基于MSP430F149的小电阻测量仪的设计
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本系统的软件采用模块化设计的方法。该软件的 子功能模块分割与硬件分块电路是相对应的。整个程 序包括主程序、数据采集程序、数据处理程序、串行 通讯程序、定时器中断程序、液晶显示程序及存储程 序。所有程序均采用Ｃ语言编写，在１人Ｒ Ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ环境下进行开发、调试。限于篇幅，本文 只给出主程序的流程图，见图４。
ｏ
制的稳压管Ｉ。Ｍ３９９。以减小环境温度变化而引起的影 响；Ｒ。、尺。尺。选用低温度系数的金属膜电阻和电位 器。从而保证了恒流源基准电压（凡的稳定性；Ｒ～。、 Ｒ舭选用经长期老化后的锰铜电阻。尺Ｎ。～Ｒ＾ｒ。选用精 密线绕电阻，它们具有较低的温度系数；Ｒ。、Ｒｚ、Ｒｒ。、 尺，！选用经过筛选的精密金属膜电阻，使它们的相对偏 差控制在０．０１％之间。
器处理后，可得：
时被测电阻与测试仪器间采用四端接线法．这样，当被
ｕ。。：（１＋墨害墨）ｕｘ：（１＋墨害鱼），尺ｘ。
＾Ｈ。２
ｎＩ‘。２
测电阻较小时，可避免导线电阻和接触电阻的影响。 １．４液晶显示和键盘设计
…………………………………………………（２）
基于系统的需求，本电阻测量仪采用信利公司的
由式（２）可知，输出端电压ｕ。。与待测电阻尺ｘ成正
器的特点，可得：
１］ｕｘ。 当Ｒ１＝Ｒ２＝ｌＯＯｋＱ．Ｒ¨＝Ｒ心＝１００ｋｉ２时，得： ，ＲⅣ＝（，Ⅳ。…………………………………（１）
收稿ｒＩ期：２００８—０７—１７ｌ修【ｕ１日期：２００８一１１—２１ 作者简介：苟洪菲（１９８２一）．女．辽宁鞍山人．在读硕士研究生，主要研究方向为智能控制。
万方数据
１ ９８４．
３ 结束语
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｆｏｒ Ｌｉｔｔｌｅ
Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＭＳＰ４３０Ｆ１４９
ＸＵＮ Ｈｏｎｇ—ｆｅｉｌ，ＤＵ Ｙｏｎｇ—ｇｕｉｌ·ＬＩＵ Ｄｏｎｇ—ｌｉｎ２
（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ·Ｔａｉｙｕａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ·Ｔａｉｙｕａｎ ０３００２４，Ｃｈｉｎａ｛２．Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ Ｌｕ’ａｎ Ｍｉｎｉｎｇ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｇｒｏｕｐ·Ｃｈａｎｇｚｈｉ ０４６２０４·Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａ ｐｏｒｔａｂｌｅ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｆｏｒ ｌｉｔｔｌｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ．ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ．Ｔｈｉｓ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｈａｓ ｕｓｅｄ ＭＳＰ４３０Ｆ１４９ ａｓ ｔｈｅ ｃｏｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ．ａｎｄ ｉｔ ｃａｎ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｄａｔａ ｍｅｍｏｒｉｚｉｎｇ·ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ＰＣ．ＬＣＤ ｄｉｓｐｌａｙｉｎｇ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ．Ｌｏｗｅｒ ｐｏｗｅｒ—ｃｏｎｓｕｍｉｎｇ·ｈｉｇｈ ａｃｃｕｒａｃｙ ａｎｄ ｐｏｒｔａｂｌｅ ａｒｅ ａｌｌ ｉｔｓ ｐｅｃｕｌｉａｒｉｔｉｅｓ．Ｓｏ ｉｎ ｐａｒｔｉｃｕｌａｒ ｉｔ ｃａｎ ｂｅ ｐｒｏｐｅｒｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｗｏｒｋ ｆｉｅｌｄ ｂｅｓｉｄｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｌａｂ．Ｉｎ ｓｏｍｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｔｈｅ ｄａｔａ ｓａｍｐｌｅｄ ｃａｎ ｂｅ ｓａｖｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ＳＭ ｃａｒｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｆｏｒ ｌｉｔｔｌｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ；ＭＳＰ４３０Ｆ１４９；ｄｅｓｉｇｎ
第２期（总第１ ５３期） ２００９年４月
机械工程与自动化 ＭＥＣＨ人ＮＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＆ ＡＵＴｏＭＡＴｌ０Ｎ
文章编号：１６７２—６４１３（２００９）０２一０１３９—０３
Ｎｏ．２ Ａｐｒ．
基于Ｍ ＳＰ４ ３ ０Ｆ １ ４９的小电阻测量仪的设计
荀洪菲１，杜永贵１，刘东林２
（１．太原理工大学信息＿Ｔ－程学院，山西 太原０３００２４；２．山西潞安矿业集团通信公司，山西 长治０４６２０４）
摘要：介绍了一种小电阻测量仪的设计方法．包括系统的硬件和软件设计。该仪器以ＭＳＰ４３０Ｆ１４９单片机作 为控制核心，具有数据存储、与ＰＣ通信以及ＬＣＤ显示等功能。该小电阻测量仪具有低功耗、高精度、携带
方便等特点。特别适于在工作现场的测量。在某些场合下可通过ＳＭ卡来实现数据的保存。
关键词：小电阻测量仪；ＭＳＰ４３０Ｆ１４９；设计
需要进行接口转换，这里采用ＳＰ３２２０芯片来完成接 口电平的转换。 １．６存储模块设计一ＳＭ卡
为了在某些特殊的场合下（Ｈｎ通信故障时）能够成
功保存数据，本系统采用ＳＭ卡来实现该部分功能。 ＳＭ卡是采用ＮＡＮＤ技术实现பைடு நூலகம்ＦＩ。ＡＳＨ，它为
固态数据存储提供了一种有效的解决方案。ＳＭ卡只 有８根数据线，没有专门的地址线，主要通过不同的 控制线和发送不同命令来实现不同的操作，如读、写、 擦除等。另外。ＳＭ卡与一般芯片在封装上有所不同， 该卡并非采用管脚的形式，而是采用金手指的形式。因 此，在实际应用中可以方便地进行插拔，从而提高系 统使用的灵活性。 ２软件设计
中图分类号：ＴＭ９３４．１
文献标识码：Ｂ
０ 引言 单片机具有体积小、价格低、功能强、可靠性好
及使用方便灵活的特点，在智能化仪器仪表的设计和 研究上得到了广泛的应用。在电路测量过程中我们常 会由于忽略某些小电阻的影响而引起实验数据与理论 值之间存在较大误差，从而影响测试效果。由于其数 值较小。一般的万用表无法测量出来，而实验室通常 所用的电桥测量又具有操作过程繁琐且不能够直接读 出被测电阻值的缺点。鉴于此，选用了单片机，利用 其优势设计了小电阻测量仪。利用该测量仪可以直接 从ＬＣＤ显示器上读出被测电阻的阻值，测量范围为 １０ｐＱ￣２．９９９ ９ｋ１２，测量精度高达±０．２％。 １硬件设计 １．１ 系统方案
图４ 系统主程序流程图 参考文献： ［１］ 魏小龙．ＭＳＰ４３０系列单片机接口技术及系统设计实例
［Ｍ］．北京：北京航空航天大学出版社，２００２． ［２］ 秦龙．ＭＳＰ４３０单片机常用模块与综合系统实例精讲
［Ｍ］．北京：电子工业出版社．２００７． ［３］胡大可．ＭＳＰ４３０系列超低功耗１６位单片机原理与应用
（上接第１３６页）
Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ＨＭＩ ｆｏｒ Ｓ７—２００ ＰＬＣ
ＺＨＡＯ Ｐｅｎｇ—ｆｅｉ．ＺＨＡＮＧ Ｂａｏ—ｃｈｅｎｇ
（Ｎｏｒｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｉｎａ．Ｔａｉｙｕａｎ ０３００５１．Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：０ｎｅ ｋｉｎｄ ｏｆ ｈｕｍａｎ ａｎｄ ｍａｃｈｉｎｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ（ＨＭＩ）ｆｏｒ Ｓ７—２００ ｓｅｒｉｅｓ ＰＬＣ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｔｅｒｍｉｎａｌ ｉＳ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Ａｎｄ ｗｉｔｈ ａ ｃａｒｇｏ ｓｏｒｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅ ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ ａｒｅ ｒｅａｌｉｚｅｄ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ＭＤ２０４Ｌ ｔｙｐｅ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｔｅｒｍｉｎａｌ ａｎｄ ｔｈｅ Ｓ７—２００ ｓｅｒｉｅｓ ＰＬＣ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＰＬＣ；ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｔｅｒｍｉｎａｌ；ＨＭｌ
中，Ｐ１和Ｐ２口可作为中断源，自带的Ａ／Ｄ转换器简 单好用、精度可达到万分之一。ＭＳＰ４３０Ｆ１４９集超低功 耗、超强外围模块、超精度数据采集、大容量程序空 问于一身，是一款性价比较高的芯片。
电源部分 数据总线
图１ 系统组成原理框图 １．３ 电源模块设计
电源模块部分由恒流源与差动放大器两部分组 成。我们知道，要提高该测量仪的测量精度和稳定性。 关键在于恒流源的精度、稳定性和放大器的稳定性。恒 流源电路见图２。
［Ｍ］．北京：北京航空航天大学出版社．２００２． ［４］ 胡大可．ＭＳＰ４３０系列单片机Ｃ语言程序设计与开发
［Ｍ］．北京：北京航空航天大学出版社．２００３． ［５］ 王利，耿涛．液晶模块与ＭＳＰ４３０Ｆ系列单片机接口电路
及编程［Ｊ］．电子技术．２００７（５）：８—１１． ［６］ 谢沅清．信号处理电路［Ｍ］．北京：电子工业出版社．
管脚连接，Ｐ５口与ＭＧ一１２２３２的数据总线进行连接 带方便，特别适用于工作现场的测量。
即可。
另外，本机采用独立式按键，直接用Ｉ／Ｏ口线构 成单个按键电路。因为ＭＳＰ４３０Ｆ１４９的端口１具有中 断功能，故采用了中断方式的独立式按键电路。
１．５ 串口通信模块设计
利用该模块实现了单片机系统与上位机的通信。 由于单片机与上位机进行通信时接口电平不同，因此
“双排双显”。因ＭＳＰ４３０Ｆ１，１９本身无液晶驱动功能，
保证放大器的分辨率及稳定性，集成运放Ａ。、Ａ。、Ａ ｓ 选用高精度、低噪声、低漂移的ＭＡＸ４９５．反馈支路的
此处选用两片ＳＥＤｌ５２０ＦＯＡ芯片，每片ＳＥＤｌ５２０ＦＯＡ 控制器可驱动１６行×８０列。
电阻均选用高精度、低温度系数的精密电阻．此外还采
图２中。Ｄｚ为稳压管，稳压后的电压经过电阻器 分压后得到基准电压ＵⅣ；Ｔ，、Ｔ：组合成复合管，以便 能输出较大的电流；负载电压【，ｘ即ＩＲｘ，通过电阻 Ｒ，：反馈到放大器的同相输入端；Ｋ，～Ｋ；为量程切换 开关；ＲＭ～尺。。构成取样电阻尺¨其阻值由量程开关
嘛＝踹ＵⅣ＋［粼一 而定。在Ｒｘ＜＜尺，：的前提下，，≈ｊ．ｖ，根据运算放大
本模块与单片机的接口电路很简单．只需将
万方数据
２００９年第２期
机械工程与自动化
·１４１·
ＭＳＰ４３０Ｆ１４９的Ｐ４口的Ｐ４．２、Ｐ４．３、Ｐ４．４、Ｐ４．５、 Ｐ４．６分别与ＭＧ一１２２３２的ＲＳＴ、Ａ０、Ｒ／Ｗ、Ｅ２、Ｅ１
ｏ
制的稳压管Ｉ。Ｍ３９９。以减小环境温度变化而引起的影 响；Ｒ。、尺。尺。选用低温度系数的金属膜电阻和电位 器。从而保证了恒流源基准电压（凡的稳定性；Ｒ～。、 Ｒ舭选用经长期老化后的锰铜电阻。尺Ｎ。～Ｒ＾ｒ。选用精 密线绕电阻，它们具有较低的温度系数；Ｒ。、Ｒｚ、Ｒｒ。、 尺，！选用经过筛选的精密金属膜电阻，使它们的相对偏 差控制在０．０１％之间。
器处理后，可得：
时被测电阻与测试仪器间采用四端接线法．这样，当被
ｕ。。：（１＋墨害墨）ｕｘ：（１＋墨害鱼），尺ｘ。
＾Ｈ。２
ｎＩ‘。２
测电阻较小时，可避免导线电阻和接触电阻的影响。 １．４液晶显示和键盘设计
…………………………………………………（２）
基于系统的需求，本电阻测量仪采用信利公司的
由式（２）可知，输出端电压ｕ。。与待测电阻尺ｘ成正
器的特点，可得：
１］ｕｘ。 当Ｒ１＝Ｒ２＝ｌＯＯｋＱ．Ｒ¨＝Ｒ心＝１００ｋｉ２时，得： ，ＲⅣ＝（，Ⅳ。…………………………………（１）
收稿ｒＩ期：２００８—０７—１７ｌ修【ｕ１日期：２００８一１１—２１ 作者简介：苟洪菲（１９８２一）．女．辽宁鞍山人．在读硕士研究生，主要研究方向为智能控制。
万方数据
１ ９８４．
３ 结束语
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｆｏｒ Ｌｉｔｔｌｅ
Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＭＳＰ４３０Ｆ１４９
ＸＵＮ Ｈｏｎｇ—ｆｅｉｌ，ＤＵ Ｙｏｎｇ—ｇｕｉｌ·ＬＩＵ Ｄｏｎｇ—ｌｉｎ２
（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ·Ｔａｉｙｕａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ·Ｔａｉｙｕａｎ ０３００２４，Ｃｈｉｎａ｛２．Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ Ｌｕ’ａｎ Ｍｉｎｉｎｇ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｇｒｏｕｐ·Ｃｈａｎｇｚｈｉ ０４６２０４·Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａ ｐｏｒｔａｂｌｅ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｆｏｒ ｌｉｔｔｌｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ．ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ．Ｔｈｉｓ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｈａｓ ｕｓｅｄ ＭＳＰ４３０Ｆ１４９ ａｓ ｔｈｅ ｃｏｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ．ａｎｄ ｉｔ ｃａｎ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｄａｔａ ｍｅｍｏｒｉｚｉｎｇ·ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ＰＣ．ＬＣＤ ｄｉｓｐｌａｙｉｎｇ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ．Ｌｏｗｅｒ ｐｏｗｅｒ—ｃｏｎｓｕｍｉｎｇ·ｈｉｇｈ ａｃｃｕｒａｃｙ ａｎｄ ｐｏｒｔａｂｌｅ ａｒｅ ａｌｌ ｉｔｓ ｐｅｃｕｌｉａｒｉｔｉｅｓ．Ｓｏ ｉｎ ｐａｒｔｉｃｕｌａｒ ｉｔ ｃａｎ ｂｅ ｐｒｏｐｅｒｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｗｏｒｋ ｆｉｅｌｄ ｂｅｓｉｄｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｌａｂ．Ｉｎ ｓｏｍｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｔｈｅ ｄａｔａ ｓａｍｐｌｅｄ ｃａｎ ｂｅ ｓａｖｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ＳＭ ｃａｒｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｆｏｒ ｌｉｔｔｌｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ；ＭＳＰ４３０Ｆ１４９；ｄｅｓｉｇｎ
第２期（总第１ ５３期） ２００９年４月
机械工程与自动化 ＭＥＣＨ人ＮＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＆ ＡＵＴｏＭＡＴｌ０Ｎ
文章编号：１６７２—６４１３（２００９）０２一０１３９—０３
Ｎｏ．２ Ａｐｒ．
基于Ｍ ＳＰ４ ３ ０Ｆ １ ４９的小电阻测量仪的设计
荀洪菲１，杜永贵１，刘东林２
（１．太原理工大学信息＿Ｔ－程学院，山西 太原０３００２４；２．山西潞安矿业集团通信公司，山西 长治０４６２０４）
摘要：介绍了一种小电阻测量仪的设计方法．包括系统的硬件和软件设计。该仪器以ＭＳＰ４３０Ｆ１４９单片机作 为控制核心，具有数据存储、与ＰＣ通信以及ＬＣＤ显示等功能。该小电阻测量仪具有低功耗、高精度、携带
方便等特点。特别适于在工作现场的测量。在某些场合下可通过ＳＭ卡来实现数据的保存。
关键词：小电阻测量仪；ＭＳＰ４３０Ｆ１４９；设计
需要进行接口转换，这里采用ＳＰ３２２０芯片来完成接 口电平的转换。 １．６存储模块设计一ＳＭ卡
为了在某些特殊的场合下（Ｈｎ通信故障时）能够成
功保存数据，本系统采用ＳＭ卡来实现该部分功能。 ＳＭ卡是采用ＮＡＮＤ技术实现பைடு நூலகம்ＦＩ。ＡＳＨ，它为
固态数据存储提供了一种有效的解决方案。ＳＭ卡只 有８根数据线，没有专门的地址线，主要通过不同的 控制线和发送不同命令来实现不同的操作，如读、写、 擦除等。另外。ＳＭ卡与一般芯片在封装上有所不同， 该卡并非采用管脚的形式，而是采用金手指的形式。因 此，在实际应用中可以方便地进行插拔，从而提高系 统使用的灵活性。 ２软件设计
中图分类号：ＴＭ９３４．１
文献标识码：Ｂ
０ 引言 单片机具有体积小、价格低、功能强、可靠性好
及使用方便灵活的特点，在智能化仪器仪表的设计和 研究上得到了广泛的应用。在电路测量过程中我们常 会由于忽略某些小电阻的影响而引起实验数据与理论 值之间存在较大误差，从而影响测试效果。由于其数 值较小。一般的万用表无法测量出来，而实验室通常 所用的电桥测量又具有操作过程繁琐且不能够直接读 出被测电阻值的缺点。鉴于此，选用了单片机，利用 其优势设计了小电阻测量仪。利用该测量仪可以直接 从ＬＣＤ显示器上读出被测电阻的阻值，测量范围为 １０ｐＱ￣２．９９９ ９ｋ１２，测量精度高达±０．２％。 １硬件设计 １．１ 系统方案
图４ 系统主程序流程图 参考文献： ［１］ 魏小龙．ＭＳＰ４３０系列单片机接口技术及系统设计实例
［Ｍ］．北京：北京航空航天大学出版社，２００２． ［２］ 秦龙．ＭＳＰ４３０单片机常用模块与综合系统实例精讲
［Ｍ］．北京：电子工业出版社．２００７． ［３］胡大可．ＭＳＰ４３０系列超低功耗１６位单片机原理与应用
（上接第１３６页）
Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ＨＭＩ ｆｏｒ Ｓ７—２００ ＰＬＣ
ＺＨＡＯ Ｐｅｎｇ—ｆｅｉ．ＺＨＡＮＧ Ｂａｏ—ｃｈｅｎｇ
（Ｎｏｒｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｉｎａ．Ｔａｉｙｕａｎ ０３００５１．Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：０ｎｅ ｋｉｎｄ ｏｆ ｈｕｍａｎ ａｎｄ ｍａｃｈｉｎｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ（ＨＭＩ）ｆｏｒ Ｓ７—２００ ｓｅｒｉｅｓ ＰＬＣ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｔｅｒｍｉｎａｌ ｉＳ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Ａｎｄ ｗｉｔｈ ａ ｃａｒｇｏ ｓｏｒｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅ ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ ａｒｅ ｒｅａｌｉｚｅｄ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ＭＤ２０４Ｌ ｔｙｐｅ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｔｅｒｍｉｎａｌ ａｎｄ ｔｈｅ Ｓ７—２００ ｓｅｒｉｅｓ ＰＬＣ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＰＬＣ；ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｔｅｒｍｉｎａｌ；ＨＭｌ
中，Ｐ１和Ｐ２口可作为中断源，自带的Ａ／Ｄ转换器简 单好用、精度可达到万分之一。ＭＳＰ４３０Ｆ１４９集超低功 耗、超强外围模块、超精度数据采集、大容量程序空 问于一身，是一款性价比较高的芯片。
电源部分 数据总线
图１ 系统组成原理框图 １．３ 电源模块设计
电源模块部分由恒流源与差动放大器两部分组 成。我们知道，要提高该测量仪的测量精度和稳定性。 关键在于恒流源的精度、稳定性和放大器的稳定性。恒 流源电路见图２。
［Ｍ］．北京：北京航空航天大学出版社．２００２． ［４］ 胡大可．ＭＳＰ４３０系列单片机Ｃ语言程序设计与开发
［Ｍ］．北京：北京航空航天大学出版社．２００３． ［５］ 王利，耿涛．液晶模块与ＭＳＰ４３０Ｆ系列单片机接口电路
及编程［Ｊ］．电子技术．２００７（５）：８—１１． ［６］ 谢沅清．信号处理电路［Ｍ］．北京：电子工业出版社．
管脚连接，Ｐ５口与ＭＧ一１２２３２的数据总线进行连接 带方便，特别适用于工作现场的测量。
即可。
另外，本机采用独立式按键，直接用Ｉ／Ｏ口线构 成单个按键电路。因为ＭＳＰ４３０Ｆ１４９的端口１具有中 断功能，故采用了中断方式的独立式按键电路。
１．５ 串口通信模块设计
利用该模块实现了单片机系统与上位机的通信。 由于单片机与上位机进行通信时接口电平不同，因此
“双排双显”。因ＭＳＰ４３０Ｆ１，１９本身无液晶驱动功能，
保证放大器的分辨率及稳定性，集成运放Ａ。、Ａ。、Ａ ｓ 选用高精度、低噪声、低漂移的ＭＡＸ４９５．反馈支路的
此处选用两片ＳＥＤｌ５２０ＦＯＡ芯片，每片ＳＥＤｌ５２０ＦＯＡ 控制器可驱动１６行×８０列。
电阻均选用高精度、低温度系数的精密电阻．此外还采
图２中。Ｄｚ为稳压管，稳压后的电压经过电阻器 分压后得到基准电压ＵⅣ；Ｔ，、Ｔ：组合成复合管，以便 能输出较大的电流；负载电压【，ｘ即ＩＲｘ，通过电阻 Ｒ，：反馈到放大器的同相输入端；Ｋ，～Ｋ；为量程切换 开关；ＲＭ～尺。。构成取样电阻尺¨其阻值由量程开关
嘛＝踹ＵⅣ＋［粼一 而定。在Ｒｘ＜＜尺，：的前提下，，≈ｊ．ｖ，根据运算放大
本模块与单片机的接口电路很简单．只需将
万方数据
２００９年第２期
机械工程与自动化
·１４１·
ＭＳＰ４３０Ｆ１４９的Ｐ４口的Ｐ４．２、Ｐ４．３、Ｐ４．４、Ｐ４．５、 Ｐ４．６分别与ＭＧ一１２２３２的ＲＳＴ、Ａ０、Ｒ／Ｗ、Ｅ２、Ｅ１
