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采用單片機設計液位監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(dòng)顯示1年內每班、每日、每月的輸入輸出總量(1日3班)，正?；蛞馔馔ｋ姅祿粊G失，人機交互能力要強(要設置適當數量的按鍵及采用LCD顯示)，并且每路液位要求對應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，設置聲音報警，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)單片機是辦不到的，需要擴展I/O端口。在此設計中，筆者認為采用專(zhuān)用I/O擴展芯片有較多的弊端，權衡利弊，選擇了用單片機來(lái)代替專(zhuān)用I/O接口芯片的方法。
1 專(zhuān)用 I/O芯片與單片機用作I/O芯片的對比
?、賹?zhuān)用I/O接口芯片的I/O口數量不比單片機多(筆者采用單片機型號為89C52);
?、趯?zhuān)用I/O接口芯片使用不靈活，幾種使用方式已被芯片設計者設定，不能超出此范圍變化，而單片機則受限制較小，使用起來(lái)較靈活;
?、蹖?zhuān)用I/O接口芯片獨立性差、智能性差，無(wú)論是接收輸入信號還是輸出控制信號，I/O專(zhuān)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(lái)做決定，僅起接力或過(guò)渡信號作用，沒(méi)有監控能力，不能獨立處理問(wèn)題，而單片機則不然，可采用多種方式靈活處理問(wèn)題;
?、苁褂肐/O擴展專(zhuān)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(shí)間，再一個(gè)I/O擴展專(zhuān)用芯片的價(jià)格均要比單片機高，從成本核算上考慮不經(jīng)濟;
?、輰?zhuān)用I/O芯片實(shí)時(shí)性差，由于I/O擴展專(zhuān)用芯片僅起收發(fā)信號的作用，本身沒(méi)有加工處理信號的能力，這樣信號經(jīng)過(guò)它來(lái)回的傳遞勢必造成延遲，因而會(huì )出現實(shí)時(shí)性差的問(wèn)題;
?、奘褂脝纹瑱C作I/O接口，便于軟硬件設計模塊化，分工清晰，給設計、調試、維護帶來(lái)極大方便;
?、呤褂脝纹瑱C作I/O接口加強了對接口的監管力度，減輕了主單片機的負擔。
2 硬件結構及分工
硬件設計共分如下幾部分：?jiǎn)纹瑱C;A/D轉換部分;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(kāi)關(guān)部分。
硬件設計中：
?、賳纹瑱C選用89C52，其特點(diǎn)是片內含有8KB ROM，不需片外擴展ROM;
?、贏(yíng)/D轉換器選用MC14433，其特點(diǎn)是轉換精度高，抗干擾能力強，每秒可轉換20次左右，因為液位變化不是很快，所以可滿(mǎn)足監測液位變化的需要;
?、劭刂菩盘栞敵霾捎脝纹瑱C控制74LS373鎖存器的方式，這樣可通過(guò)增減鎖存器個(gè)數的方式來(lái)增減控制輸出端口數量;
?、芤蛎柯芬竽軡L動(dòng)顯示1年內每班、每日、每月的輸入輸出量總量(1日3班)，正?；蛞馔馔ｋ姅祿粊G失，所以采用了AT29LV040A(512KB)的閃速存儲器(也可采用FRAM)，因89C52最多可外擴展64KB的RAM，為了保證有足夠的存儲空間可將AT29LV040A的A16、A17和A18地址線(xiàn)與1#單片機的某個(gè)端口連接，這樣通過(guò)控制這3個(gè)地址線(xiàn)的變化就可達到使用AT29LV040A的512KB空間的目的。
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