采用多單片機(jī)的液位監(jiān)控儀

摘要：介紹把多個(gè)單片機(jī)用于一個(gè)多路液位監(jiān)控系統(tǒng)的方法。說(shuō)明用多個(gè)單片機(jī)的原因及用單片機(jī)取代I/O接口的理由，并對(duì)系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)、調(diào)試也做了說(shuō)明。

    關(guān)鍵詞：多單片機(jī) 液位 監(jiān)控

采用單片機(jī)設(shè)計(jì)液位監(jiān)控儀是很通用的做法。如果要測(cè)量的液位有很多路（16路以上），每路要求能滾動(dòng)顯示1年內(nèi)每班、每日、每月的輸入輸出總量（1日3班），正常或意外停電數(shù)據(jù)不丟失，人機(jī)交互能力要強(qiáng)（要設(shè)置適當(dāng)數(shù)量的按鍵及采用LCD顯示），并且每路液位要求對(duì)應(yīng)2路控制輸出信號(hào)（液罐液體輸入控制和輸出控制），配置微型打印機(jī)端口，設(shè)置聲音報(bào)警，所有這些無(wú)疑需要很多的I/O端口來(lái)支持，單憑一個(gè)單片機(jī)是辦不到的，需要擴(kuò)展I/O端口。在此設(shè)計(jì)中，筆者認(rèn)為采用專(zhuān)用I/O擴(kuò)展芯片有較多的弊端，權(quán)衡利弊，選擇了用單片機(jī)來(lái)代替專(zhuān)用I/O接口芯片的方法。

1 專(zhuān)用 I/O芯片與單片機(jī)用作I/O芯片的對(duì)比

①專(zhuān)用I/O接口芯片的I/O口數(shù)量不比單片機(jī)多（筆者采用單片機(jī)型號(hào)為89C52）；

②專(zhuān)用I/O接口芯片使用不靈活，幾種使用方式已被芯片設(shè)計(jì)者設(shè)定，不能超出此范圍變化，而單片機(jī)則受限制較小，使用起來(lái)較靈活；

③專(zhuān)用I/O接口芯片獨(dú)立性差、智能性差，無(wú)論是接收輸入信號(hào)還是輸出控制信號(hào)，I/O專(zhuān)用芯片對(duì)信號(hào)的輸入輸出增色不能做出決定，必須要由單片機(jī)來(lái)做決定，僅起接力或過(guò)渡信號(hào)作用，沒(méi)有監(jiān)控能力，不能獨(dú)立處理問(wèn)題，而單片機(jī)則不然，可采用多種方式靈活處理問(wèn)題；

④使用I/O擴(kuò)展專(zhuān)用芯片就必須要熟悉它，工程技術(shù)人員一般對(duì)單片機(jī)的熟悉程度要比對(duì)它強(qiáng)很多，相比之下，使用它要浪費(fèi)時(shí)間，再一個(gè)I/O擴(kuò)展專(zhuān)用芯片的價(jià)格均要比單片機(jī)高，從成本核算上考慮不經(jīng)濟(jì)；

⑤專(zhuān)用I/O芯片實(shí)時(shí)性差，由于I/O擴(kuò)展專(zhuān)用芯片僅起收發(fā)信號(hào)的作用，本身沒(méi)有加工處理信號(hào)的能力，這樣信號(hào)經(jīng)過(guò)它來(lái)回的傳遞勢(shì)必造成延遲，因而會(huì)出現(xiàn)實(shí)時(shí)性差的問(wèn)題；

⑥使用單片機(jī)作I/O接口，便于軟硬件設(shè)計(jì)模塊化，分工清晰，給設(shè)計(jì)、調(diào)試、維護(hù)帶來(lái)極大方便；

⑦使用單片機(jī)作I/O接口加強(qiáng)了對(duì)接口的監(jiān)管力度，減輕了主單片機(jī)的負(fù)擔(dān)。

2 硬件結(jié)構(gòu)及分工

硬件設(shè)計(jì)共分如下幾部分：?jiǎn)纹瑱C(jī)；A/D轉(zhuǎn)換部分；控制信號(hào)輸出部分；非易失性存儲(chǔ)器（作RAM擴(kuò)展）；按鍵部分；顯示部分；打印I/O端口部分；模擬開(kāi)關(guān)部分。硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

硬件設(shè)計(jì)中：

①單片機(jī)選用89C52，其特點(diǎn)是片內(nèi)含有8KB ROM，不需片外擴(kuò)展ROM；

[1] [2] [3]