专家为您讲解一下凯氏定氮仪的软件设计详解，系统软件采用MCS—51汇编语言编程,并采用了模块化结构, 整个程序由主程序、四个中断服务程度及若干个子程序模块构成,约SK 字节。中断服务程序为温度中断程序、手功操作中断、显示中断子程序、溢流中断程序。子程序有键扫、键处理、模数转换、步进电机控制、计算及打印等子程序。主程序的流程图给出。在系统软件编制过程中还注重解决以下几个问题:
      (1)在程序初始化时有一段上电打印操作, 这个操作是不能人为选择的。那么, 在打印机没有出现故障时, 程序可正常运行下去;若打印机出现故障, 则程序就不能继续进行下去, 等待给打印机送完数据, 故出现死机现象。而采用了软件“ 程序运行监视系统” 即国外称之为WATCHDOG系统就可解决这一问题。具体做法是在执行上电打印操作前, 将T : 设置为定时器, 并通过其中断服务程序的操作, 使跑飞的主程序在83 秒后返回来, 继续往下执行。若上电打印顺利完成(约60 秒左右) , 则修改T , , 将其归还给其他中断使用。这段程序如下:
      注释：设置T l 为16 位定时器。设置中断级别。置上电打印标志。设置循坏次数。开T ; 中断。调上电打印子程序。调修改T , 子程序。关下中断,判是否为上电打印状态。跳其他中断程序。弹出旧地址。中断返回。开下中断。由上述两段程序看出, 当主程序跑飞后最多至83 秒左右, 将被拉回到地址为OFBBH处继续执行。
      (2)在凯氏定氮仪键盘扫描子程序中设计了防止键抖动、连击键和重键等功能。其程序流程图如法、中值滤波法和算术平均滤波等。
      在本软件系统中的采样子程序中采用了去极值平均滤波法。这是由于算术平均滤波不能将明显的脉冲干扰消除, 只是将其影响消弱。因明显干扰使采样值远离真实值, 故可比较容易地将其剔除, 不参加平均值计算, 从而使平均滤波的输出值更接近真实值。算法原理如下: 连续采样n 次, 将其累加求和, 同时找出其中的最大值与最小值, 再从累加和中减去最小值, 按n—2个采样值平均, 即得有效采样值。
      (4)对于设计控制步进电机运行的程序
      要分两步来做。首先编制能使每相具有十五细分变化的程序。如前所述,8155的PA。为控制步进电机的A相,为控制C相。则具有01H到OFH变化的输出口的子程序如下所示(以A相为例) :
       (3)模拟信号都必须经过A/B转换后才能为单片机所接受, 干扰作用于模拟信一号之后, 使A/D转换结果偏离真实值。如果仅采样一次, 是无法确定该结果是否可信的。必须多次采样, 得到一个A / D 转换的数据系列通过某种处理后, 才能得到一个可信度较高的结果。这种从数据系列中提取逼近真值数据的软件算法, 通常称为数字滤波算法。它有硬件的功效, 却不需要硬件投资。由于软件算法的灵活性, 其效果往往是硬件滤波电路所达不到的。数字滤波算法很多。再通过硬件电路可使步进电机的A相中产生从零到额定工作电流的十五个等间隔的上升阶梯电流。只要将上述程序中的INCA指令改为DECA的指令, 可得到下降的阶梯电流。
      B、C相同原理理。然后再编制能使A、B、C 三相按六拍工作方式及正、反方向运行的程序。具体做法是先设置一个表示转动方向的标志位, 再设置一存放三相状态的内存单元, 步进电机的变速值放入一工作寄存器。

应用以上相似软件设计的仪器：定氮仪蒸馏器、消化炉、脂肪抽提仪。