淺析污水處理系統(tǒng)中人機(jī)接口電路的設(shè)計

摘 要：隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展，人類的活動范圍不斷的變大，人們對于環(huán)境的污染程度也在逐步的加大。其中污水就是污染的一個主要方面，面對城市和工業(yè)的發(fā)展，城市污水與工業(yè)污水的排放量不斷的增多，建立全新的污水處理系統(tǒng)，實現(xiàn)更好污水處理的自動化是現(xiàn)代污水處理的主要方向。文章介紹了一種基于80C196KC型單片機(jī)和可編程鍵盤顯示接口芯片8279接口的設(shè)計方法。

關(guān)鍵詞：污水處理；人機(jī)接口電路；設(shè)計；軟件

污水處理是現(xiàn)代社會發(fā)展中最為重要的課題之一，為了實現(xiàn)污水處理技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們已經(jīng)投入了大量的人力物力進(jìn)行研究與探討，但是得到的具體結(jié)果并不理想，仍然沒有取得技術(shù)方面的重大突破。但是，近年來，隨著我國整體科研水平的提高，在污水處理方面也獲得了相應(yīng)的進(jìn)步，設(shè)計了更加合理完善的污水處理系統(tǒng)，植入了人機(jī)接口電路，使污水處理系統(tǒng)更加的自動化與智能化。本文主要針對污水處理系統(tǒng)中人機(jī)接口電路的設(shè)計進(jìn)行了系統(tǒng)分析，希望對我國污水處理系統(tǒng)的進(jìn)一步研發(fā)帶來一定的啟發(fā)意義和指導(dǎo)價值。

1 接口電路芯片設(shè)計

芯片是人機(jī)接口電路中重要的組成部分，也是其最為基礎(chǔ)的組成部分之一。在人機(jī)接口電路之中最為重要的是驅(qū)動芯片，其實際作用是對LED進(jìn)行驅(qū)動，并結(jié)合相應(yīng)的電阻構(gòu)成人機(jī)接口電路的驅(qū)動電路。在實際的工作之中，芯片需要接受系統(tǒng)中的時鐘信號，該信號一般是由內(nèi)部時鐘產(chǎn)生并發(fā)出的。另一方面，芯片在接口電路中還可以實現(xiàn)對振蕩電波的接受與放大，并對電波的頻率進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆诸l，從而使電波頻率與系統(tǒng)的整體要求相吻合，更好地促進(jìn)系統(tǒng)的工作。

2 電路接口地址空間的分配

在電路的設(shè)計過程之中，應(yīng)該遵循實際的設(shè)計電路對系統(tǒng)的電路進(jìn)行正確的連接，利用相應(yīng)的芯片輸出的行掃描線，進(jìn)行實際的編碼輸出。在此過程之中，應(yīng)該對地址譯碼器進(jìn)行選擇與研究，一般情況下，譯碼器可以輸出相應(yīng)的電子信號，該信號會經(jīng)過預(yù)先設(shè)計的路徑進(jìn)入鍵盤系統(tǒng)，遵循低電平有效原則。鍵盤之中的信號經(jīng)過處理之后進(jìn)入相應(yīng)的芯片，形成具體的系統(tǒng)信息，并接受系統(tǒng)邏輯軟件的檢測與掃描，這個操作過程的目的是系統(tǒng)進(jìn)行按尋找的過程，并對電路中產(chǎn)生的電路抖動進(jìn)行處理，實現(xiàn)電路抖動的持續(xù)檢測，直至抖動消失。通過這種電路按鍵尋找的方式其實就是實現(xiàn)電路接口地址分配的過程，對污水處理系統(tǒng)人機(jī)接口的設(shè)計有著極為重要的意義與價值。

包含在FIFO狀態(tài)字節(jié)中的字符計數(shù)（狀態(tài)的低三位）指示。當(dāng)檢測到某鍵被按下時，8279芯片的IRQ引腳改為高電平，與此同時，F(xiàn)IFO狀態(tài)的改變以說明存放于FIFO中的字符數(shù)。當(dāng)80C196KC單片機(jī)讀入一個數(shù)據(jù)后，IRQ降為低電平。若FIFORAM中仍然有數(shù)據(jù)，則IRQ再次轉(zhuǎn)為高電平，如此反復(fù)進(jìn)行。

3 主控程序中鍵盤程序設(shè)計

主控程序中鍵盤程序是人機(jī)接口電路的核心部分，對其進(jìn)行的設(shè)計應(yīng)該做到面面俱到。在實際的設(shè)計過程中，應(yīng)該根據(jù)實際的設(shè)計流程圖，對其程序進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計。在設(shè)計過程之中，首先需要注意的就是相應(yīng)的按鍵是否有按下的情況，并對各個按鍵的功能進(jìn)行依次的選擇與設(shè)定，并設(shè)計出相應(yīng)的子程序執(zhí)行按鍵。鍵盤在整體系統(tǒng)的過程中起到輸入的功能，是人機(jī)進(jìn)行交流的主要媒介，因此，必須對鍵盤程序進(jìn)行合理科學(xué)的設(shè)計，通過這種方式才能實現(xiàn)更為有效的人機(jī)交流。

4 鍵值與鍵定義

按鍵是人機(jī)接口電路中實現(xiàn)人機(jī)交流的主要媒介之一，在電路設(shè)計中是必不可少的因素之一。在實際的人機(jī)接口電路設(shè)計過程中需要對按鍵的鍵值進(jìn)行設(shè)計，還要對相應(yīng)的按鍵進(jìn)行定義，給與其實際的按鍵功能。污水處理系統(tǒng)人機(jī)接口電路中按鍵不是一成不變的，結(jié)合不同的工作環(huán)境與工作過程，會有不同的鍵值與鍵定義。但是，在實際的設(shè)計過程中一般都會包含一些必不可少的功能鍵，其中較為典型的就是啟動鍵：、下傳鍵、上傳鍵、復(fù)位鍵、停止鍵、設(shè)定鍵、查詢鍵、↑鍵和↓鍵：、←鍵和→鍵、方式鍵、參數(shù)鍵、確定鍵。

5 顯示器工作原理

顯示器也是人機(jī)接口電路中的一個組成部分，顯示器的選擇主要是由芯片決定的，8279芯片對應(yīng)的顯示器型號為8×8LED顯示器。A0-A3和B0-B3為段控輸出（高電平有效），通過驅(qū)動器放大，可直接控制每只LED顯示器的七段發(fā)光二極管。其中，A3為最高位，B0為最低位。SL0-SL2為位控輸出，經(jīng)過74HC138譯碼后，對每只LED進(jìn)行控制。掃描速度由內(nèi)部定時器決定，A0-A3和B0-B3與其同步變化。這是該顯示器實際的工作原理，也是在進(jìn)行人機(jī)接口電路設(shè)計中極為關(guān)鍵的設(shè)計因素，在實際的設(shè)計過程之中一定要注意選擇合理的顯示器，結(jié)合電路的工作環(huán)境與工作特點，設(shè)計出更加科學(xué)的顯示器，促進(jìn)人機(jī)接口電路的順利工作。

6 結(jié)束語

人機(jī)接口電路對于污水處理系統(tǒng)正常工作有著十分重要的意義和價值，該電路的設(shè)計相對也較為復(fù)雜。但是該命題對于污水處理系統(tǒng)的升級和進(jìn)步有著顯著的效果，是污水處理系統(tǒng)研究的技術(shù)瓶頸，在實際的科研之中應(yīng)該對此技術(shù)引起充分的重視，不斷的推進(jìn)該命題的創(chuàng)新與發(fā)展。

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