智能仪表原理与设计课程复习.ppt

智能仪表原理与设计,第二章 人机接口的设计,1 按键系统中如何解决键的抖动、键的单次键入和串键处理等问题 。,. 按键的去抖动 按键从最初按下到稳定接触要经过数毫秒的抖动过程，按键松开时也存在同样的问题，如图2.5所示。对于高速运行的微机系统，这数毫秒的抖动将引起多次读数的误动作，因此，按键必须进行去抖动处理，去抖动通常有硬件（互锁）和软件（延时）两种方案。现在基本都用软件方法。,.按键的单次键入 操作者按下键、观察到系统响应、再松开按键的一次按键操作过程的时间量为秒级，会造成按键单次键入而 CPU却多次响应的问题。通常仍采用软件的方法来解决按键单次键入的问题，即当CPU测得按键按下的信号时，不立即转入处理程序，而是反复检测按键的状态，直到按键被松开才认为一次按键操作有效。 图2.7和图2.8分别为软件方式去抖动示意图和按键单次键入的程序流程图。,. 串键处理 当多个按键并列使用时，因操作因素可能将双键或多键同时按下，此时程序应考虑对串键的处理。对串键最简单的处理是做无效输入而不予理睬。也可采用双键锁定的原则，即串键时不判断键值，只到按着仅剩的一个键时，才判断键值。,2 矩阵式键盘的中心问题：按压键判断。有哪2种方法？ (1). 逐行扫描法 下图所示的是44键盘与MCS-51单片机P1口的接口电路，设P1.0P1.3为行输出口线，P1.4P1.7为列输入口线(说明: 对于矩阵式键盘，行、列只是个相对概念，但为了与“逐行扫描法”的名称对应，我们固定称扫描输出为行、状态输入为列),(2).口线反转法 口线反转法键值判断快，程序较简单，但要求与键盘矩阵接口的端口为可编程的输入/输出端口，在端口设置灵活的单片机系统中，这一要求易于满足。口线反转法在智能仪表中的应用不如逐行扫描法广泛。 图2.11 用口线反转法的键盘电路,3 LED数码显示器及段译码。,LED数码管的字形-段码表,段码,显示段,dp,D7,D6,g,D5,f,D4,e,D3,d,D2,c,D1,b,D0,a,第三章 数据采集技术与输入输出接口,1 智能仪表的两种数据采集的采样方式。 2 有哪些特殊的集成运算放大器类型？应如何选用？,3 .采样保持器的工作原理,采样保持器由输入放大器A1，模拟开关S，保持电容C和输出放大器A2组成，如下图所示。,4 A/D转换器类型 按A/D转换工作原理的不同，A/D转换器可分为积分型、逐次比较逼近型、直接比较型（无反馈）和-型。 5 已知A/D转换芯片ADC0809分辨率为8位，转换时间100s，ADC1210分辨率为12/10位，转换时间100s/30s。某测温系统输入范围0500，要求测温分辨率为2.5，选用哪种A/D转换芯片？若要求测温分辨率为0.5，则选用哪种芯片？,第四章 数据处理技术,1 线性仪表的标度变换 对于具有线性特性的仪表，其标度变换可用如下公式表示：,AX为实际测量值； Am为测量上限； A0为测量下限； NX为实际测量值所对应的数字量； Nm为上限所对应的数字量； N0为下限所对应的数字量。,式中,一般测量下限A0所对应的数字量N0为0，即 N0=0，这样式（4-1）可简化为： 式42,例如某热处理炉温度测量仪表的量程设定为200800，在某一时刻仪表进行数据采集所得结果为CDH (8位)。按标度变换公式（4-2）可知，A0=200, Am=800, Nm=FFH, NX=CDH，因此通过标度变换计算可以确定此 时的温度为：,例： 已知某温度测量系统测温范围500500，采用ADC0809作为A/D转换芯片，当转换后的数值为0CDH，温度实际为多少度？ ，代入得303.9,2 什么是数字滤波？简述几种常用的静态滤波方法。 数字滤波就是通过一定的计算程序减少干扰的比重，提高信号/干扰比。 常用的静态滤波程序主要有：1.算术平均滤波，2.中值滤波，3.加权平均滤波，4.程序判断滤波。,3 什么是积分饱和？它有哪些危害？有哪几种克服积分饱和的方法？ 4 插值法,第五章 多单片机系统与通信总线,1 什么是现场总线？它有哪些特点？ 2 现场总线的通信标准中，主要有物理层、数据链路层、应用层和用户层。 3 IEEE-488通信标准中，每个设备都具有三个基本功能中的一个或多个，是哪三个功能？ 4 以太网的一个特色是采用_的控制方式来实现高效率的数据传输。 5 USB系统,第6章 智能技术,1 什么是模糊控制技术？有哪些特点？ 2 模糊集合中，采用隶属度函数来描述一个元素属于某个集合的程度。 3 从模糊控制系统的结构看，要设计一个模糊控制器，必须解决哪四个方面的问题？ 4 软测量技术,已知地址总线A9-A3经I/O地址译码器形成片选信号 ，选择8个I/O地址300H-307H，每个I/O口地址对应于一个模拟量输入通道。EOC引脚通过一个三态门接到数据总线中的D7，构成一个状态口，其地址为308H，8259的口地址是20H和21H，请完成一个中断服务程序，其功能是对每个通道均采集一个数据，存放到DBUF中。,中断服务子程序,设置通道计数初值（总通道数）CX 0通道地址DX 启动AD转换 检测EOC引脚，若为高，表明AD转换还未开始，等待； 检测EOC引脚，若为低，表明AD转换已经开始了，等待转换结束； 检测E