基于MSP430的多探頭核輻射劑量率儀研制
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3 硬件電路設計
設計過(guò)程中的關(guān)鍵問(wèn)題有兩個(gè)：一是多個(gè)數字探頭的高壓供電問(wèn)題，解決辦法是采用D／A轉換模塊與單片機連接，通過(guò)軟件控制來(lái)提供可變的低電壓，然后將此低壓接入能線(xiàn)性放大的高壓轉換模塊為探頭供電；二是多個(gè)探頭的識別與數據傳輸問(wèn)題，解決辦法是將探頭編號，并在數字探頭與單片機間采用RS 485串口連接，共連接四根線(xiàn)，分別是電源線(xiàn)，地線(xiàn)，A頭，B頭。探頭接收到傳送ID指令時(shí)就將自己特有的編號傳給主機，主機進(jìn)行判斷，看是哪種探頭，進(jìn)而轉到相應的軟件處理程序。當測完數據后采用第一片MSP430與第二片MSP430單片機雙機通信方式將劑量率送至主機。圖1中虛線(xiàn)框內就是數字探頭部分，這里的A～N種探測器和信號處理電路并不是指同時(shí)掛接在主機上，而是指可更換的意思。其余模塊包括128×64液晶顯示屏，底色為白色，顯示十分清晰；外部存儲器，可存儲實(shí)時(shí)數據和歷史數據；時(shí)鐘芯片，顯示年、月、日、時(shí)；報警電路，當劑量率過(guò)大時(shí)蜂鳴報警；2×2鍵盤(pán)，控制儀器選項及頁(yè)面變化。硬件連接方式如圖1所示。
4 探頭與主機通信協(xié)議
主機使用RS 485串口與智能探頭相接，采用半雙工進(jìn)行通信，波特率為9 600 b／s，每幀格式為：1位起始位，8位數據位，1位停止位。探頭在向儀器發(fā)送數據設為發(fā)送狀態(tài)，其余時(shí)隙設為接收狀態(tài)。
測量不同射線(xiàn)的探頭都有一個(gè)ID號，以便儀器能識別不同的探頭。為了方便以后擴展與使用，探頭的ID號由5個(gè)字節組成共40位。其中，0～15位表示探頭研發(fā)的年份，用BCD碼表示0～7位為年，8～15位為世紀；16～23位表示發(fā)送出的數據是計數還是輻射的照射量；24～32位表示測量的范圍；32～39位表示測量輻射的類(lèi)型。
5 軟件設計
本系統軟件設計主要分為主機程序和探頭程序兩大部分。程序在IAR Embedded Workbench軟件平臺上利用C語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)，主機軟件流程圖和探頭軟件流程圖分別如圖2和圖3所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/172888.htm
探頭與主機連接后，首先，探頭每隔1 s向主機發(fā)送一次自己的ID號，直到主機對該ID號進(jìn)行判斷、辨識、做出正確的應答后才停止發(fā)送；然后，判斷是否需要修改探頭參數，若需要則在主機上通過(guò)鍵盤(pán)對參數進(jìn)行修改，修改后發(fā)送修改參數指令至探頭；最后向探頭發(fā)送傳輸數據指令，探頭接收到指令后，根據主機發(fā)送的參數進(jìn)行數據處理，計算出劑量率傳送給主機，若劑量率超出報警閥值，主機發(fā)出警報。
6 結語(yǔ)
儀器研制完畢后，已對空氣中的輻射劑量作了一段時(shí)間的測量，整機具有運行穩定、靈敏度高、以及功耗低等優(yōu)點(diǎn)。另外當進(jìn)行戶(hù)外探測時(shí)由于設計的是多探頭系統，可以方便儀器攜帶，并且可同時(shí)獲得不同類(lèi)型輻射的劑量率，大大提高了探測效率。
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