基于AT73C500/501专用芯片组的电参量测量模块

3 智能电参量采集模块软件设计

电参量采集模块软件主要是单片机AT90S8535的控制软件。软件主要的功能是完成对AT73C500/501的配置，测量数据的处理；同时，利用外部通信接口传输采集的数据，响应外部设备的各种查询，校准数据设置操作。程序设计的难点在于对AT73C500测量数据的采集。

采集程序初始化时，只允许INT1中断（由数据包准备好标志DATARDY触发）。当DATARDY有效，进入INT1中断时，在中断内允许INT0中断（由数据写到总线选通STROBE信号触发）。这样，在INT1中断程序内，查询到STROBE引起的中断有效标志INTF0后，马上读出AT73C500写到总线的数据。然后，清除INTF0，等待接收下个数据，直到把1个完整数据包16个字节全部接收完成，再退出INT1中断。由于每包数据之间有至少20ms的间隔时间可供AT90S8535处理，这样接收完成1包数据后，在20ms的时间内由AT90S8535完成对包数据的分析，依次完成6包数据的接收处理。

关键的数据包中断接收代码程序如下：

interrupt[EXT_INT1]void ext_int1_isr(void)

{

#asm("cli") //禁止所有中断

CIMSK=0x40; //禁止int1,允许int0

strobe1:

if(GIFR==0)goto strobe1;//等待第1个数据选通信号有效

temp_pack0=PINB; //syncls读出同步数据1

GIFR=0xc0;BRDY=0;

strobe2:

if(GIFR==0)goto strobe2;//等待第2个数据选通信号有效

temp_pack1=PINB; //syncms读出同步数据2

GIFR=0xc0;BRDY=0;

…………

strobe16:

if(GIFR==0)goto strobe16;//等待第16个数据选通信号有效

temp_pack15=PINB;

BRDY=0;GIMSK=0x80;GIFR=0xc0;//读写16个字节，完成1包数据接收

#asm("sei")

}

在设计调试电参量测量模块过程中发现很多问题。最严重的问题是在测量过程中，当在AT73C501信号输入端出现电压类峰脉冲干扰时，AT73C500/501芯片组出现死机现象。具体表现为AT73C500不再向数据总线发送测量数据。同时AT73C501迅速升沿发烫，而此时芯片组的复位控制信号不再起作用，单片机无法控制AT73C500/501；只有模块停电，再上电之后，才能恢复正常工作。这种故障在实际的工业控制中是必须要解决的。

针对此现象，我们经过反复实验，采用软件和硬件相结合的办法，圆满解决了这个问题。

硬件方面：

*在模块的供电电源上串接电源滤波器，消除从电源侧引入的干扰；

*AT73C501的6路单端A/D输入端接入EMI磁珠，同时输入端并接双向肖特基保护管，对输入的超出输入范围的信号限幅，保护内部电路；

*AT73C500/501芯片组的供电由晶体管电子开关控制，在发生故障时，可由单片机及时切断电路，实现重新上电。

软件方面：

*增加软件看门狗，由AT73C500的数据包传输中断不断清除，一旦出现故障，没有数据包传输中断，则看门狗复位系统；

*软件对采集的数据进行合理性分析，出现异常非法测量数据时，复位AT73C500/501芯片组；

*软件定时对AT73C500的校准参数进行重装载，防止AT73C500内部寄存器校准系统系数失效。

采用以上措施，使电参量测量模块的可靠性大大提高。使因此测量模块的现场安装运行的台变监测设备运行年1来年，稳定可靠，获得用户好评。