单片机测控系统的软硬件平台技术

由于许多相同或相近行业的生产过程很相似，所以对同行业的不同厂家的生产工艺过程，其单片机硬件平台完全可以通用，其不同部分及具体实现工艺可留各软件平台去协调，这对于中小型企业是非常适合的。根据测控系统功能设计的硬件平台如图二所示。

在设计的单片机测控系统硬件平台中，中心单片机采用AT89C52 单片机，AT89C52 内有8k 字节的快速擦写存储器Flash 无须外接程序存储器EPROM，缩小了线路板的体积，增强了系统的抗干扰性；数字量信号（如报警输入，极限位置）等直接接到单片机的INT0、INT1、 T0、T1端，以便单片机及时响应信号输入；8路模拟量输入经过AD0809 A/D转换与89C52的数据线相连；模拟量输出信号采用DAC0832芯片，变换成电压或电流信号驱动连续阀、电动执行器等装置；开关量输出信号经过 74LS373锁存，光电隔离驱动，控制开关量输出；数码管显示驱动电路选用拥有串行总线的MAX7219，可带8位数码管或64个发光管，用于显示现场数据和进行声光报警；键盘电路选用单片机的高8位地址线接上拉电阻，软件程序扫描确定键码的方法；看门狗电路选用X25045，以防止数据丢失和CPU 误动作，该芯片将看门狗定时器电源监控电路与EEPROM三个功能部分集成于单个封装内，可编程操作，可靠性高、功耗低，内含512 字节EEPROM，用于存储通讯地址、系统参数设置等；与上位机通讯的芯片采用MAX485，可使通讯距离达1200米左右。

2． 2 软件平台

软件平台分成两部分，一部分直接置于硬件平台上，称为系统软件平台，主要完成现场数据采集、运行控制算法、输出控制量、现场参数设定、现场参数数码管显示等底层功能，所有工作通过建立在硬件平台的软件模块由单片机主程序组织在一起构成系统软件平台，所以是软硬件综合设计的结合点；另一部分用于与上位管理机进行通讯，称为通讯软件平台，它主要完成与上位管理机的通讯，传递现场数据、状态和接受上位机指令等工作。软件平台一方面要充分发挥硬件平台的潜力，在现有硬件资源的条件下，让系统根据实际工业测控系统的工艺要求完成更多的工作，从而节省硬件成本费用；另一方面，软件平台是用户二次开发的主要依据，为了缩短开发周期，其软件实现的主要功能都可以做成标准模块，方便二次开发使用。根据硬件开发平台设计的单片机软件主程序和相应的功能模块框图如图所示。