单片机在数字化脉冲周期监测装置中的应用.pdf

第28卷第2期 核电子学与探测技术 VOL28No．2 NuclearElectronics＆Detection March2008 2008年3月 Technology 单片机在数字化脉冲周期监测装置中的应用 张卫军1’2，于 涛1，牛铁丁2 (1．南华大学核技术学院，衡北京核仪器厂，北京10。176) 摘要：反应堆仪表和控制系统(IC)的数字化发展方向成为趋势，反应堆堆外核测量系统的数字 化势在必行。传统脉冲周期监测装置通常采用模拟电路设计，但是，周期测量稳定性较差，统计涨落带 来的测量误差较大。本项目研制数字脉冲周期监测装置能克服以上缺陷。本文简单介绍了单片机在数 字脉冲周期监测装置中的应用，并简要分析了使用80C196KC单片机的原因和在脉冲周期监测装置中 单片机完成的功能和功能实现方法。 关键词：脉冲周期监测，80C196KC，C语言；最小二乘拟合法 中图分类号：T]L362文献标识码： A 文章编号：0258-0934(2008)02-0250-04 反应堆仪表和控制系统(Ic)的数字化发关键。它直接决定了开发的难易程度，功能实 展方向是趋势[1～，反应堆堆外核测量系统的 现的好坏。单片机在国内应用较广泛的是In— 数字化势在必行，采用什么方式进行数字化，有 很多路径可走，本文简要介绍用单片机来实现 8051为代表的MCS-51系列8位单片机在国 数字化脉冲周期监测装置的设计。 内应用最广，与其相匹配的外围芯片众多，相关 脉冲周期监测装置[3’‘]通常采用模拟电路 技术资料齐全，开发工具也多，在国内拥有广泛 设计，这样线路比较简洁，功能划分比较清晰， 的用户群。相比之下，其他公司的单片机虽然 硬件可靠性比较高。但是，周期测量稳定性较 功能也较强，但其技术资料和开发工具不是很 差(低功率的情况更为突出)，周期测量精度不 多，在国内用户也较少。长期以来，国内工业控 高，统计涨落带来的测量误差较大。研制数字 制仪表单片机以八位机为主，但在较复杂的系 化脉冲周期监测装置的目的就是要克服这些突 统中十六位单片机应用越来越广泛，可能成为 出矛盾。并且数字化脉冲周期监测装置可以处 主流。Intel公司生产的MC卜96系列16单 理大量的数据，通过485传送数据到远程计算 片机[5]有丰富的软硬件资源和更高的性价比， 机上进行大量的信息处理。采用数字滤波技术 它内部集成了监视定时器WATCHDOG，如果 还能减少噪声及外界干扰，提高系统的测量精 程序出错超时运行，WATCHDOG会自动复位 度和准确性。 系统，适当地应用WATCHDOG将有效提高 1单片机选型 系统可靠性；内部集成的脉宽调制输出PWM、 高速输入／输出器HSIO等功能单元，为D／A 在涉及到单片机开发时，单片机的选择很 变换提供了资源，减少了系统复杂性；执行指令 速度快，缩短了整个程序运行的时间；寄存器达 收稿日期：2008-01—12 到488个以上，在中间数据较少的系统中，可以 作者简Or张卫军(1973--)，男，籍贯四川，南华大学 不扩展RAM空间；还集成了模数转换A／D单 核能与核技术工程硕士，北京核仪器厂高级工程师。 元，为装置功能的扩展提供了便利。综上所