【摘 要】在矿石的粉料、颗粒料生产流程中需要随机地对产品进行取样，则需要一台随机时间发生器。使用单片机的两个定时器，一个固定时间，另一个任意运行，从而获得随机时间。因而对产品进行随机抽样检查。
　　【关键词】单片机 定时器 随机数
　　一、事因
　　某单位生产的颗粒状产品经过皮带传送，在皮带的某一位置，有一取样装置，原系统采用PLC控制，时间设置为固定的15分钟。该单位现要求改为随机时间，每4～15分钟对产品取样一次，随机时间一到，输出3.6秒的开关闭合信号。
　　随机数也称为随机码，分有真随机数和伪随机数两种。真随机数只有使用硬件电路实现，但是无论采用什么电路所生成的随机数都有“牵强”之嫌；好在该单位没有很高的技术要求，只需要产生的随机时间不小于4分钟，不大于15分钟即可，且没有人工控制的“嫌疑”。
　　二、分析
　　根据上述要求，我们采用MCS51系列单片机实现，MCS51单片机内部具有两个定时器/计数器（52增强型有3个定时器），将一个定时器T0定时3.6秒；另一个定时器T1上电后就自由运行，用于生成随机码。
　　一次取样完毕，单片机读取T1产生的随机数，存放于R5中，每隔3.6秒将R5中数值减1，直到R5=0为止，为取样时间。
　　MCS51是8位单片机，8位二进制数最大值为255，满足上述要求。
　　三、电路设计
　　设计的电路见图1所示，单片机采用AT89S52，电路中有一个四位LED数码管显示器，采用共阳极数码管，用于显示倒计时，不过它显示的是3.6秒的倍数；电路中的继电器RL的常开接触点输出给取样机，驱动取样。
　　图2为电路实物照片，为制作方便，电路板采用网购的实验板。电路可靠性强，采取了许多措施使其很抗干扰能力强，目前在现场运行了近一段时期。
　　四、程序设计
　　MCS51单片机采用12MHz石英晶体振荡器，提供时钟信号，它的定时器最长只能定时65536×1μs=65.536ms，我们取50ms，再使用R6=72作计数器，达到3.6秒。下面是程序流程图：
　　（一） T0中断程序
　　T0定时为50毫秒，使用R7=72作计数器，R7每隔50ms减1，直到R7=0表示3.6秒时间到。
　　R5装入随机数，每3.6秒减1一次，直到R5=0，表示随机时间到。这时系统要完成两件事
　　1.启动取样机
　　2.从T1中取出未受到任何控制的随机数，作为下次随机时间，这个随机数还要求大于67，保证最小随机时间不小于4分钟。
　　下一次3.6秒到达时，关闭取样机，实现了取样机开启控制在3.6秒中。
　　（二）主程序
　　系统初始化完成T0的50ms设置，堆栈设置，3.6秒设置，第一次取样为4分钟设置，定时器工作方式设置等。
　　转换子程序是将R5中的随机数转换为BCD码，以便显示子程序查表。
　　五、效果
　　本系统安装时，采用的是国产STC单片机（89C51RC+），该机种内含上电复位电路，上电启动极为可靠，避免了AT89S52单片机有时上电死机现象；该单片机具有内部看门狗，一旦系统程序跑飞，看门狗就主动地重新启动单片机；该系统安装在铁制控制柜内，避免了现场干扰，经3个多月运行检验，证明了该系统非常可靠。
　　参考文献：
　　[1]单片机原理及应用 唐德礼 曹庆生 华中科技大学出版社 ISBN ： 756093501X.
　　[2]单片机原理及接口技术 张毅刚 人民邮电出版社 ISBN ： 978-7-115-25665-2.
　　[3]如何生成不重复的随机数 网络文章.