|
|
EDA365欢迎您登录！
您需要 登录 才可以下载或查看，没有帐号？注册
x
在生产过程中，整机的参数检测是产品质量的保证，以往一般用工装测试并且结合万用表、示波器等读出读数，进行判断。( A2 K, O, K7 L/ {
我们用单片机对工装进行了改造。用改造后的工装测试时，只要把需检测的参数上下限输入单片机，把工装的针角对准待测点，然后把待测件通上电源，如果有报警声，即可根据报警指示灯的标志判断是哪一个参数出错。系统框图见图1。
$ ^8 l% c& u! K4 w* W 若CPU采用PHILIPS公司的89C52，内含4K字节的EPROM，用户可将工作程序固化在EPROM中，并可重复烧写。
4 |1 b7 I8 A: \) p1 R; s* H& {/ w/ | CPU外接晶体的振荡频率为12Hz，则2 y1 r1 A; {3 w: ?
机器周期=12×振荡周期
; \& N7 P' u/ ~' m$ `) K =12×112μs
$ X! X k# A- m# \; M( n2 ` =1μs
# i$ `/ I; Y k0 L! M CPU的复位电路采用手动复位与上电复位相结合的设计（图2）；ADC 0809芯片内部无时钟，在与89C52接口时，可利用其地址锁存允许信号ALE获得。
& {, M& f* \1 b5 j 因为，89C52 ALE时钟频率=8 J- {4 U* |' b0 x7 g& m7 D7 Z
1/6×CPU振荡频率! E& C) U- U0 k; `! i
=1/6×12MHz=2MHz
' p: m+ z2 V- g1 d/ f7 b 所以，CPU ALE经双D触发器（7474）四分频后得500kHz振荡频率提供给0809。89C52的P0口用作复用数据总线。由于0809具有三态输出锁存器，故其8位数据输出引脚D0～D7可直接与89C52的数据总线P0口相连。地址译码引脚A、B、C端分别接到89C52的低三位数据线P00、P01、P02。1N0～1N7是分时进行选择控制的，选择哪一路由ADC0809的地址选择线A、B、C决定。0809的转换启动（START）信号和八路模拟输入开关的地址锁存允许（ALE）信号分别由89C52的P27、P26口提供，输出允许（OE）引脚用89C52的P25口来启动。
6 w0 z+ q- l- E+ s2 m, D. M0 J 报警电路图见图3。89C52的P10～P17作为1N0～1N7 8路电压越界报警指示，P21口作为频率越界报警指示。P20口接报警蜂鸣器，用作报警辅助指示。
2 j: F5 d( N6 n& Y8 \ 由于0809采集电压范围为0～5V，而被测试板卡电压一般有正负之分，且幅度大于5V，因此设计了正负电压采集系统，并利用分压电路将测试范围扩大。0809的1N6、1N7用来采集负电压，1N0～1N5用来采集正电压。负电压采集电路（图4）利用NE5532实现，改变R33、R34参数即可改变电压测试范围。正电压分压电路如图5。- t+ A: W. a- N9 n6 m0 b
D13、D14为0809保护电路，防止1N1端口电压大于5V，损坏0809。C17用来滤除测试电压中的交流部分。R13=R14=R15采用精密电阻，则此时，电压测试范围为：
7 [2 K+ Z, A& ?' L4 G' C" `/ R F=5V÷1/3=15V基本上能满足测试要求。若想获得更大的测试范围，给R14并联更多电阻即可。本系统采用精密电阻，可满足一般5％测试误差的要求。! @7 R* |, K( _, |% J0 [
89C52 T0口设为计数器工作方式。由于每检测一个从1到0的负跳变需用2个机器周期，这就要求被采样的电平至少维持一个完整的机器周期，由上述可知，本系统机器周期为1μs，因此89C52采样最大频率为500kHz。对于小于500kHz的频率经整形后，就可直接送入T0口，大于500kHz的频率就要通过分频、整形后，方可送入T0口。
8 p! |; A& x7 K8 O4 A 程序设计框图如图6所示，现将各部分简要介绍如下：+ ?/ @: q, p1 z, o' S' Y
1初始化
J7 G4 n- C6 v) \' l. q （1）20H单元为电压报警状态字，初值为00H，0～7位为电压报警位。21H单元为频率报警状态字，初值为00H，0位为频率报警位。
( k% q' p" o8 l3 @ （2）30－3FH单元分别为待测电路电压上下界常数，4A－4DH为频率计数值上下界常数。
! Q; C0 w/ R7 ]% Y4 R8 u 2测频率子程序& F' U# N' f% E- C2 ]# X" T( H
频率的测试原理是在给定时间（T）内测出读入的脉冲数（N），则待测频率f=N/T。5 r0 R2 d+ _2 U7 P3 O, U) c, L
在本系统中，用89C52内部的定时器/计数器来完成这项工作，令T0为定时方式，T1为计数方式。将T0、T1均设为方式1。
4 X. o6 Z) b: o$ o 将定时时间设为100ms，则T0应装入的时间常数（T0初值），可计算如下：
; [ [7 `3 f, M. r% x 因为，定时时间=（216－T0初值）×机器周期/ E* Y" ?& P/ v5 ~' l) l- Q, ]7 E* w
所以，T0初值=216－定时时间÷机器周期
' g P, l- T# P =216－100ms÷1μs
8 o. [2 ~ K6 ^# E9 Z =64536D
1 I- K: L' j2 I9 W3 L V7 j( f =FC18H9 r& g# B: h/ A" C5 O
将T0初值分别装入16位数TH0和TL0。/ c5 X2 \* H* A
由于89C52计数器的外接输入端的最大频率为500kHz，而我们通常需测频率为数兆赫或数十兆赫，因此本系统采用了分频电路。设分频K倍，实测上下限频率分别为f1、f2，频率计数值上界常数为F1，下界常数为F2。8 ?) R5 O/ w, k, t/ L
则F1=(f1/k×500kHz×100ms）÷500kHz
& m4 E, ] i7 M+ Q5 f" l7 D3 ~9 @ =1/K×100ms×f1$ V; M" o. N5 q4 A5 m. I
同理F2=1/K×100ms×f2
( ~6 t' h+ D" ~. w 把十进制的F1、F2转换为16进制后，再把高低位分别存入相应的单元（4A－4DH）供频率判断程序使用。& h& Y. e9 Q' y$ L5 b& o
3频率判断程序% A$ R" {1 A! h1 v8 _3 ^4 v
先判断测出的频率值高位，若高位不相等，即马上可判断出是否越界，若高位相等，则判断低位，若结果越界，则用置位指令把20H单元的相应位置“1”。
& \. c" A0 L3 |7 G, C 在A/D转换时，选择了用软件延时方式。0809共可以测八路电压信号，开始时把通道号置1，然后发启动信号，调延时程序（延时定为200ms。由于0809转换时间为100μs，8个通道为800μs，延时定为200ms足够），读A/D转换数据，再判断电压是否越界，最后通道号加1，直到每个通道都检测完毕。
/ Q2 M2 y \5 _6 z7 ]% q1 W- f# E 电压上下限参数的确定：0809的分辨率为8位，最大输入电压为5V，即2－1=255对应的是满量程5V。为了测得超过5V的电压，本系统采用分压电路，电压上下限参数按以下公式确定
1 {' t) A6 l$ |# ]& U) N V=v/5k×256
$ m# a* B" b6 A 其中V为十进制上下限参数，v为预测电压上下限，K为分压系数。
" k1 {# Q( q/ e5 J 把V转换为16进制数存入相应的内存单元（30－3FH），供判断程序使用。1 g( x2 L8 w5 e* ^
5发报警信号) \6 x4 d- p" H+ W
若20H内容不为零，则发报警声，并且相应电压报警信号灯D0～D7亮。* \+ v+ }, a" j5 Y$ d! n8 \, E# t
若21H内容不为零，则发报警声，频率报警信号灯D8亮。
. X6 {4 U* F" H- k 6适用范围广，可重复利用：采用可擦除CPU，更改几个参数，即可满足不同的测试要求。 |
|
/1 
发表于 2016-8-15 11:47
收藏
淘帖
支持！
反对！