一种实用的智能定标器

    在核测量中定标器是基本的测量仪器,主要用来确定与某些基本物理量(如源强、转换几率、反应截面等)相关的脉冲计数频率。传统的定标器是所谓的NIM插件和普通的定标器。由于51系列单片机内部带有定时器和计数器,所以很容易实现定标器的功能,此外,还可以保存、打印测量数据,通过与计算机的通信直接把数据输入到微计算机中进行处理。因此智能化的定标器是近年来的发展趋势。本文介绍的定标器以现成的8031单片机或开发系统为基础,通过软件开发就使其成为简单实用的智能定标器。

    本文介绍的智能定标器实现了普通定标器的全部功能,此外扩张了显示方式,可以显示计数、计时和设定的参数,测量数据保存在EEPROM 2864中,可以随时检索,通过开发系统可以把数据输入微机,生成数据文件。当晶振频率为8MHz, LED显示为6位时,主要技术指标如下:

    ⑴计数: 0~999999;

    ⑵定时: 1~9999s;

    ⑶延时: 0·01~99·99s;

    ⑷最高计数率6553500CPS。

    1　硬件电路

    智能定标器以8031单片机为核心,硬件配置如图1所示,主要包括8031、程序存储器(2764)、8×1键盘和6位LED显示。来自于核辐射探测器的脉冲电压信号,首先经过幅度放大或倒相,然后成形为具有一定宽度和高度为TTL电平的矩形波。图中虚框内的部分包括在其它测量仪器中,它输出的电压脉冲信号输入到8031的外部计数输入脚(T1)。

    2　软件设计

    ⑴定标器的主要功能是定时计数,一般有三种计数方式,即手动、半自动和全自动。在手动方式下,由人工操作启动和停止按键,定时器显示计数。在半自动、全自动方式下,定标器按设定的计数时间自动完成定时计数。不同之处在于半自动方式下每次计数结束后需要重新启动,而全自动方式下延迟设定的时间后自动开始下次计数。智能定标器使用6个按键以实现基本的输入操作,它们的作用定义如下:

〔CLEAR〕      清零复位键

〔RUN/LAST〕      起动键/向前检查/左移

〔STOP/NEXT〕      停止键/向后检查/右移

〔MENU〕      菜单(参数设置或存储数据显示)键

〔MODE/+〕      计数方式/加1键

〔DISP/-〕     计数方式/减1键

    ⑵为了使显示的内容一目了然,不同的内容显示格式有所不同。计数显示6位整数,计时4位整数2位小数。参数左4位显示内容,右两位显示菜单号。切换计数方式时分别显示H、F、A表示手动、半自动和全自动。