气动阀门执行器的控制方式与原理（3）

    一)基于单片机开发的智能显示仪控制

    智能显示仪是用来监测阀门工作状态，并控制阀门执行期工作的仪器，通过两路位置传感器监视阀门的工作状态，判断阀门是处于开阀还是关阀状态，通过编程记录阀门开关的数字，并且有两路与阀门开度对应的420mA 输出及两足常开常闭输出触点。通过这些输出信号，控制阀门的开关动作。根据系统的要求，可将智能阀门显示仪从硬件上分为3局部来设计：模拟局部、数字局部、按键/显示局部。

    1模拟电路局部主要包括电源、模拟量输入电路、模拟量输出电路三部分。

    电源局部供给整个电路能量，包括模拟电路、数字电路和显示的能源供应。为了实现阀门开读的远程控制，需要将阀门的开度信息传送给其他控制仪表，同时控制仪表能从远方制定阀门为某一开度，系统需要1路420mA 模拟量输入信号和12路420mA 模拟量输出信号。模拟量输入信号通过A/D转换变成与阀门开度相对应的数字信号后送给数字局部的单片机，单片机中对它进行滤波处置后就可以输出了阀门的开度信息通过D/A 转换后变成模拟信号输出，用来接显示仪显示阀门开度或连接其他控制设备。本设计系统中，所有的数字量数据均采用串行的输入输出方式，为了节省芯片资源和空间，输入的420mA 模拟量在转化为数字量时，采用已有的4路DA 芯片与单片机的系统资源相结合作8位的AD使用。

    2数字电路局部主要包括：单片机、掉电保护、两路监测脉冲输入信号、两路常开常闭转换触点输出。

    设计方案中选用目前普遍使用的51系列单片机AT89C4051AT89C4051一款低电压、高性能的CMOS8位微控制器，具有4K字节的可擦除、可重复编程的只读闪存。通过在单芯片内复合一个多功能的8位CPU闪存，性能、指令设定和引脚上与80C51和80C52完全兼容。

需要坚持先前在仪表中设置的一些阀门参数，   考虑到系统掉电或重新启动时。而单片机中的数据存储器不具备掉电存储功能，所以在片外扩展了一个具有掉电保存功能的芯片X5045X5045一种集看门狗、电源监控和串行EEPROM3种功能于一身的可编程电路，这种组合设计可以减少电路对电路板空间的需求，X5045中的看门狗为系统提供了维护，当系统发送故障而逾越设定时间时，电路中的看门狗将通过RESET信号向CPU作反应。X5045提供了三个时间值供用户选择使用。所具有的电压监控功能还可以维护系统免受低电压的影响，当电源电压降到允许范围以下时，系统将复位，直到电源电压返回到稳定值为止。X5045存储器与CPU可通过串行通信方式接口。共4069位，可以按5128个字节来放置数据。