多功能碳势测定仪的研制

        0引言

　　方便准确的测定碳势对于热处理渗碳工艺控制、检测意义深远，如何将这种繁琐的测量以及相关数据处理实现自动化、规范化是一个人们尚未解决的问题。本文介绍了一种高性能、多功能，可操作性强的碳势测定系统，详细介绍了该仪器的工作原理、基本功能图、关键技术等。　　

       1系统基本原理和功能分析

 　　仪器的系统硬件结构框图如图1所示，芯片选用价格低廉、性能优良的常见芯片89C52{，’，充分利用其提供的软硬件资源，配以相应的外围电路完成碳势的测试。系统的主要组成部分是:高精度带232接口天平、绘图仪、双串口模块、W血tchdog模块、带I，C接口的E，PROM外存贮器〔，，、带I，C接口的时钟日历‘2，、LED显示器、触摸式键盘等。

　　高精度天平选用精度为0.lmg的带232接口天平，该精度足以保证对碳势测定的要求，其作用是测量定碳片在渗碳前后的重量并通过232接口自动发送出去。进入双串口隔离变送模块，然后进入单片机串口，单片机接收到天平传送来的数据后通过键盘操作将其显示出来。测量初重时，如果初重己测量并存贮过，则系统显示“1”，提示用户初重己测过，若要废弃已存的初重值则可按时间、日期键删除已存初重，测好初重并存储后，就可将定碳片放入渗碳炉中进行渗碳，然后再放进天平让单片机读取，经过单片机运算得出实际碳势值，送入外部扩展存贮器储存，以备打印和查询处理之用，同时送入LED实时显示。

　　本仪器设定每批数据由ro字节组成，外部存储器为256字节，所以外加存贮器最大存贮容量可达25批。为了对测量数据进行进一步保存，可通过绘图仪将数值打印出来，为了更好的识别打印出来的数据，系统会自动在打印时为每个记录加上该记录对应的存储年月日和时分秒，以便于存档。该仪器选用触摸开关，还能够完成记录浏览、时间显示、调整、日期显示调整、删除、保存记录、绘图仪换笔、换色、走纸等功能，可使用户灵活操作。电源采用十SV、+1ZV双开关电源供电，并有3.6V的时钟保持电源。

　　由于采用了I℃总线模拟技术，使得外围器件较少，系统简洁明了，可靠性高，并且在与绘图仪联接中，在与天平的通信中都采用了灵活的处理方法，使整个系统大大简化。

　　2关键器件和关键技术

　　2.1I℃总线技术的应用

　　本仪器芯片选用了非常通用的ATMEL89C52单片机，该芯片价格低廉，使用广泛，它只有1个串行口、4个8位输入输出口、3个定时叶数器、256字节内存、设有EZPROM，这种芯片在当今芯片种类繁多、功能强大的情况下可谓十分落伍。但由于I℃总线技术『2一3]的引用使这一普通的芯片却轻松的完成了繁多的功能，以下介绍rC总线技术。