一種基于DSP的光纖高溫測量儀的軟件設計

　　AD轉換與數據處理程序設計

　　從前向通道采樣到的一組并行模擬信號輸入到TMS320F2812芯片中的ADC模塊進行AD轉換，流程圖如圖4所示。為了保證兩路并行信號的轉換時間保持同步，采用并發采樣模式。AD轉換后，得到兩個數字量U1和U2，其中U1為波長 的轉換值，U2為波長 的轉換值。根據測溫原理，可知 與T的關系為：式中的A、B、C三個系數將通過轉換得到的R(T)與用溫度計實測的T的數據對照表經最小二乘法擬合曲線獲得。

　　圖3 主程序流程圖 圖4 AD轉換與數據處理程序流程圖

　　顯示程序設計

　　顯示器采用芯片HD7279A來驅動8位LED數碼管進行顯示。HD7279A采用串行接口，無需外圍元件可直接驅動LED。串行數據從DATA引腳送入芯片，并由CLK端同步，當片選信號/CS變為低電平后，DATA引腳上的數據在CLK引腳的上升沿被寫入HD7279A的緩沖寄存器，然后不停的將緩沖寄存器中保存的數據輸出，驅動LED顯示。流程圖如圖5所示。

　　打印程序設計

　　采用SPRM系列微型熱敏打印機作為打印輸出。該打印機除了提供傳統的ESC打印命令外，還提供漢字打印控制命令。采用并行接口設計，打印程序較串口更簡單一些。初始化打印機后，程序判斷打印機是否“忙”，若“忙”，則等待，直至打印機“不忙”時，才能將需要打印的字符或數據經過TMS320F2812芯片的8位通用I/O口并行地送給打印機，并通過STB口告知打印機該段數據已發送可以接收后，打印機才可以讀并口數據并打印輸出。流程圖如圖6所示。

　　光纖高溫測量儀除了上述介紹的程序外，還有一些其它程序，如：最小二乘法擬合曲線程序、報警程序、濾波程序等。報警程序主要是控制報警接口的電平，根據報警條件（即實測溫度是否超過設定值）來確定接口電平的高低。由于工業現場環境十分惡劣，單靠硬件濾波有時無法濾除干凈，必須加上軟件濾波來進一步清除噪聲，提高儀器的穩定性、可靠性和抗干擾能力[6]。

　　 圖5 顯示程序流程圖 圖6 打印程序流程圖

　　4 結束語

　　通過實驗室測試，本系統響應速度快（響應時間小于15ms）、使用壽命長、抗電磁干擾、靈敏度高，測溫范圍為750~1500度。通過軟件調整，能夠完成許多特殊環境下的在線測量。DSP芯片用于高溫測量，可充分發揮其強大的數據處理能力，提高測量的實時性，在傳統的高溫測量領域有著十分廣闊的應用前景。