一種基于DSP的光纖高溫測量儀的軟件設(shè)計

　　AD轉(zhuǎn)換與數(shù)據(jù)處理程序設(shè)計

　　從前向通道采樣到的一組并行模擬信號輸入到TMS320F2812芯片中的ADC模塊進行AD轉(zhuǎn)換，流程圖如圖4所示。為了保證兩路并行信號的轉(zhuǎn)換時間保持同步，采用并發(fā)采樣模式。AD轉(zhuǎn)換后，得到兩個數(shù)字量U1和U2，其中U1為波長 的轉(zhuǎn)換值，U2為波長 的轉(zhuǎn)換值。根據(jù)測溫原理，可知 與T的關(guān)系為：式中的A、B、C三個系數(shù)將通過轉(zhuǎn)換得到的R(T)與用溫度計實測的T的數(shù)據(jù)對照表經(jīng)最小二乘法擬合曲線獲得。

　　圖3 主程序流程圖 圖4 AD轉(zhuǎn)換與數(shù)據(jù)處理程序流程圖

　　顯示程序設(shè)計

　　顯示器采用芯片HD7279A來驅(qū)動8位LED數(shù)碼管進行顯示。HD7279A采用串行接口，無需外圍元件可直接驅(qū)動LED。串行數(shù)據(jù)從DATA引腳送入芯片，并由CLK端同步，當(dāng)片選信號/CS變?yōu)榈碗娖胶?，DATA引腳上的數(shù)據(jù)在CLK引腳的上升沿被寫入HD7279A的緩沖寄存器，然后不停的將緩沖寄存器中保存的數(shù)據(jù)輸出，驅(qū)動LED顯示。流程圖如圖5所示。

　　打印程序設(shè)計

　　采用SPRM系列微型熱敏打印機作為打印輸出。該打印機除了提供傳統(tǒng)的ESC打印命令外，還提供漢字打印控制命令。采用并行接口設(shè)計，打印程序較串口更簡單一些。初始化打印機后，程序判斷打印機是否“忙”，若“忙”，則等待，直至打印機“不忙”時，才能將需要打印的字符或數(shù)據(jù)經(jīng)過TMS320F2812芯片的8位通用I/O口并行地送給打印機，并通過STB口告知打印機該段數(shù)據(jù)已發(fā)送可以接收后，打印機才可以讀并口數(shù)據(jù)并打印輸出。流程圖如圖6所示。

　　光纖高溫測量儀除了上述介紹的程序外，還有一些其它程序，如：最小二乘法擬合曲線程序、報警程序、濾波程序等。報警程序主要是控制報警接口的電平，根據(jù)報警條件（即實測溫度是否超過設(shè)定值）來確定接口電平的高低。由于工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境十分惡劣，單靠硬件濾波有時無法濾除干凈，必須加上軟件濾波來進一步清除噪聲，提高儀器的穩(wěn)定性、可靠性和抗干擾能力[6]。

　　 圖5 顯示程序流程圖 圖6 打印程序流程圖

　　4 結(jié)束語

　　通過實驗室測試，本系統(tǒng)響應(yīng)速度快（響應(yīng)時間小于15ms）、使用壽命長、抗電磁干擾、靈敏度高，測溫范圍為750~1500度。通過軟件調(diào)整，能夠完成許多特殊環(huán)境下的在線測量。DSP芯片用于高溫測量，可充分發(fā)揮其強大的數(shù)據(jù)處理能力，提高測量的實時性，在傳統(tǒng)的高溫測量領(lǐng)域有著十分廣闊的應(yīng)用前景。