自動數(shù)粒儀的單片機計數(shù)原理
自動數(shù)粒儀在種子實驗行業(yè)中，是被廣泛采用的、必可少的儀表。目前使用的這類儀表，其結(jié)構(gòu)局限在機械式及電磁式范圍內(nèi)，這些儀表讀數(shù)不準，故障率高，適應(yīng)不了現(xiàn)代管理的需要，有必要進行更新和改造。配備的電磁計數(shù)器也存在上述問題。為此，我們用單片計算機對自動數(shù)粒儀進行了改造。改進后的儀表為數(shù)碼顯示，采用8421碼撥盤開關(guān)預(yù)置，所有計數(shù)、進位、比較統(tǒng)由單片機完成。這樣減少了觸點機械故障，運行效果相當(dāng)好。通過一年運行，擋車工、電氣維護人員反映，此計數(shù)儀讀數(shù)清楚、計數(shù)準確、運行可靠和維護簡便。單片機是新型的大規(guī)模集成電路，在一片芯片上集成CPU、存賒器、1/0接口等，構(gòu)成一種最基本的、具有邏輯功能的微型計算機。由于單片機具有集成度高、體積小、可靠性好、價格低等優(yōu)點，特別適應(yīng)工業(yè)控制、智能儀表及家電行業(yè)等。
一、系統(tǒng)組成
該微電腦自動數(shù)粒儀的計數(shù)器以美國INTEL公司的8031單片機為核心，配4KEPROM2732、74LS07、74LS48、74LS244等芯片組成。整機結(jié)構(gòu)為積木式，由單片機板、電源板、顯示板、底板四塊板組成。四板之間由接插件連接，調(diào)整方便，多機互換性好，便于調(diào)試。原理圖見圖1所示。
二、工作過程和系統(tǒng)程序
儀表得電后，自動顯示撥盤開關(guān)預(yù)置數(shù)三秒鐘自動清顯示器，等待輸入信號。當(dāng)有輸入脈沖進入時，輸入計數(shù)運算，輸入數(shù)與預(yù)置數(shù)比較(對F141機要求與預(yù)報數(shù)比較并判斷棉卷釬是否到位，同時輸出相應(yīng)提示信號)。
程序框圖見圖2。
F141、A272都要求有復(fù)“0”功能，這對單片機系統(tǒng)來說是輕而易舉的功能，比電磁計數(shù)器執(zhí)行要可靠的多。
為執(zhí)行復(fù)“0”功能，設(shè)計了一個中斷程序。
如圖3所示。
為保證計數(shù)的工作可靠，除了在硬件中進行必要的防范外，還需合理布線，加強電源濾波，對輸入端進行光電隔離，在軟件設(shè)計中也增加了抗干擾措施。為了解決程序出現(xiàn)“跑飛”現(xiàn)象在程序適當(dāng)位段設(shè)置“陷井”，對渝入信號采取數(shù)字濾波方法。由于采取上述措施，儀表在工作中穩(wěn)定可靠。
三、結(jié)束語
該數(shù)粒儀的計數(shù)器雖然是為F141、A272機所設(shè)計，但程序是固化在可擦寫的EPROM上，故在硬件不變的基礎(chǔ)上，只要軟件稍加改動或重新編程，就可適應(yīng)其它生產(chǎn)中的計數(shù)及與數(shù)字相關(guān)過程控制的要求，這是其它電磁計數(shù)器和觸發(fā)器組成的計數(shù)器所不可比擬的顯著優(yōu)點。另外8031單片機有一對全雙工通訊接口RXD、TXD，這對接口予以保留，為適應(yīng)生產(chǎn)進一步科學(xué)化管理—計算機管理時，做為聯(lián)網(wǎng)時的上下機通訊用。所以該計數(shù)器在基本不提高硬件成本的墓礎(chǔ)上，對軟件稍加開發(fā)即可適應(yīng)各種用途需要，前景樂觀。
