写入数据同时进行，实现了画面的高速更新，而且互不干扰。YD501A 的基本原理如下图3 所示：

图3 液晶控制框图
3.结论
通过标准所要求的全部例行实验，结果完全满足无纸记录仪标准规定的各项指标，完全能适应工业现场使用环境的需要。 通过实验，证明了本课题提出的需要攻关的技术已经掌握，并成功的运用于实践。并且通过对信号采集、信号处理、软／硬件设计的加强，提高了无纸记录仪在现场工作的稳定性、可靠性和先进性。
本文作者创新点: 对于以50HZ 为主的工业现场干扰信号，采用积分方式，选定一个特定的积分周期，达到滤波抗干扰的效果。
参 考 文 献:
[1] 谢. 无纸记录仪的现状及发展趋势[J]. 自动化与仪器仪表, 2001,（3）：24-25.
[2] 汪建. MCS-96 系列单片机原理及运用技术[M]. 武汉：华中理工大学出版社，1999，
（01）： 39-371.
[3] 周立功. 等编著PDIUSBD12 USB 固件编程与驱动开发[J], 电子世界， 2003,（2）
[4] PDIUSBD12 芯片在USB 接口电路中的应用[D]. 中国IC 网, 2005,(10).
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[5] 马忠梅. 单片机的C 语言运用设计[M].北京： 北京航空航天大学出版社， 2001，
（11）：15-18.
[6] 吴振纲，陈虎．PLC 的人机接口与编程［J］．微计算机信息，2005，8-1：21-23。