来源：《电子技术应用》

一种环保设备运行记录你的研制 摘要：介绍了以at89c52单片机为核心的环保设备运行记录仪及软、软件的设计，提出了一种大容量存储器扩展方案。 关键词：单片机 环保监测 记录仪 由于缺乏对污染处理设施运行状况和污染排放指标监控手段，影响了环保部门监督管理力度。我们研制开发了系列化的环保设备运行监测系统。本系统工作稳定、记录数据准确、存储容量大、组网方便，已被多家环保监理部门采用，取得了良好的社会效益和经济效益。 1 系统组成及主要功能 环保设备运行监测系统由环保设备运行记录仪、读码器和管理计算机组成。记录仪安装于环保设备运行现场，全天候监测并记录环保设备的运行状况和主要污染物排放指标；读码器用于控制和操作记录仪的运行及对记录仪进行数据读取；管理计算机用于对原始数据进行统计、报表、存储及查询。记录仪既可单机运行，也可组成区域性环保监测网，如图1所示。 记录仪是整个系统的核心，其主要功能如下： （1）记录仪共8个数据采集通道，可接受来自现场仪表或传感器输出的4～20ma（或0～10ma）的电流信号。每一通道可根据监视对象自由设定为开关量通道（实时记录环保设备开机/关机运行情况）、累积量通道（如对排放的污水流量进行累积）或瞬时量通道（记录排入污染物浓度）。 （2）记录仪能产生本身的运行记录（记录仪上电/掉电时间）。 （3）可通过读码器或管理计算机设定被监测环保设备的工作电流范围，对被监测环保设备的工作电流发出超限报警。 （4）记录仪提供了与管理计算机和读码器通讯的标准rs-232接口。 （5）记录仪内置通用modem及modem控制器，可与管理计算机远程通讯。 2 硬件设计 根据功能要注和记录仪的工作特点，我们在设计时主要从记录仪运行可靠性、记录数据准确性及数据存储容量三个方面考虑。记录仪采用atmel公司的at89c52单片机，片内集成了8k flash程序存储器，不需外扩程序存储器，提高了系统运行稳定性。图2给出了记录仪的结构框图。 2.1 数据采集通道 数据采集通道a/d转换器件选用了美国ti公司的高性能10位串行a/d转换器tlc1549，该a/d转换器为cmso工艺，采样频率可达40khz，具有较宽的工作电压范围（3～6v，典型值为5v），功耗低，与单片机接口简单，占用资源少（三线接口）。 2.2 实时时钟 为了能准确记录环保设备的开机/关机时间，记录仪采用了广泛应用于各类工控仪表中的dallas日历芯片ds12887。ds12887内置电池和晶振，可直接挂在单片机数据总线上，运行稳定性好、精度高，免维护时间可达10年以上，满足了记录仪对时间的要求。并且其内部有可掉电记忆的114字节ram，为记录仪的掉电系统维护提供了方便。 2.3 大容量闪速存储器 记录仪要求具有掉电记忆的大容量数据存储器，通过比较测试，选用ti公司的闪速存储器flash-memory tms29f040（512kb 8-bit eeprom）。记录仪除具有扩展512kb的闪速存储器外，还有多个i/o接口芯片，所需地址空间已超出51系列单片机常规64kb片外ram文凭间。64kb的空间是由16根地址线决定的，它由p0口提供低8位，p2口提供高8位。要想扩大空间，只有增加地址线，如可将p1口线当作地址线。本系统中，扩展512kb的闪速存储器需增加3根地址线，而p1口线有p1.7可用。为此我们采用了图3所示的线选方法，实现了超大容量存储器扩展。 图3中的日历芯片ds12887、并行输出口74hc377（1、2、3）的地址与闪速存储器tms29f040的地址重叠，但当置p1.7为“1”，闪速存储器tms29f040的片选信号无准备，此时cpu可对上述i/o接口芯片操作。并行输出口74hc377（1）的输