一种便携式汽油标号检测仪的设计

过恒定电流对电容Ｃ进行交替充放电的张弛振荡器，同时产生三角波和方波。充放电电流由流入引脚ＩＩＮ的电流来控制，由施加在引脚ＦＡＤＪ和引脚ＤＡＤＪ的电压来调节。
　　
　　输出波形的占空比可以通过对引脚ＤＡＤＪ施加电压来控制。在正常情况下，ＶＤＡＤＪ＝０Ｖ，占空比为５０％。ＶＤＡＤＪ从＋２．３Ｖ变到－２．３Ｖ时，占空比从
　　
　　
　　
　　１５％变为８５％，大概每伏特变化１５％。当ＶＤＡＤＪ超过±２．３Ｖ时，将使频率漂移，并引起不稳定。调节引脚ＤＡＤＪ上的电压可以减少正弦波的失真。未调整时（ＶＤＡＤＪ＝０Ｖ）的占空比为５０％±２％，若对ＶＤＡＤＪ加一个小的调整电压（不大于１００ｍＶ），则可以使波形准确对称，并使失真减到最小。
　　
　　ＭＡＸ０３８的输出频率由输入ＩＩＮ引脚的电流、ＣＯＳＣ引脚电容和ＦＡＤＪ引脚上的电压决定。当ＶＦＡＤＪ＝０Ｖ时，输出频率Ｆ０＝ＩＩＩＮ／Ｃ，则周期Ｔ０＝Ｃ／ＩＩＩＮ。其中，ＩＩＩＮ为输入ＩＩＮ引脚的电流（２μＡ～７５０μＡ），Ｃ为ＣＯＳＣ所接的电容（１０ｐＦ～２００ｐＦ）。当１０μＡ≤ＩＩＩＮ≤４００μＡ时，ＭＡＸ０３８达到最佳工作性能。所以，当需要固定频率时，取ＩＩＩＮ为１００μＡ。电容必须用短引线，尽量减小分布电容的影响。在ＣＯＳＣ引脚及其引线周围用一个接地平面来减小其它杂散信号的耦合。
　　
　　由于ＭＡＸ０３８产生的是高频信号，很难直接进行计数和相应的计算，所以必须对ＭＡＸ０３８的输出信号进行分频。在这里，选用了两片７３ＨＣ３９３进行分频，从而得到便于处理的方波信号。
　　
　　具体电路如图２所示。
　　
　　１．３软件设计
　　
　　普通的单片机软件都是采用一种前后台的编程方式，后台采用死循环轮询的方式，前台处于等待中断的状态，一旦中断发生就会打断后台的轮询。这种方式将各种情况的处理混杂在一起，使得软件的复杂度大大增加，编写和维护都很困难，而且任何一个部分出了问题，整个系统就会处于死机状态。为此选择在ＲＴＯＳ（ＲｅａｌＴｉｍｅＯｐｅｒａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）基础上构建系统的软件。ＲＴＯＳ的特点就是多任务，可以许多个任务同时存在，根据一定的调度规则，进行任务切换。多任务使得ＣＰＵ的利用率达到了最大，并且使软件最大程度地模块化，便于编写。
　　
　　系统软件可分为两大模块：ＣＰＵ模块和ＬＣＤ模块。
　　
　　ＣＰＵ模块包含以下任务：
　　
　　(１)ＣＡＮ管理任务，负责ＣＰＵ和ＬＣＤ板的通信，可以发送／接收一个Ｍｏｄｂｕｓ的数据包。
　　
　　(２)２３２管理任务，负责ＣＰＵ和上位机的通信，可以发送／接收一个Ｍｏｄｂｕｓ的数据包。
　　
　　(３)ＣＡＮ中断任务，负责发送或接收一个ＣＡＮ帧。
　　
　　(４)２３２中断任务，负责发送或接收一个２３２帧。
　　
　　(５)Ｍｏｄｂｕｓ任务，可以执行以下操作。
　　
　　①接收一个２３２／ＣＡＮ的数据包。
　　
　　②发送一个２３２／ＣＡＮ的响应数据包，等待２３２／ＣＡＮ的发送状态返回信息。
　　
　　③分析接收到的２３２／ＣＡＮ数据包中的内容，对实时数据库和历史数据库进行读写操作，或者搜索操作。
　　
　　(６)Ｉ／Ｏ时钟任务，定时执行以下操作（两次刷新间隔５００ｍｓ）：
　　
　　①读取外界模拟量，并写到实时数据库。

《一种便携式汽油标号检测仪的设计(第2页)》