XMB8000系列仪表适用于温度、压力、液位、流量等工业过程参数的测量、显示、控制，并将过程参数变送输出给后级仪表、积算仪、记录仪或计算机系统。它拥有三回路输入，可接收各类测量信号，三屏显示，带有六路报警控制，三路变送输出，并具有通信功能。
1 硬件结构
电压输入采用SR250-160自恢复 保险提供过流保护，10D471K压敏电阻提供过压保护。经过LC滤波电路和1N4007整流后进入变压器的初级线圈。变压器初级采用瞬态电压抑制二极管p6ke200和超快恢复二极管byv26c 进行钳位，次级提供1组+8V电压输出，1组+24V电压输出，和1组±5V的电压输出。其中+8V输出经过78L05为通信电路提供+5V电压；+24V为馈电电压，并为变送输出和继电器输出供电；+5V电压为单片机和数码管显示供电；正负5V还为AD采集芯片ICL7135供电。开关电源采用50W的TOP223Y集成离线式开关IC。 开关电源电路如下图所示。
单片机采用STC的12C5628AD，12C5628AD是一款宏晶科技生产的单时钟机器周期(1T)的单片机，是高速低功耗超强抗干扰的新一代8051单片机。它的指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成有MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K/S),针对电机控制，强干扰场合。芯片带有 28KB 程序 Flash 和 768字节的RAM 。
FM24C04是4K的串行EEPROM，可擦写1，000，000次。报警功能采用24V继电器，使用8550驱动，线圈两端并联1N4007提供放电回路。输出端使用了10D471K压敏电阻，使仪表内部电路不会因外部接入强电而损坏。继电器报警电路如下图所示。
2 软件设计
程序主要包括AD采集、继电器报警、变送输出、485通讯、显示菜单与按键的驱动。
单片机T0工作在计数器状态，用于数据采集的脉冲计数。T1工作在定时器状态，用做波特率发生器，供串口通讯使用。PCA模块1、2、3工作在高速输出模式，用于变送信号输出。在PCA中断进行毫秒计数、通讯超时判断和变送输出更新。用户参数存储在FM24C04芯片，它与单片机通过IIC协议进行通讯。
仪表首先通过对输入信号的采集，按比例计算出需要输出信号的大小。仪表的输出是根据单片机的IO口输出不同占空比的PWM波，再经过运放的后级处理，实现不同大小信号的输出。这里是通过单片机自带的PCA模块来进行实现。将PCA模块设置成高速输出模式，当PCA计算器的记数值与PCA模块的捕获寄存器值相匹配时，PCA模块的CEXn脚将发生翻转。因此只要往捕获寄存器中放入不同的值，就可以控制CEXn脚将发生翻转的时间，实现不同占空比的PWM波。
单片机的INT0引脚接芯片ICL7135的时钟频率，该频率脉冲是由晶振输出给74LS393芯片32分频得到的。将计数器T0的计数初值设置为-10000（因为7135的调零需要10000个计数周期），7135的busy信号送至单片机的IO口，单片机会在每个循环周期的前约70ms时间里反复查询该IO的状态，当busy状态有效时，就将计数器中的值取出，该值即可反映出输入信号的大小。根据POL端的电平可判断输入信号的正负。通过设置A、B、C的值依次选通4051的各通道进行采集。 采集过程包括采集三路输入、室温和零点。
标准信号的采集在经过数据滤波后可直接根据线性来计算出实际输入信号的大小。mV信号和热电阻信号由于经过运放，因此在数据滤波后还需去除零点漂移带来的影响。用信号的采集值减去零点时的采集值，再经过查表，计算出实际温度大小。
仪表正常工作时，三个屏分别显示三路输入信号的大小。当有菜单键按下时就会进入菜单态。用户可在菜单中设置相应参数。针对不同的操作人员，菜单可通过解锁密码来实现不同的权限，防止参数非工作人员的误操作。仪表的显示采用LED数码管显示，显示驱动采用了TA6932芯片。单片机只需把需要显示的字符送到TA6932相应的寄存器即可。
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