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多路事件标准时间实时记录系统的硬件结构

[日期:2015-07-13] 来源:  作者: [字体: ]

 

  随着科技的飞速发展,当今工业的自动化程度也越来越高。在实际生产过程中,用人工记录系统中各类事件发生时间的方法,其时间精度已远远不能满足现代化生产和管理的需要。为此,设计了多路事件标准时间实时记录仪(以下简称记录仪)。这是一种对自成系统的工作体系中可能发生的各类事件进行高精度时间记录的仪器。它采用AT89C51单片机监控大型系统的多路突发事件,自动记录事件发生的准确时间并报警,时间精度为0. 01 s。为保证时间的高精确性,单片机定时提取电台发出的准点报时信号,自校准机内电子钟,以消除累积误差,实现标准时钟;同时可专门输出准点报时信号以供它用。
  
  下图为本记录仪的硬件结构框图。在无事件发生时,单片机处于时钟状态,将利用片内定时器产生的时钟在LED显示器上显示。每天通过P2.1脚定时打开(和关闭)收音机一次,接收的准点报时信号经变换送入INTO脚,由单片机确认并对内部时钟进行自校准。一旦所监控的系统内有事件发生,将通过INT1脚向单片机申请中断。单片机响应中断进行事件查询,并把事件发生时间和事件号等信息存入93C46存储器,同时驱动蜂鸣器报警。通过按键可进行报警取消,调取事件信息,经由LED显示器显示,返回时钟状态等操作。各主要模块的具体电路说明如下。
  各主要模块的具体电路


  1.北京时间准点报时信号提取电路
  
  北京时间准点报时信号通过普通收音机接收(如图3 - 86所示),获得o.8 kHz和1.6 kHz的音频信号,分别经音频锁相环NE567转换为脉冲信号(图中NE567的8脚为输出),再通过“异或”门叠加送人单片机进行识别。当被确定是6个脉宽为0.5 s,间隔为1.5 s的矩形波后(即为准点报时信号后),单片机进行机内电子时钟的自校准。
  
  2.事件处理电路
  
  事件处理电路如下图所示,系统一旦发生事件,相应的传感器立即将其转变成电信号送往单片机申请中断。中间利用光电耦合器4N25进行隔离,以避免事件信号对单片机工作的干扰。
  
  时序图如下图所示。

多路事件标准时间实时记录系统
  
  3.事件信息存储电路
  
  本记录仪用E2PROM(93C46)存储事件发生时间和事件号等信息。93C46的存储空间为64×16位(即128字节),按一组事件信息用8字节空间存储,93C46可保存15组事件信息(另有8字节存储读/写93C46的相关参数),可改写数万次,即使掉电,信息也不会丢失。如要增大存储信息容量,只须更换93CX46系列中的更大容量的芯片(例如93C46等),硬件电路结构无须改变。


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