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　　3．3 键盘、显示器接口电路

　　外接键盘和LCD显示器的目的是：当数据发送错误或人工查询数据时，可通过键盘选择要查询的参数并在显示器上显示出来，使下位机的工作更加灵活方便。

　　为了连接键盘和显示器，需要扩展一片8155I/O口扩展芯片，采用4*4触摸式键盘和点阵式液晶显示器。键盘上的键值分别与各路环境参数对应，若为“0”按下，则调显示子程序，此后每按一个键，此按键值对应的环境参数在显示器上显示出来。若不是“0”键按下，则把键值送累加器A。当为“F”键按下时，则退出显示子程序。

　　　3．4 串行通信接口电路　

由于要通过MODEM、电话线与上位PC机通信，所以须利用MAX232芯片作为RS—232口电平匹配与驱动。MAX232是包含两路接收器和驱动器的IC芯片，其内部有一个电源电压变换器，可以把输入的+5V电源电压变换成为RS—232C输出电平所需的±10伏电压。

　　4下位机软件设计

　　4．1 软件整体设计

　　下位机的软件设计主要由3部分组成：数据采集及存储子程序，键盘扫描与液晶显示程序，与上位机的通信子程序。流程图如图4。

　　主程序中，首先进行键盘、显示器、AD模块和通信端口的初始化。数据采集及存储子程序编写为定时中断子程序，采用定时器2定时，每2分钟调一次数据采集及存储子程序，采集一次数据。而酸雨数据的采集是通过外部中断INT1，每当酸雨量达0.5mm时向ADuC812发一个中断请求，ADuC812采集一次酸雨数据。

　　主程序循环扫描键盘，当有键按下时，转键盘扫描子程序。主程序中把与上位机的通信程序设置为外部中断子程序，中断信号由INT0输入。当上位机要求传送数据时，通过拨号，选中某一下位机，则此下位机程序跳转到通信子程序，完成与上位机的通信。

图4、软件流程图

　　4．2 软件设计特点

　　ADuC812微控制器内核与8051指令兼容，用户现有的软件都可以直接移植，但在ADC转换模块和数据的存取方面与8051编程不同。

　　在数据采集及存储子程序中，ADC首先要初始化。对ADuC812的AD转换模块的操作是通过对ADCON1，ADCON2和ADCON3这3个特殊功能寄存器（SFR）来控制的。ADCON1控制转换与采集时间、硬件转换模式以及掉电模式。在对ADCON1的设置中，ADC正常工作，时钟分频比为2。由于输入信号模拟放大转换电路的输出阻抗都小于8KΩ，所以选择ADC采集时钟为1。设置定时器2转换位T2C，由此，得ADCON1=52H。ADCON2控制ADC通道选择和转换模式。由于本数据采集系统为8通道顺序采集，ADC每次需要将8个通道的模拟输入量依次进行转换，因此，要把通道号CHAG的值送入ADCON2中。ADCON3未用。一旦特殊功能寄存器ADCON1~3完成设置，ADC将转换模拟输入并在特殊功能寄存器ADCDADAH/L中提供ADC 12位结果字。

　　CPU用中断方式管理A/D转换器。当A/D转换完成时，向CPU发请求信号，CPU响应中断，中断处理子程序负责对转换的数据进行读出并将其存储至外部数据存储器28F128中，然后通道号加1，相应的闪速存储器地址也加1。

　　当用户访问微转换器ADuC812的16MB的外部数据空间时，必须添加一个数据页指针DPP，与普通MCS-51一样，一条向DPTR送数的MOV指令仍只送16位的数据到DPH和DPL，但一个使DPH溢出的INC DPTR指令，将使地址增加一页而不是加1。页的大小与DPP有关。因此利用数据页指针DPP可实现16MB外部数据空间的访问。

　　对28F640的读写是以页编程操作为基础。28F640是超大容量闪速存储器，为了保证对各种操作的可靠进行，芯片内部增加了控制逻辑。如用来接受各种操作命令的用户命令单元接口（CUI）和擦写状态机（WSM）等。当进行数据交换时，首先是将芯片的片选端使能，使存储器进入工作状态，然后再将相应命令字送入CUI。CUI根据命令要求按地址锁存器的寻址去控制WSM对相应的存储单元或存储块区域自动执行编程算法和必要的延时，从而完成数据块的擦除、写入、锁存等操作。

　　5结束语

　　把ADuC812芯片应用在远程环境监测信息系统下位机的设计上，显著提高了数据采集系统的性能并大幅度地减少了开发时间和成本，适应了现代环境监测的要求。根据具体要求稍加修改，本系统还可适用于气象、电力、水文等需要实时监测的各个部门。

关键词： 下位 设计 信息系统 环境监测 ADuC812 远程 基于