牧场智能挤奶与综合信息管理系统资料样本

1引言在当今社会，随着人们生产水平不断提高，大量先进技术手段不断地应用到各个领域。在咱们国家，在自动化技术、计算机技术等先进技术迅速发展带领下，国民生产总值得以稳步提高。在“十一五”期间，提高农业生产水平被列位一种新发展重点，这为有关领域从业人员和技术工作者提出了许多新课题。为提高农业综合生产水平，保障农业资源高效运用和环保，增进农业构造调节增长农民收入，农业部和技术部联合提出，把“多功能农业装备与设施研制”工作作为“十一五”国家科技基本筹划发展重大项目，并但愿通过技术创新，开发出一批可以用在工业化养殖、农产品质量检测等方面实用性设备，通过使用这些设备保障农业增产增效、增进资源高效运用和可持续发展，为农业当代化和社会主义新农村建设提供技术装备基本。这些都为《液晶屏显示电导仪设计与制作》这一课题研究提供了指引思想和研究方向。《液晶屏显示电导仪设计与制作》是实现食盐加工厂自动化生产一种详细体现，是作为研究智能化生产管理系统一种典型事例来进行研究。整个系统由：盐水过滤系统、食盐水电导自动检测系统，称重分群系统等某些构成。整个系统规定实现一种及自动化管理、生产过程监测、产品品质保障于一体，并可以用于实际生产智能化生产管理系统。其中，盐水电导自动检测系统这一某些是为最后身产合格食盐提供监测和控制功能。检测顾名思义就是检查和测量，智能化检测就是运用计算机计算解决能力对产品各种属性进行测量，并通过度析、判断得出一种成果。从而输出相应控制信号。智能化检测系统在各个领域生产过程中都起到了至关重要作用。它所涉及重要学科涉及，传感技术、自动控制技术、计算机技术等，而近年来，信号分析解决、数据通信技术、抗干扰技术等先进技术也被应用到其中，以提高智能检测控制系统可靠性和实用性。一种典型智能化检测、控制系统基本构成如图所示：被测被测对象检测传感器执行器A\D计算机D\A图：智能化检测控制系统基本构成(1)、检测传感器检测传感器是用来把被测对象各种被测参量转换成电信号装置。咱们可以把它形象地比喻成整个系统感觉器官。传感器可以检测信号有模仿量、数字量和开关量三种形式，这些信号由传感器转换成为电信号之后，还必要通过放大、滤波、调制等相应信号解决电路才可以与背面电路相适配。(2)、计算机计算机某些完毕重要任务是对检测信号进行读取、计算和分析，并通过计算成果输出相应控制信号，各端口启动以及计算过程都是在程序控制下自动进行。咱们可以把它比作系统大脑。当前，单片机已经作为最惯用计算机电路，被广泛地应用在各种集成化系统中。此外，计算机电路还可以连接显示屏、键盘、绘图机、等外围设备，使整个系统更加人性化。(3)、执行器用于按照计算机输出控制信号完毕相应执行动作。(4)、A\D和D\A转换电路A\D转换是为了把非数字信号转换成能被计算机辨认数字信号。D\A转换是为了把计算机输出数字控制信号与执行器相适配信号。智能检测与控制技术广泛应用的确为各领域生产带来了跨越式发展，它不但合理地运用了既有资源，节约了大量劳动力，还提高了生产效率并提供了极高可靠性保障。在农业，养殖业和乡镇小型制造业生产过程中，这一技术使用还较少。由于缺少经验，要把该技术合理地运用到农业、养殖业和制造业生产中，将面临着许多困难。课题中所讨论盐水电导自动检测系统就存在着某些问题，系统规定可以适应生产环境，适应采集合格盐度整个生产流程，能应付某些不拟定因素带来干扰（例如通电时容易使盐水电解，不但影响食盐质量还对测量导致干扰）。这些问题在研究系统解决方案过程中必要对这些问题加以考虑。论文内容中引用了诸多参照文献中给出原理作为阐述根据。为对此课题研究提供了丰富而强大理论基本。此外，论文还把实际操作过程作为发现问题和验证各种理论一平台；把实验作为研究辅助手段，按照实验数据讨论相应解决办法，并依托创新思维办法，合理将各个有力论据进行整合，还提出了某些创新观点，从而得出了最后研究结论。2课题概述2．1课题研究背景当前越来越来人们从工农业，养殖业等各种繁重、复杂生产劳动中解放出来了。人们不用再拿着各种工具亲自进一步到各个生产环节，更多是人们只需坐办公室内进行某些简朴操作，就能监测和控制整个生产过程。而代替人“走到”第一线生产线是一种个智能化自动生产系统。这些系统不但可以减轻劳动者工作强度，还能提高生产效率、保证生产安全、提高产品质量。正是这些自动化生产系统广泛应用，才使得社会生产水平得到了进步，继而提高了社会生活水平。与此同步，咱们可以看到在当今工业高度自动化时代，农业、养殖业和手工业自动化水平还是相对落后，而国内是农业大国，农业、养殖业生产水平是关系国内综合国力发展一种核心因素。党中央也提出要加强对乡镇公司建设力度，用有效技术手段发展农村，解决三农问题。提高国内农民生活水平。故可以预见，在将来几年中，各种智能化自动生产管理系统将在乡镇得到越来越广泛应用。《液晶屏显示电导仪设计与制作》这一课题正是对实现一种智能化生产管理系统中所遇到各种问题进行进一步地研究和讨论，并设计制作出一种可以应用于实际生产中完整系统。智能检测与控制技术已被广泛应用到各个生产领域中，它已成为自动化生产系统中必不可少一某些。分别应用它来对生产条件（如工作电压、现场温度等）或产品属性（如产品数量、质量等）进行检测，然后通过计算机对检测成果分析，就可以对生产过程作出相应控制。例如在《液晶屏显示电导仪设计与制作》这一课题中盐水电导自动检测系统就应用了智能检测和控制技术。生产合格食盐提高食盐制造厂生产目，因而对盐水电导进行检测是非常重要生产环节。运用智能检测和控制技术对盐水检测、采集过程进行控制，既可以使产品质量得到保障，又能有效地提高生产效率。因此在整个生产管理系统中盐水电导自动检测系统是关系到生产效益核心某些。2．2系统设计规定本课题设计系统规定具备如下功能：能完毕对盐水电导测量工作；对盐水采集进行实时控制，即把符合电导率盐水和不符合电导率分别出来；实现自动盐水采集工作，即在容器装满时对盐水进行相应解决；有较强抗干扰能力，能适应生产环境变化；3课题阐明在实验设计中将应用液晶屏显示电导仪来测量盐水电导。电导仪种类诸多，但液晶电导仪更合用于乡镇公司食盐制造厂实际生产。3.1液晶屏显示屏3.1.1液晶显示屏1、低压、微功耗液晶显示屏工作电压极低，只要2V-3V即可工作，而工作电流仅几种微安，这是其她任何显示屏件无法比拟。，只有低压、微功耗显示屏件才也许进一步人间每个角落，随着人们生活和工作。在工作电压和功耗上液晶显示正好与集成电路发展相适应，从而使电子手表、计算器、便携仪表、以至手提电脑成为也许。2、被动型显示液晶显示屏件自身不能发光，它靠调制外界光达到显示目。它不像积极型显示屏件那样，靠发光刺激人眼实现显示，而是单纯依托对外界光不同反射形成不同对比度来达到显示目。故称其为被动显示。虽然被动型显示自身是不发光，在黑暗处不能看清，但在自然界中，人类所感知视觉信息中，90％以上是靠外部物体反射光，而并非靠物体自身发光。因此，被动显示更适合于人眼视觉，更不易引起疲劳。这个长处在大信息量、高密度、迅速变换、长时间观测显示时尤为重要。此外，被动显示还不怕光冲刷。所谓光冲刷，是指当环境光较亮时，被显示信息被冲淡，从而显示不清晰。而被动型显示，由于它是靠反射外部光达到显示目，因此，外部光越强，反射光也超强，显示内容也就越清晰。诚然液晶显示不但可以用于室外进行显示，并且可以在阳光等强烈照明环境下也可以显示得很清晰。对于黑暗中不能观看缺陷，只要配上背光源，就可以克服。3、无辐射，无污染液晶显示屏件在使用时不会像CRT使用中产生软X射线及电磁波辐射。这种辐射不但污染环境还会产生信息泄露，而液晶显示不会产生此类问题，它对于人身安全和信息保密都是十分抱负。3.1.21、背光源（Backlight）液晶自身并不发光，液晶显示屏可以显示出高亮度高对比度画面前提是需要强大背光系统。由于液晶显示屏件自身具备纯平面、显示精细等特性，因此它需要一种亮度高且均匀背光源。当前各个领域惯用背光源重要有：发光二极管（LED）、卤钨灯、电致发光器件（ELD）、冷阴极荧光灯、阴极发射灯（CLL）和金属卤化物灯等。其中作为面光源EL显示屏件完全符合亮度高且均匀条件，但当前由于其成本高且尺寸小而并不适合在液晶显示屏上使用。因而相对来说工艺成熟、亮度高、成本低、性能好冷阴极荧光灯就成为当前彩色薄膜液晶显示屏（TFT-LCD）上使用最广泛背光源。冷阴极荧光灯（ColdCathodeFluorescentLamps，简称CCFL），其实就是霓虹灯，但是这种管径不大于6mm“霓虹灯”跟普通霓虹灯工艺已经完全不同。霓虹灯是一种线光源，导光板是呈锲形平板，负责把线光源雾化成均匀面光源。可见，背光模组作用无非就是把线光源发出光通过漫反射使之成为面光源。背光模组里反射板用于将没有直接散射出去杂乱光线再次引入导光板以提高光源运用率；它上面扩散膜同样具备把光线形成漫反射并均匀扩散能力；而作为背光模组另一重要组件棱镜片（垂直和水平相间隔）则负责把光线聚拢，使其垂直进入液晶模块以提高辉度，因此又称增亮膜。通过解决，冷阴极荧光灯构成线光源就可以形成亮度均匀并垂直射出面光源。2、液晶面板（Panel）在得到均匀面光源之后，紧贴在背光模组上液晶面板就负责对光线进行调制以得到最后画面。跟背光模组同样，液晶面板同样很薄（厚度从数毫米到零点几毫米不等），但其构造并不简朴。由于液晶面板比较脆弱，因此需要加入几层玻璃基板来增长强度并起到保护作用。在液晶盒（通过特定浇铸并扭曲了液晶分子槽）之下是积极驱动矩阵TFT电路，TFT电路具备响应速度快并可记忆功能，正是由于TFT驱动成熟，才使液晶显示屏几种性能瓶颈得到重大突破。上下两层互相垂直偏振膜和被扭转液晶分子相配合使光线得以被显示信号调制成不同强度输出信号，液晶上RGB滤色片（ColorFilter，CF）把可见光滤成三原色，进而构成各种颜色来还原画面液晶显示屏(LCD)是当前非常普遍显示屏。它具备体积小、重量轻、省电、辐射低、易于携带等长处。液晶显示屏（LCD）是基于液晶电光效应显示屏件。涉及段显示方式字符段显示屏件；矩阵显示方式字符、图形、图像显示屏件；矩阵显示方式大屏幕液晶投影电视液晶屏等。液晶显示屏工作原理是运用液晶物理特性，在通电时导通，使液晶排列变得有秩序，使光线容易通过；不通电时，排列则变得混乱，制止光线通过。下面简介一种“扭曲向列型液晶显示屏”工作原理。“扭曲向列型液晶显示屏”（TwistedNematicLiquidcrystaldisplay）,“扭曲向列型液晶显示屏”简称“TN型液晶显示屏”。这种显示屏液晶组件构造如图11所示。向列型液晶夹在两片玻璃中间。这种玻璃表面上先镀有一层透明而导电薄膜以作电极之用。这种薄膜普通是一种铟（Indium）和锡（Tin）氧化物（Oxide），简称ITO。然后再在有ITO玻璃上镀表面配向剂，以使液晶顺着一种特定且平行于玻璃表面之方向排列。（图11a）中左边玻璃使液晶排成上下方向，右边玻璃则使液晶排成垂直于图面之方向。此组件中之液晶自然状态具备从左到右共扭曲，这也是为什么被称为扭曲型液晶显示屏因素。运用电场可使液晶旋转原理，在两电极上加上电压则会使得液晶偏振化方向转向与电场方向平行。由于液态晶折射率随液晶方向而变化，其成果是光通过TN型液晶盒后来其偏振性会发生变化。咱们可以选取恰当厚度使光偏振化方向刚好变化。那么，咱们就可运用两个平行偏振片使得光完全不能通过（如图12所示）。若外加足够大电压Ｖ使得液晶方向转成与电场方向平行，光偏振性就不会变化。因而光可顺利通过第二个偏光器。于是，咱们可运用电开关达到控制光明暗。这样会形成透光时为白、不透光时为黑，字符就可以显示在屏幕上了。3.2电导仪3.2.1电导仪测量原理引起离子在被测溶液中运动电场是由与溶液直接接触二个电极产生。此对测量电极必要由抗化学腐蚀材料制成。实际中经惯用到材料有钛等。由二个电极构成测量电极被称为尔劳施（Kohlrausch）电极。

电导率测量需要弄清两方面。一种是溶液电导，另一种是溶液中1/A几何关系，电导可以通过电流、电压测量得到。这一测量原理在当今直接显示测量仪表中得到应用。而K=L―A(

A――测量电极有效极板，L――两极板距离),这一值则被称为电极常数。在电极间存在均匀电场状况下,电极常数可以通过几何尺寸算出。当两个面积为1cm2方形极板，之间相隔1cm构成电极时，此电极常数K=1cm-1。如果用此对电极测得电导值G=1000μS，则被测溶液电导率K=1000μS/cm。

普通状况下，电极常形成某些非均匀电场。此时，电极常数必要用原则溶液进行拟定。原则溶液普通都使用KCl溶液这是由于KCl电导率不同温度和浓度状况下非常稳定，精确。0.1mol/lKCl溶液在25℃时电导率为12.88mS/CM。

所谓非均匀电场（也称作杂散场，漏泄场）没有常数，而是与离子种类和浓度关于。因而，一种纯杂散场电极是最糟糕电极，它通过一次校准不能满足宽测量范畴需要。

3.2.2电导率测量系统构成

一种完整电导率测量系统包括一支电感式或电导式测量电极，电缆和测量仪表。电导电极与pH电极不同，由于它是机械性能稳定材料制成，因此不需要特殊构造件进行保护。选取电导电极时需要注意如下事项：

１、

电极测量范畴

２、

测量形式，电导式还是电感式。在使用电导式电极时，要选取适当电极常数“K”

３、

温度

４、

与机械构造关于压力

５、

耐化学腐蚀性

６、

4方案验证在明确了设计目和规定之后，选取一种好设计方案，就成了实现设计要核心。一种好设计方案规定有很高可行性，并尽量便于操作。在任何系统设计过程中都应当有各种备选方案，选取方案过程中要对这些备选方案进行逐个分析，对每个方案各方面因素（涉及电路构造复杂限度、电路调试难度、性价比、功耗等因素）进行比较，还要尽量运用既有仪器仪表按照方案中办法进行实验，观测实验中浮现各种问题和实验数据规律，在进行综合考虑之后，得出一种可行方案。4．1方案一：直流分压法4．1．1原理直流分压法电路示意图如下：图4-1-1直流分压法就是把被测对象当作一种分压电阻，并把一种固定直流电压加在分压电阻和一种已知阻值电阻上，使这两某些电阻上分别获得一定压降，然后测量A点电压值，并对这个电压值信号进行A\D转换，将转换之后信号输入单片机电路进行分析和计算。通过公式可得出。4．1．2实验过程及现象把两个金属电极插在容器恰当位置，电极间距离不适当过近，在容器中注入盐水。用一台稳压电源作为提供直流电压装置。此外还需要一台电压表（测量精度规定在毫伏极）、一支100可变电阻。按照电路图把电源提供直流电压加在测量电极和已知电阻串联电路上。把电压源电压幅度调节至不同值，测量A点电压，再把这几次测得电压值带入公式计算出盐水电导值（实验数据见附录）。实验过程中会发现，随着电压加在测量电极上时间越长，测量成果越不稳定，在将盐水倒出之后，仔细观测还会发现，在测量电极上尚有少量附着物，需要用水清洗才干清除。4．1．3直流分压法方案研究通过对电路原理以及实验现象分析，可以总结出该方案具备如下特点：(1)、电路构造简朴。此方案采用是最惯用测量电阻办法——直流分压测电阻法，其原理很容易理解，其电路电路构造也非常简朴，这些都为制作电路和调试电路提供了以便。并且，越简朴电路工作起来越稳定，不易浮现故障。(2)、容易发生极化现象在实验中可以观测到这样现象，在对测量电极通电一段时间后，电极上产生一定量附着物，测量精确度也随之大幅减少。通过认真地分析可知，这种现象是由于长时间在测量电极上加直流电压，这就会使正负两个测量电极之间形成一种电场，而电场存在于盐水这种介质中，盐水中具有金属离子（如离子、离子等）都会在这一强大电场势能作用下向负电极附近集中，此外某些负离子也会在电场势能作用下向正点附近极集中，最后会有一定量离子附着在测量电极上，就形成了咱们所看到附着物。正极+电场负极-孙正图3-1-2极化现象示意图这种在直流电压作用下，正负离子分别向两极集中现象称作被极化。产生极化现象直接导致不良后果有三点：=1\*GB3①盐水被离解之后导致盐水构造被破坏，从而影响了食盐品质；=2\*GB3②盐水发生离解现象时引起两电极周边电场不拟定变化，以及电极上附着物都会影响测量精确性；=3\*GB3③电极上附着物如不及时清洗，就会对测量电极导致破坏，使整个测量装置无法正常工作，必要更换电极才干解决，导致不必要损失。(3)、高电压容易导致食盐水炭化在此方案中，会用到1.5V直流电压，这样高电压会时食盐水产生炭化现象，对生产质量导致影响。4．2方案二：电容-电导转换法4．2．1原理电容-电导转换法电路示意图如下：图4-2电导-电容转换电路示意图在盛有盐水容器外加上两块电极板，将盐水块极板一同作为一种以盐水为介质被测电容，电容和一种已知阻值电阻串联，并在此串联电路上加一交流电压，使被测电容两端产生一种波形信号，把这一信号通过滤波、放大、A\D转换等解决电路输入单片机电路进行计算，可以得出电容值，再依照公式，导出盐水介质介电常数，从而计算出盐水电导值。4．2．2实验过程及现象盐水盐水正极板负极板制作一形状如图所示容器，规定最佳使用方形容器，这样便于电极板安装，电极板应与容器壁贴紧，以保证检测精确度。用信号发生器产生一种正弦交流信号，将此信号加在带极板容器和一支100电阻构成串联电路上，用一台示波器观测A、B两点之间电压波形，为得到一种稳定波形还要变化装在容器两侧极板大小，以及信号发生器频率和幅度。当使用面积较大电极板时，测得信号波形很不稳定，很难获得一种精确测量值。当使用面积较小电极板时，会使测得信号波形变得很薄弱。当将交流信号频率和幅度调高时候，输出信号相对容易测量。4．2．3电导-电容转换法方案研究(1)、该方案避免了极化现象本方案采用交流信号作为检测信号，并且电极未与盐水直接接触，从而避免了方案一中由于在两极通直流而导致极化现象。(2)、计算复杂由于本方案是采用测量电容，再通过公式导出应测电导值办法，使得计算过程非常复杂，这就增长了对单片机编程难度。(3)、很难拟定极板尺寸依照公式可知，极板面积S越大，电容C就越大，从而越容易测量；但依照对实验现象分析可知，由于容器中盐水难以保持静止状态，因此极板面积S较大时，存在于极板之间盐水截面面积越大，盐水流动性所导致影响就越明显，因此又应当使用面积很小极板以保证测量精确性。这就导致了矛盾。(4)、极板间距离d应尽量小依照公式可知，极板之间距离越小，电容C就越大，从而越便于测量，但这就需要容器横截面积足够小，显然在生产中使用这种形状容器是不符合生产规定。(5)、高频会导致电路调试困难在调高信号发生器频率和难度后会使测量变得简朴某些，但是信号频率越高，电路制作和调试就越困难。(6)、不便于产生开关信号依照系统规定功能，要在容器中盐水快装满时产生一种开关信号，控制检测开始，使用电极时可以采用多加一种电极办法来产生此信号，但在本方案中不容易产生此开关量。4．3方案三：脉冲测量法4．3．1原理脉冲测量法电路示意图如下：vv图4-3-1将一支勉励电极和两支检测电极接入盐水，从勉励电极输入一种10kHz脉冲信号，在两个检测电极上就会分别产生一种检测信号，其中一种还要用作控制检测启动开关量。将检测信号通过放大、滤波、A\D转换等解决，输入单片机电路进行计算，即可得到盐水电导值。4．3．2实验过程及现象将盐水注入带有电极容器，用一台信号发生器产生一种脉冲信号，并将此信号通过勉励电极输入待测盐水示波器观测检测电路输出信号波形。将脉冲信号幅度逐渐调高，观测在不同幅值区间内，输出检测信号波形。（实验数据见附录）为模仿实际生产中采集盐水过程，还要使盐水在容器中振动，可以发现，在盐水震动时，输出检测信号会产生很强波动。4．3．3脉冲测量法方案研究(1)、容易获得较稳定检测信号用脉冲信号进行测量时，只要选取恰当频率和幅度就能使从盐水中输出检测信号比较稳定，在通过相应解决就会得到一种可以用于分析盐水电导率检测信号。(2)、有效地避免极化现象由于此方案采用是交流检测信号，因此就避免了在电极周边形成固定电场，从而有效地避免了产生极化现象。(3)、可产生控制检测开始开关量在实际生产中盐水注入容器时，会使电极周边盐水不断地振动，这会导致对测量干扰，在容器上部加一种检测电极，使其在与盐水接触时产生一种开关信号，控制检测启动，就能提高系统可靠性。4．4总结在对这三个方案进行了比较之后，综合它们设计难度、系统性能、和实际生产对该系统规定等因素进行考虑，拟定方案三为最后设计方案。虽然此方案实现依然存在难点，但此方案可行性和可靠性较高，为此后用于实际生产打下了基本，也为实际测量精确性提供了保证。5电路分析整个电路由三某些构成，这三个某些分别负责产生检测信号、检测信号预解决和检测信号采集。系统构成示意图如下：检测电极勉励电极检测电极勉励电极检测电极检测信号产生产生1kHz脉冲孙正孙正孙正放大电路A=10放大电路A=10线性光耦线性光耦低通滤波低通滤波A\DA\DCPU检测信号采集检测信号预解决驱动图5-0-1系统模块示意图5．1测量信号产生测量信号是指将一脉冲信号输入接在盐水中勉励电极后，在检测电极上产生信号。系统中有两路检测信号，接在容器上方电极产生信号还要用于控制检测信号采集开始。输入盐水脉冲信号是由单片机经编程实现，脉冲频率为10kHz，幅度为50mV。它重要使用了单片机定期\计数资源，通过程序控制其输出每0.1ms跳变一次，即周期等于0.1ms，从而得到所需频率为10kHz脉冲信号。在输入盐水之前，由单片机输出脉冲信号要通过一种驱动电路对其进行阻抗匹配和光电隔离，通过这一驱动电路信号才干作为勉励信号输入盐水，以保证输出检测信号可以是稳定信号，同步也易于采集。电路中这一驱动电路涉及了光耦隔离芯片TL2521-4构成隔离电路和由集成运放芯片LM324构成电压跟随器。图5-1-15．2测量信号预解决从盐水中输出测量信号是一种很薄弱且不十分稳定信号。需要通过一系列预解决之后，才干进行A\D转换输入单片机。信号预解决过程普通涉及放大、滤波和隔离等步奏。这某些电路是为背面能正常、精确地采集到检测信号做准备。5．2．1初级放大电路初级放大电路是用来对薄弱检测信号进行放大电路，采用是运算放大器芯片LM324构成反向放大器，放大倍数=10，电路如图5-2-1所示。放大器采用单电源供电，由R1、R2构成1/2V+偏置,C1是消振电容。放大器电压放大倍数Av仅由外接电阻Ri、Rf决定：Av=-Rf/Ri。负号表达输出信号与输入信号相位相反。按图中所给数值，Av=-10。此电路输入电阻为Ri。普通状况下先取Ri与信号源内阻相等,然后依照规定放大倍数再选定Rf。Co和Ci为耦合电容。电路如图5-2-1所示图5-2-15．2．2线性光耦电路线性光耦电路是用来进行隔离电路，其作用是使先后电路独立，从而减少互相之间影响带来干扰。为达到线性耦合目，系统中使用是由线性光耦芯片HCNR201构成耦合电路。电路如图5-2-2图5-2-2HCNR201线性光耦芯片光耦原理与普通光耦没有差别,只是将普通光耦单发单收模式稍加变化,增长一种用于反馈光接受电路进行反馈。这样,虽然两个光接受电路都是非线性,但两个光接受电路非线性特性都是同样,这样,就可以通过反馈通路非线性来抵消直通通路非线性,从而达到实现线性隔离目。芯片1、2引作为隔离信号输入,3、4引脚用于反馈,5、6引脚用于输出。5．2．3滤波电路滤波电路则可以把检测信号中高频某些滤去，使信号变得平滑，便于进行A\D转换。系统中这某些电路是运用运算放大器构成低通放大器，电路如图5-2-3图4-2-35．3检测信号采集 检测信号采集工作是由A\D转换芯片、单片机构成电路完毕，并对单片机编写程序控制采集过程。5．3．1系统中用到A\D转换芯片是TLC0831，它典型应用电路如下图4-3-1图4-3-1TLC0831是8位逐次逼近电压型A/D转换器，支持单信道输入串口输出，极性设立固定，不需寻址。其内部有一采样数据比较器将输入摸拟信号微分比较后转换为数字信号。摸拟电压差分输入方式有助于抑制共摸信号和减少或消除转换偏移误差。并且，电压基准输入可调，使得小范畴摸拟电压信号转化时辨别率更高。由原则移位寄存器或微解决器将时间变化数字信号分派到串口输出，当IN-接地时为单端工作，此时IN+为输入，也可将信号差分后输入到N+与N-之间，此时器件处在双端工作状态。其重要特点如下：

(1)8位辨别率；

(2)单信道差分输入；

(3)5V电源提供0-5V可调基准电压；

(4)输入输出可与TTL和MOS兼容；总失调误差为1SB5．3．2单片机电路系统中使用单片机型号为W78E58B，芯片引脚如图5-3-2所示。W78E58B是具备带ISP功能FlashEPROM低功耗8位微控制器；ISP功能FlashEPROM可用于固件升级。它指令集同原则8052指令集完全兼容。W78E58B包括32K字节主ROM、4K字节辅助ROM。（位于4K字节辅助ROM中装载（loader）程序，可以让顾客更新位于32K主ROM中程序内容。）512字节片内RAM；4个8位双向、可位寻址I/O口；一种附加4位I/O口P4；3个16位定期/计数器及一种串行口。这些外围设备都由有8个中断源和2级中断能力中断系统支持。为了以便顾客进行编程和验证，W78E58B内含ROM容许电编程和电读写。一旦代码拟定后，顾客就可以对代码进行保护。图5-3-2W78E58B引脚图W78E58B有两种节电模式，空闲模式和掉电模式，两种模式均可由软件来控制选取。空闲模式下，解决器时钟被关闭，但外设仍继续工作。在掉电模式下晶体振荡器停止工作，以将功耗降至最低。外部时钟可以在任何时间及状态下被关闭，而不影响解决器运营。W78E58B体系构造涉及一种外围有各种寄存器核心控制器，4个通用I/O口，一种4位可编程特殊功能I/O口，512字节RAM，3个定期器/计数器和一种串行口。解决器支持111条不同操作码，并可访问64K程序地址空间和64K数据存储空间。W78E58B有512字节片内RAM，它被提成了2个区，一种256字节暂存RAM区，和一种256字节辅助RAM区。这些RAM通过不同方式寻址。地址为0H-7FHRAM。这些RAM可以用与8051相似直接或间接寻址方式来寻址。在选定RAM区内，寻址指针是R0和R1。地址为80H-FFHRAM只能以与8051相似间接寻址方式来寻址，在选定RAM区内，寻址指针是R0和R1。定期器0、1、2分别包括2个8位数据寄存器。它们是定期器0下TL0、TH0，定期器1下TL1、TH1，定期器2下TL2、TH2。采集数据工作流程图如图5-3-3所示：注入盐水注入盐水采集检测电极1数据容器与否装满？采集检测电极2数据电导率与否符合原则？NoYes输出OUTPUT信号另作解决NoYes图5-3-3采集数据工作流程图采集数据程序用C51编写。（程序见附录二）系统电路图如图： SHAPE6统优化--提高系统抗干扰能力自动检测系统在工作过程中，有时也许会浮现某些不正常现象，这表白存在着来自内部或外部影响其正常工作各种因素，特别是被测信号很薄弱时，问题就更加突出了。这样某些因素总称为干扰。干扰不但能使系统测量和控制失灵，以致减少产品质量，甚至导致全系统无法正常工作，对生产导致损失和事故。而随着电子装置小型化、集成化、数字化和智能化迅速发展，干扰抑制和排除工作就变得更为重要了。提高系统抗干扰能力，一方面应分析干扰产生因素、干扰引入方式及途径，才干有针对地解决系统抗干扰问题。6．1关于干扰6.1.1研究干扰分类是为了让咱们更好地理解各种干扰产生因素，从而学会分析系统中浮现或也许浮现干扰成因，在改进方案时做到追根溯源，对症下药。外部干扰：由于系统工作外部环境所导致干扰。重要有温度、光、湿度和化学变化等产生干扰。这些干扰对于规定高测量精度系统来说是必要设法控制。内部干扰：由系统内部各种元器件、信道、负载和电源等引起各种干扰。常用有信号通道干扰，电源干扰和数字电路干扰。6.1.2研究干扰引入途径是由于噪声要通过一定途径侵入传感器装置才会对测量成果导致影响，因而咱们只有理解了干扰这些引入途径和作用方式，才干有效地切断这些途径，以达到消除、抑制干扰目。干扰引入途径重要有从“路”引入和从“场”引入两种形式。从“路”引入干扰(1)漏电流耦合形成干扰：它是由于绝缘不良，由流经绝缘电阻漏电流所引起。漏电流耦合干扰经常发生状况如下：=1\*GB3①当用传感器测量较高直流电压时；=2\*GB3②在传感器附近有较高直流电压时；=3\*GB3③在高输入阻抗直流放大电路中；(2)传导耦合形成干扰：噪声是经导线耦合到电路中去，是最明显干扰现象。当导线通过具备噪声环境时，即拾取噪声，并经导线送到电路而导致干扰。传导耦合重要现象是噪声经电源线传到电路中来，普通交流供电线路在生产现场分布，事实上构成了一种吸取各种噪声网络，噪声可十分以便地以电路传导形式传到各处，并通过电源引入线进入各种电子装置，导致干扰。实践证明，经电源线引入电子装置干扰无论从广泛性和严重性来说都十分明显，但经常被人们忽视。(3)共阻抗耦合形成干扰：共阻抗耦合是由于两个电路共有阻抗，当一种电路中有电流流过时，通过共有阻抗便在另一种电路上产生电压。例如，几种电路由同一种电源供电时，会通过电源内阻互相干扰，在放大极通过接地线电阻互相干扰。从“场”引入干扰(1)静电耦合形成干扰：电场耦合实质上是电容性耦合，它是由于在两个电路之间存在寄生电容，可使一种电路电荷变化影响另一种电路。当有几种噪声源同步经静电耦合干扰批准接受电路时，只要是现行电路，就可以使用叠加远离分别对格在生源干扰进行分析。(2)电磁耦合形成干扰：电磁耦合又称互感耦合，它是由于在两个电路之间存在互感，一种电路电流变化，通过磁铰链会影响到另一种电路，例如在传感器内部线圈或变压器漏磁是对邻近电路一种很严重干扰，在电子装置外部线圈在较长一段区间平行架设时，也会产生电磁耦合干扰。(3)辐射电磁场耦合形成干扰：辐射电磁场普通来源于大功率高频电气设备，管波发射台，电视发射台等，如果再辐射电磁场中方只一种导体，则在导体上产生正比强电磁场强度感应电动势，输配电线路，特别是架空输配电线路都将在辐射电磁场中感应出干扰电动势，并且通过供电线路侵入传感器，导致干扰，在大功率广播发射机附近强电磁场中，传感器外壳或传感器内壁尺寸较小导体也能感应出较大干扰电动势，例如，当中波广播发射垂直极化波强度为100mV/m、长度为10cm垂直导体可以产生5mV感应电动势。6.1.3各种干扰在传感器系统输出端往往反映为某些与检测量无关电信号，这些无用电信号称为噪声，当噪声达到检测电路无法正常工作时，该噪声电压称为干扰电压。信噪比在测量过程中，人们不但愿有噪声，但是人们无法完全排除噪声，事实上只能规定噪声尽量小些，究竟容许多大噪声存在，则必要与有用信号联系在一起考虑，显然又用信号很强时，则可以容许有较大噪声；有用信号很弱时，则容许噪声必要很小，于是，很自然就产生了“信噪比”这一概念。“信噪比”指是在信号通道中有用信号成分与噪声成分之比，她表达噪声对有用信号影响大小，设有用功率为，有用信号电压为，噪声功率为，噪声电压为，则用dB（分贝）为单位表达信噪比为由上式可知，信噪比越大，表达噪声对测量成果影响越小，即干扰越不明显，在测量过程中应尽量提高信噪比。6.2干扰抑制办法抑制干扰基本办法中消除干扰源是最有效最彻底办法，但事实上不少干扰源是不可消除，人们在长期生产中总结出了许多行之有效抗干扰技术，惯用办法有接地、隔离、滤波、屏蔽等。(1)接地技术这里“地”是指输入信号与输出信号公共零电位，它自身也许与大地相隔。接地已不但是为保护人身和设备安全，也是为抑制噪声干扰，保证系统稳定核心技术，在设计和安装过程中，如果能对的解决各处接地，是可以抑制大某些干扰，因而接地是系统设计中必要充分考虑问题。下面是在解决接地时经常遇到某些问题，以及解决这些问题原则。交流地与信号地在一段电源地线两点间会有数毫伏，甚至几伏电压，对低点平信号电路来说，这是一种非常严重干扰，必要加以隔离和防治，因而，交流地和信号地不能公用。模仿地与数字地模仿地是模仿信号公共零点位，数字地是数字信号公共零点位。由于数字信号处在脉冲工作状态，它在接地阻抗上产生压降往往成为薄弱模仿信号干扰源，为避免数字信号对模仿信号干扰，两者地线应分别设立为宜。一点接地和多点接地普通来说，系统内印制电路板基本原则是高频电路应就近多点接地，低频电路应一点接地。(2)隔离与耦合在抗干扰办法中，还采用各种隔离和耦合方式来提高系统抗干扰能力，使用这种办法原理就是，让两个电路互相独立，不形成一种环路，从而减少两个电路之间互相影响。实际操作中经常使用光电耦合器件、变压器、电压跟随器作为隔离电路。当前最惯用到隔离办法是光电耦合隔离，它具备如下长处：(1)光电耦合器件响应速度较其她隔离办法快得多；(2)由于光传播是单向，因此输出信号不会反馈影响输入端；(3)输入输出回路完全是隔离，能较好地解决不同电位、不同逻辑之间隔离和传播矛盾。线性光电耦合器件惯用在模仿电路中信号线性变换场合。(3)滤波技术滤波器是一支噪声干扰重要手段之一，所谓滤波器技术就是用电容和电感线圈或电容和电阻构成滤波器。常接在电源输出端，测量线路输入端，放大器输入端等处，使干扰信号衰减，以制止干扰信号进入放大器。惯用又RC型、LC型机双T型等。选用滤波器时应考虑：=1\*GB3①对干扰频率信号衰减100倍以上；=2\*GB3②合理选取滤波器件参数，减少滤波电路对负载影响；=3\*GB3③滤波器时间常数对自动检测测系统性能影响。(4)屏蔽技术运用金属材料制成容器，将需要防护电路宝在其中，可以防止电场或磁场耦合干扰，此种办法称为屏蔽。屏蔽分为静电屏蔽、电磁屏蔽和低频磁屏蔽等几种。6．3抗干扰技术在系统中应用为提高本系统性能，在对系统中也许存在干扰进行了分析之后，找到了这些干扰村产生因素和引入途径，在系统中采用了相应抑制干扰办法来提高系统可靠性。(1)接地技术在系统中应用为了保证系统中检测信号产生电路和检测信号采集电路独立，尽量避免她们通过地线互相干扰,在设计时候对这两某些电路接地线进行了分别解决。(2)光耦技术在系统中应用系统中采用了光耦芯片TL2521-4和线性光耦芯片HCNR201构成耦合电路，对信号传播起到了非常有效隔离作用。而线性光耦应用不但有效抑制了系统中干扰，还使耦合电路先后信号具备良好线性关系。保证了测量精确性。系统用抑制干扰手段示意图如图6-3-1检测信号产生检测信号产生检测信号采集GND1GND2光耦VCC1VCC2图6-3-17结论随着国内加快三农建设步伐，农业养殖自动化生产技术当前已经成为了关注热点。虽然国内是农业大国，但国内在这个领域中诸多课题研究还处在落后状态，而经验匮乏又限制了研究人员在这一领域发挥。在通过对牛奶电导自动检测系统这个课题研究之后，我也逐渐体会到了面对这样一种课题时所需要克服困难是诸多，但在一次又一次尝试之后，最后还是完毕了课题研究，并得到理解决有关问题诸多经验。在研究开始阶段，进行大量实验是验证各种方案必要步奏，在实验中可以发现许多理论中涉及不到现象，这对拟定方案是有所协助。在本课题研究过程中，就是通过了对三种方案实验之后，通过综合考虑，最后拟定运用脉冲信号进行测量。实验证明，这一方案实现起来有较高可靠性，可以保证测量精确性，也能满足实际生产各种规定。在拟定方案之后电路设计过程中，我查阅了大量有关资料，对每某些电路进行分析，目是为了找到既能有针对性地完毕该系统所规定任务，又简朴易行电路，最后挑选到是某些通过实践检查典型电路来完毕相应功能。这也可以减少调试难度。对芯片选取则是本着“物美价廉”原则，尽量在保证系统可靠性前提下，减少系统成本。为了便于在生产中使用，此系统已经与奶牛自动饲养管理系统其她功能模块集成在了一起，并被制成了PCB板。当前，该系统已经调试成功，并达到了预期效果。实际使用效果表白，该系统工作状况稳定，能自动完毕牛奶电导检测，并将电导率合格牛奶导入输送管道，将电导率不合格牛奶进行相应解决整个牛奶采集生产过程。虽然该系统已经用于实际生产，但对这一课题研究依然没有停止，还可以在系统中使用诸多更先进技术来优化系统性能。在研究过程中，我通过资料理解到，许多国外牛奶生产厂从鲜奶采集到制成品运送已经所有实现机械化和自动化。自动化原则广泛应用于鲜奶采集、成分检测、分类、脂肪分离等各个环节。先进自动化生产技术不但保证了乳制品质量，也有效地节约了能源，减少了污染。这些技术都是咱们此后研究方向，也是养殖业生产发展方向。由于毕业设计时间有限，我对本课题研究只能告一段落。我相信此后国内对这一领域研究必将赶超国外先进技术，达到国际先进水平。参照资料[1].孙传友、孙晓斌《感测技术基本》[M]电子工业出版社[2].鲍存会，马帅旗，刘沛师《控制装置研制》[M][3].张洪润、张亚凡《传感技术与实验—传感器件外形标定与实验》[M]清华大学出版社[4].何旭平、陆荣蕴《基干PIC单片机挤奶机脉动控制器设计》[Z]刊于《中华人民共和国牛奶》第九期[5].何立民《单片机高档教程》[M]北京：北京航空航天大学出版社张洪润、张亚凡[6].李刚、王艳林《ProtelDXP电路设计原则教材》[M]清华大学出版社[7].李刚、王艳林《无线传感器网络》[M]清华大学出版社[8].张佳程《丹麦乳制品产业概况》[Z]刊于《中华人民共和国牛奶》第1期[9].《传感技术与应用教材》[M]清华大学出版社[10].孙涵芳，徐爱卿《单片机原理与应用》[M]北京：北京航空航天大学出版社[11].NIKOLAY.V.KIRIANAKISERGEY.Y.YORISH(乌克兰)《智能传感器数据采集与信号解决》[M]化学工业出版社[12].张颖《电路测试技术》[M]湖南大学出版社[13].余成波《传感器与自动检测技术》[M]高教出版社[14].刘君华《智能传感器系统》[M]西安电子科技大学出版社[15].徐爱钧《智能化测量控制仪表原理与设计》[M]北京:北京航空航天大学出版社[16].《电子产品世界》[Z]9月上半月刊脉冲幅度（从电压表“V”校对）测得信号幅度值1测得信号幅度值2测得信号幅度值30.010.00450.00400.00460.020.00920.00860.00980.030.01220.01300.01340.040.02320.02010.02230.050.02450.02460.02490.100.0540.0530.0510.150.0680.0660.0780.200.1140.1130.1060.250.1250.1300.1260.300.1550.1530.1550.350.1790.1890.1780.400.1980.1900.2100.450.2250.2320.2320.500.2630.2560.2691.000.5600.5330.4981.500.7900.7730.8122.000.9181.0030.935附录一：直流分压测量法实验数据附录二：检测数据采集控制程序C51应用程序:#include<reg52.h>

#include<stdio.h>

typedefunsignedintuuint;

typedefunsignedcharuchar;

sbitadcdo=P1^0；//定义TLC0831数据线D0

sbitadccs1=P1^1；//定义TLC0831时能线CS1sbitadccs2=P1^2；//定义TLC0831时能线CS2

sbitadcclk=P1^3；//定义TLC0831时钟线CLK字串1sbitcon_wave=P2^0;ucharoutput=0;ucharcondutor=0;voiddelay(ucharx)；//定义廷时函数

ucharreadadc(void)；//定义读数据函数

voidadcck(void)；//定义时钟函数voiddelay1(ucharx)

{

uchari;

for(i=0;i<x;i++)

{};

}voidadcck(void)//时钟函数

{

adcclk=1;delay1(2);

adcclk=0;delay1(2);

}ucharreadadc(void)//读出TLC0831转换数据函数

{

uchari;

ucharch;

adccs=0;adcck();ch=0;

for(;adcdo==1;)adcck();

for(i=0;i<8;i++){adcck();

ch=(ch<<1)|adcdo;

}

adccs=1;

return(ch)；//返回值，即转换后数据

}voidt2_interrupt()interrupt5{ EA=0;TF2=0; TH2=0xfe；TL2=0x0a; t2point++; if(t2point==6) //1kHZ {t2point=0; con_wave=~con_wave；} EA=1;}/*******************************************************************Functionoftimer-initialize：voidinit_timer()*********************************************************************/voidinit_timer(){IE=0x00;ET0=0；//timer0interruptenableEA=0；//allinterruptenableTR0=0;TMOD=0x01; //timer1usedtoproductbaudrate,andtimer0usedtotimeTH0=time0Hn；TL0=time0Ln;//ET0=1;EA=1; TR0=1;}voidmain(void)//主函数

{

uchara;init_timer();adccs1=0;adccs2=1;

while(readadc()<=100);output++;adccs1=1;adccs2=0;conductor=readadc();

}附录三：脉冲测量法脉冲频率实验注：牛奶实际电导值使用原则电导仪测得输入脉冲频率f（Hz）运用本系统测量盐水电导测量成果（S）盐水实际电导值(S)测量误差(S)1001402309011014823082120149230811301402309014014423086150150230801601602307017018023050180178230521901692306120016523065210169230612201862304423017023060240180230502501882304226019823032270180230502801982303229020223028300209230213102102302032022023010330202230283402202301035021523015360212230183702102302038021823012输入脉冲频率f（Hz）运用本系统测量盐水电导测量成果（S）盐水实际电导值(S)测量误差(S)3902202301040022023010410220230104202182301243021923011440220230104502192301146022123094702212309480220230104902242306500238230855023623066002362306650235230570023623057502382308800240230108502202301090022423061.0k22923011.1k22623041.2k22823021.3k22523051.4k22523051.5k22323071.6k23823081.7k240230101.8k2382308输入脉冲频率f（Hz）运用本系统测量盐水电导测量成果（S）盐水实际电导值(S)测量误差(S)1.9k237220172.0k238220182.1k236220162.2k240220202.3k245220252.4k230220102.5k238220182.6k236220162.7k230220102.8k235220152.9k235220153.0k240220203.1k239220193.2k235220153.3k250220303.4k245220253.5k240220203.6k248220283.7k238220183.8k245220253.9k255220354.0k268220484.1k276220564.2k268220484.3k248220284.4k245220254.5k250220304.6k260220404.7k26522045输入脉冲频率f（Hz）运用本系统测量盐水电导测量成果（S）盐水实际电导值(S)测量误差(S)4.8k255220354.9k255220355.0k265220455.5k280220606.0k245220256.5k246220267.0k265220467.5k256220368.0k248220488.5k255220359.0k250220309.5k`2652204510k25522035由实验数据可以得到如下关系坐标：(S)1001k2k3k5k6k7k8kf(Hz)附录四：PCB板图PCB电路板图道谢在进行毕业设计这段时间里，不但使我专业知识得到了巩固和提高，而却也给了我一次学习如何克服困难机会，这对我此后工作是给常有益。在这个过程中是离不开周边人对我协助和支持。我一方面要感谢是为我进行毕业设计指引宋延民专家，是宋教师让我有机会参加《智能化奶牛饲养管理系统》这一课题研究。在这段时间里，她牺牲了大量休息时间，在学校和咱们一同进行研究，她为了以便咱们使用仪器，做了诸多协调工作，她还为咱们收集有用资料并给咱们诸多勉励。在宋教师耐心指引到下咱们才干顺利地完毕研究工作。在这里我要再次向宋教师表达由衷地感谢。我还要对宋教师敬业精神致以深深敬意。此外，给与我协助尚有同我一起进行《智能化奶牛饲养管理系统》课题研究其她同窗，咱们是一种集体，虽然咱们分管不同某些，但在工作中合伙非常高兴，特别是刘琨同窗，她参加项目最早，咱们是在她协助下才逐渐参加到研究中来，她为我解说了诸多技术问题。当前研究结束了，刘琨同窗也开始了紧张复习准备参加研究生考试，我在感谢她同步也住它可以顺利地通过研究生考试。最后我还要感谢在我身边每位教师和同窗，感谢她们在毕业设计期间对我支持，更感谢她们这四年以来为我带来高兴。外文翻译IntroduceofW78E58B1.GeneralDescroptionTheW78E58Bisan8-bitmicrocontrollerwhichhashasaninsystemprogrammmableFlashEPROMforfirmwareupdating.TheinstructionsetoftheW78E58Bisfullycompatiblewiththestandard8052.TheW78E58Bcontainsa32KbytesofmainROManda4KbytesofauxillaryROMwhichallowsthecontentsofthe32KBmainROMtobeupdatedbytheloaderprogramlocatedatthe4KBauxillaryROM；512bytesofon-chipRAM；four8-bitbi-directionalandbit-addressadleI/Oports；anadditional4-bitportP4；three16-bittimer/counters；aserialport.Theseperipheralsaresupporedbyaeightsourcestwo-levelinterruptcapability.Tofacilitateprogrammingandverifiction，theROMinsidetheW78E58Ballowstheprogrammemorytobeprogrammedandreadelectronically.Oncethecodeisconfirmed，theusercanprotectthecodeforsecurity.TheW78E58Bmicrocontrollerhastwopowerreductionmodes，idlemodeandpower-downmode，bothofwhicharesoftwareselectable.Theidlemodeturnsofftheprocessorclockbutallowsforcontinuedperpheraloperation.Thepower-downmodestopsthecrystaloscillatorforforminimumpowerconsumption.Theexternalclockcanbestoppedatanytimeandinanystatewithoutaffectingtheprocssor.2.Feature•Fullystaticdesign8-bitCMOSmicrocontroller•32Kbytesofin-systemprogrammableFlashEPROMforApplitionProgram(APROM)•4KbytesofauxiliaryROMforLoaderProgram(LDROM)•512bytesofon-chipRAM(including256bytesofAUX-RAM，softwareselectable)•64bytesprogrammemoryaddressspaceand64Kbytesdatamemoryaddressspace•Four8-bitbi-directionalport•One4-bitmultipurposeprogrammableport•Three16-bittimer/counters•Eight-sources，two-levelinterruptcapability•Built-inpowermanagement•Codeprotection•Packagedin--DIP40：W78E58B-24/40--PLCC44：W78E58B-24/40--QFP44：W78E58B-24/403.PinDescription4.FunctionalDescriptionTheW78E58Barchitectureconsistsofcorecontrollersurroundedbyvariousregisters，fourgenerslpurposeI/Oport，onespecialpurposeprogrammable4-bitsI/Oports，512bytesofRAMthreetimer/counters，aserislport.Theprocessorsupports111differentopcodesandreferencesbotha64Kprogramaddressspaceanda64Kdatastoragespace.5.ROMTheinternaldataRAMintheW78E58Bis512bytes.Itisdividedintotwobanks：256bytesofAUX-ROM.TheseRAMsareaddressedbydifferentways.•RAM0H–7FHcanbeaddresseddirectlyandindirectlyasthesameasin8051.AddresspointersareR0andR1oftheselectedregisterbank.•RAM80H–FFHcanonlybeaddressedindirectlyasthesameasin8051.AddresspointersareR0，R1oftheselectedregistersbank.•AUX-RAM0H–FFHisaddressedindirectlyasthesamewaytoaccessexternaldatamemorywiththeMOVXinstruction.AddresspointerareR0andR1oftheselectedregisterbankandDPTRregister.AnaccesstoexternaldatamemorylocationshigherthanFFHwillbeperformedwiththeMOVXinstructioninthesamewayasinthe8051.TheAUX-RAMisdisableafterareset.Settingthebit4inCHPCONregisterwillenabletheaccesstoAUX-RAM.WhenAUX-RAMisenabledtheinstructionsof“MOVX@Ri”willalwaysaccesstoon-chipAUX-RAM.Whenexecutingfrominternalprogrammemory，anaccesstoAUX-RAMwillnotaffectthePortsP0，P2，and6.Timers0，1，2Timers0，1and2eachconsistoftwo8-bitdataregisters.ThearecalledTL0andTH0andTimer0，TL1andTH1forTimer1，andTL2forTimer2.TheTCONandTMODregisterpovidecontrolfunctionsfortimers0，1.TheT2CONregisterprovidescontrolfunctionsforTimer2.RCAP2HandRCAP2Lareusedasreload/captureregistersforTimer2.TheoperationsofTimer0andTimer1arethesameasintheW78C51.Timer2isa16-bittimer/countthatisconfiguredandcontrolledbytheT2CONregister.LikeTimer0and1，Timer2canoperateaseitheranexternaleventcounterormodes：capture，auti-reload，andbaudrategenerator.Theclockspeedatcaptureorauto-reloadmodeisthesameasthatofTimer0and1.7.ClockTheW78E58Bisdesignedwitheitheracrystaloscillatororanxexternalclock.Internally，theclockisdvidedbytwobeforitisusedbydefaut.ThismaketheW78E58Brelativelytodutycyclevariationsintheclock.8.CrystalOscillatorTheW8E58Bincorporatesabuit-incrystaloscilator.Tomaketheoscillatorwork，crystalmustbeconnectedacrosspinsXTAL1andXTAL2.Inaddition，aloadcapacitormustbeconnectedfromeachpintoground.9.ExternalClockAnextenalclockshouldbeconnectedtopinXTAL1andXTAL2shouldbeleftunconnected.TheXTAL1inputisaCOMOS-typeinput，asrequiedbythecrystalosillator.10.PowerManagementIdleModeSettingtheIDLbitinthePCONregisterenterstheidlemode.Inthemode，theinternalclocktotheprocessorisstopped.Theperipheralsandinterruptlogiccontinuetobeclocked.Theprocessorwillexitidlemodewhenwitheraninterruptoraresetoccurs.Power-downModeWhenthePDbitinthePCONregisterisset，theprocessorentersthepower-downmode.Inthismodealloftheclocksarestopped，includingtheoscillator.Toexitfrompower-downmodeisbyahardwareresetorexternalinterruptstowhenenaledandsettoleveltrigered.11.ReduceEMIEmissionTheW78E58Ballowsusertodiminishthegainofon-chiposcillatorampliferbyusingprogrammertocleartheB7bitofsecurityregister.OnceB7issetto0，ahalfofgainwillbedecreased.Caremustbetakenifuserattemptstodiminishthegainofoscillatoramplifier，reducingahalfofgainmayaffecttheexternalcrystsloperatingimproperlyathighfrequency.ThevalueofC1andC2mayneedsomeadjustmentwhilerunningatlowergain.12.RestTheexternalRESETsinglalissampledatS5P2.Totakeeffect，itmustbeheldhighforatleasttwomachinecycleswhiletheoscillatorisrunning.AninternaltriggercircuitintheresetlineisusedtodeglitchtheresetlinewhentheW78E58BisusedwithanexternalRCnetwork.Therestlogicalsohasaspecialglitchremovalcircuitthatignoresglitchesontheresetline.Duringreset，theportsareinitializedtoFFT，thestackpointerto07H，PCON(withtheexceptionofbit4)to00H，andalloftheotherSFRregister