基于單片機控制的DDZ型熱工儀表檢測儀的設計
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數據格式
設RC7為PIC16F877的數據輸出口，RC6為數據輸入口，通過MAX232轉化模塊與PC機相連。由于PIC 單片機的RS-232的通信格式固定為1個開始位,1個停止位，沒有奇偶校驗位，設計數據位為8位。
傳輸方式
采用中斷的方式來實現單片機與PC之間的通信，UART的傳輸與接收可以分別產生一個中斷源，寄存器PIE1中的位TXIE=1時產生傳輸中斷源；RCIE=1時產生接收中斷源。進行串口通信時PC機發一個請求發送信號”Requst”給單片機，單片機接收到此信號后查詢PIR1寄存器中的位TXIF是否為1，若為1表示傳送數據寄存器TXREG為空，將待傳送的數據寫入TXREG寄存器，即刻開始執行UART的傳送工作，按照單片機和PC機共同定義的通信協議將數據發送完畢。
鍵盤設置
儀表的表面板上有4個開關鍵(“Reset”鍵和控制3路模擬量輸入的3個開關鍵K1,K2,K3)，和一個鍵盤(10個數字鍵，6個功能鍵)。 鍵盤設置用來控制儀表執行何種功能：是測量信號還是產生信號，測量和產生的分別是那一種信號都可以通過按鍵來完成,通過對鍵盤接口的編程把各模塊聯系起來統一的工作。
軟件設計
由于本儀表的功能較多，因此不但硬件電路復雜，同時也需很強的軟件系統支持。本儀表的軟件系統由一個主程序和多個子程序組成。
儀表的主程序
儀表的軟件系統總的來說有三大部分組成：
(1) 系統的初始化。它包括PIC16F877芯片本身的初始化,串口、鍵盤接口、數碼顯示模塊的初始化等。
(2) 響應外部中斷由鍵盤中斷程序來完成儀表具體執行那項任務：測量或輸出模擬信號，并動態顯示信號大小。
(3) 數據的采集、計算、顯示部分。在這個循環中，程序根據不同的輸入信號每10ms采集、刷新顯示一次。
儀表的軟件系統主程序流程圖如圖3所示。
儀表的子程序及功能
軟件系統由多個子程序組成，現就主程序中的A/D轉換來介紹一下其程序原理和流程圖。
A/D轉換的程序原理與流程圖
以循環掃描方式利用PIC16F877的A/D轉換讀取RA0管腳上輸入的模擬電壓，并將其數值大小在數碼管上顯示出來。設計主程序的掃描時間為10ms，經過運算處理輸出模擬量對應的BCD碼至C口并重復循環。使用PIC16F877單片機的Timer1產生2ms的定時中斷作為程序的基本時序，其主程序和中斷服務程序的流程圖如圖4所示。
PIC16F877芯片使用外部4MHz的石英振蕩器，其指令周期為1?s,Timer1子程序中預先定義的寄存器Scaler的值為5，在每一次中斷過程中都使其值減1，主程序中檢測Scaler寄存器中的值是否等于0，不等于0則主程序處于等待狀態，當等于0時則使用命令：movlw 5 ；addwf Scaler,f 使寄存器Scaler始終為5，并返回到A/D轉換子程序，這樣使主程序的循環時間為10ms。
A/D轉換中的編碼運算
A/D轉換的位數是10位，根據每次A/D轉換后A/DRESH和A/DRESL中的值由公式：
A=(5/1023)*D可以計算出轉換前模擬量的值。在進行動態顯示時，采用4位數碼管顯示2位整數、2位小數，從高位到低位依次設為S3 S2 S1 S0，單片機依次送出S0 S1 S2 S3對應的BCD碼到顯示模塊，并通過對數碼管位選端的控制來實現動態顯示的功能。
結語
隨著儀器、儀表在日常生產、生活頻繁的使用，其維修也越來越頻繁。熱工儀表檢測儀作為提供維修信號源的標準儀表發揮著十分重要的作用。該設備采用集成的原理做成了一個便攜式的裝置，經過實際反復測試，性能良好，有著廣泛的市場應用前景。
參考文獻:
[1]. PIC16F877 datasheet http://www.dzsc.com/datasheet/PIC16F877_318821.html.
[2]. RS-232 datasheet http://www.dzsc.com/datasheet/RS-232_584855.html.
[3]. OP07 datasheet http://www.dzsc.com/datasheet/OP07_950754.html.
[4]. BCD datasheet http://www.dzsc.com/datasheet/BCD_1225719.html.
[5]. MAX232 datasheet http://www.dzsc.com/datasheet/MAX232_1074207.html.
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