采用多單片機的液位監(jiān)控儀

摘要：介紹把多個單片機用于一個多路液位監(jiān)控系統(tǒng)的方法。說明用多個單片機的原因及用單片機取代I/O接口的理由，并對系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計、調(diào)試也做了說明。

    關(guān)鍵詞：多單片機 液位 監(jiān)控

采用單片機設(shè)計液位監(jiān)控儀是很通用的做法。如果要測量的液位有很多路（16路以上），每路要求能滾動顯示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，人機交互能力要強（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應(yīng)2路控制輸出信號（液罐液體輸入控制和輸出控制），配置微型打印機端口，設(shè)置聲音報警，所有這些無疑需要很多的I/O端口來支持，單憑一個單片機是辦不到的，需要擴展I/O端口。在此設(shè)計中，筆者認(rèn)為采用專用I/O擴展芯片有較多的弊端，權(quán)衡利弊，選擇了用單片機來代替專用I/O接口芯片的方法。

1 專用 I/O芯片與單片機用作I/O芯片的對比

①專用I/O接口芯片的I/O口數(shù)量不比單片機多（筆者采用單片機型號為89C52）；

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

③專用I/O接口芯片獨立性差、智能性差，無論是接收輸入信號還是輸出控制信號，I/O專用芯片對信號的輸入輸出增色不能做出決定，必須要由單片機來做決定，僅起接力或過渡信號作用，沒有監(jiān)控能力，不能獨立處理問題，而單片機則不然，可采用多種方式靈活處理問題；

④使用I/O擴展專用芯片就必須要熟悉它，工程技術(shù)人員一般對單片機的熟悉程度要比對它強很多，相比之下，使用它要浪費時間，再一個I/O擴展專用芯片的價格均要比單片機高，從成本核算上考慮不經(jīng)濟(jì)；

⑤專用I/O芯片實時性差，由于I/O擴展專用芯片僅起收發(fā)信號的作用，本身沒有加工處理信號的能力，這樣信號經(jīng)過它來回的傳遞勢必造成延遲，因而會出現(xiàn)實時性差的問題；

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

⑦使用單片機作I/O接口加強了對接口的監(jiān)管力度，減輕了主單片機的負(fù)擔(dān)。

2 硬件結(jié)構(gòu)及分工

硬件設(shè)計共分如下幾部分：單片機；A/D轉(zhuǎn)換部分；控制信號輸出部分；非易失性存儲器（作RAM擴展）；按鍵部分；顯示部分；打印I/O端口部分；模擬開關(guān)部分。硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

硬件設(shè)計中：

①單片機選用89C52，其特點是片內(nèi)含有8KB ROM，不需片外擴展ROM；

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