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【摘 要】 随着计算机技术的发展与普及，已经改变了我们的生活方式，计算机应用已逐渐渗透到社会发展的各个领域。不管是从社会发展角度，还是从企业对人才的需求角度，以及技术的发展趋势来看，计算机应用都将具有广阔的需求背景，这就要求计算机应用在实际工作中更具有针对性。本文以POY生产为背景，详细介绍POY自动计时计产量系统的开发过程，包括：功能定义=>设计原理=>接口电路、电平转换电路原理图设计=>软件设计等内容。
该系统界面友好、操作简单、功能强、自动化程度高等特点。保证了对POY断头时间信息管理的准确性、实时性、为决策提供了依据。
本系统应用环境为UCDOS7.0等操作系统，以TURBOC为开发工具。
【关键词】 接口电路;电平转换电路
1、引言
新乡白鹭化纤集团有限责任公司合纤分厂前纺POY生产系统，是二十世纪90年代初从德国引进的，年产5000吨涤纶长丝，形不成规模效益，因此分厂务必在管理上下工夫，加强四班操作工产质量意识。该生产系统的落丝管理系统只能显示每个位的卷绕时间，如果采用手工统计，费时费力而且容易出错，不便于实际生产的统计和管理。根据系统设备本身固有的特点，从该系统上获取出某些信号，可将该生产系统中的每个位的生产时间、每个位的产量及每条线的产量、进行集中统计、显示，以便生产管理者对生产情况一目了然。
2、软硬件构成
利用以前淘汰的旧IBM386电脑，再购置一台打印机，装上UCDOS软件，装上自己设计的接口电路，连接好外围电路，在UCDOS环境下，最后装上用TURBOC开发的软件即可使用该系统。
2.1功能定义：通过本系统的开发，目标是实现以下功能：1、自动监视生产的状态，即可自动显示每位升头、断头时间。2、每八小时自动统计每个纺丝位的断丝时间并打印。3、每八小时自动统计每个纺丝位的产量并打印。4、每八小时自动统计整条生产线的产量。5、每八小时自动统计整条生产线的断头时间。
3、设计原理
我们一期使用的卷绕头是德国巴马格制造的，SW46--IS900/6型卷绕头，一条线12个位，经分析其中的摆尾信号，正好反映了卷绕头是纺丝状态还是停止状态。停止状态也就是断头时间，只要将每班的断头时间统计出来，就可以反映出职工的操作速度和责任心是否强。根据设计任务和要求，在设计前必须对微机原理与接口技术中的8255芯片熟悉了解。设计中主要完成的是将反映卷绕头运行状态的12个位的24V摆位信号，通过电平转换电路，将24V摆位信号转换为8255A可以接收的5V标准信号，故在程序设计中只要设计监视这个信号，同时记录每个位的升头断头时间，且在屏幕上显示每个位的升头断头时间，并将每个位的断头时间在8小时内进行统计。由运行时输入的转速（v）、丝的分特数（f）和断头时间，根据公式（480-s1）*v*f*6/10000000（其中s1表示一号位的断头时间单位为分钟，480-s1就表示实际运行时间，6表示一个卷绕头有6个筒子）计算出每个位每班的产量。同时统计出每班每条线的总产量并打印输出。
3.1 8255A的组成与功能
8255A是Intel公司为自己的微处理器系列研制的通用可编程并行接口芯片。由于它的可编程，所以可在许多场合下应用，显得相当灵活。它是个40条引脚双列直插式封装的大规模集成电路。采用单一+5V电源供电，输入输出电平与TTL完全兼容。所设计的40条引脚中有24条用于外设接口，分成三个端口，每端口8位。工作时又把三个端口组织成两个组。另外的16条引角用以与系统总线连接，接口的信号形式与Intel系列微处机完全相容，使互连非常方便。
3.2 8255接口电路设计
在设计制作PCI/O接口时，考虑到以后的备用和功能扩充，共设计了两颗8255，第一颗8255I/O译码地址为0X300-0X303，第二颗8255I/O译码地址则为0X304-0X307，数据总线D0-D7与插槽上的数据总线相连，考虑总线的驱动能力，所以加上双向数据缓冲器74LS245，另一方面可在输入与输出之间进行一定的隔离，以减小以至消除互相影响。再连到8255的数据线上。由原理图可以看出74LS245的使能端19脚（低电平有效），由一个八输入与非门74LS30（注意不用的输入端一定接高电平）再经过一个反向器（六反向器74LS04的2脚）控制。74LS245的方向由IOR信号控制。当许多接插板共用电源后，可能引起电源干扰，即一些信号通过电源影响其它电路的工作，这叫做电源耦合，解决这个问题的办法叫电源去耦，为此在引脚B1-B3和B29-B31（5V电源）处分别旁接两个电容器，一个是100μF的电解电容，另一個是0.01μF的瓷片电容。
3线-8线74LS138译码器的工作原理：A、B、称为输入选择线，用来选取Y0至Y7的8条输出线，低电位有效，任何时候在输出端只有一位是低电位，因为有三条输入，正好可以有8种组成情况，6、4、5脚对应E3（G1），E1（G2A）和E2（G2B），其中G1为高电位工作，G2A及G2B则为低电位工作，本电路的第一个译码器的电路由Y6输出，确定了A9、A8、A7、A6、A5值一定是11000，第二个译码器的电路由Y0输出，确定了A4、A3、A2的值一定是000，即第一颗芯片的地址为：0X300由Y1输出，确定了A4、A3、A2的值一定是001，即第二颗芯片的地址为：0X304。
3.3接口电路原理图：
3.4电平转换电路设计
接口首先要解决的是两个部件的信息经交换后，信息形式能适合接收者的要求。计算机内的逻辑电平是0V与+5V，反映卷绕头运行状态的摆尾信号，电平为24V，不符合这个要求，这就要进行变换。为此我设计了一个电平转换电路。我用了一个6V变压器，一个桥堆，我采用的三端固定稳压器是μA78M05（500mA），全集成稳压器是一种新型稳压器件，具有体积小，外围元件少，稳压精度高、工作可靠等多方面的优点。集成稳压器一般装配好后就能工作，免去了麻烦的调试步骤，特别适用于组装各种电子设备电源。电路如下图所示，对500mA的稳压块，在三端固定稳压器前的主滤波电容采用1000μF和0.33μF两个电容，在三端固定稳压器后采用100μF和0.1μF两个电容，以消除可能产生的高频寄生振荡。为防止稳压器输入端短路而烧坏稳压集成电路，最好在输入、输出端接一个大电流二极管，稳压块应加上足够的散热器，一般管壳温度不超过60℃。另外稳压块应可靠接地。我们一条线12个卷绕头，考虑到以后的被备用实际制做时增加了4个回路。
3.5电平转换电路原理图：
4、总结
该系统自99年在合纤一期两条生产线投运以来、运行稳定可靠、使用方便;进入UCD0S后只需键入可执行文件（HWJ3）、依次输入转速和分特数即可，平时只需要检查有无打印纸，一般不需要维护，该系统只需要一台IBMPC包括XTAT所有IBM兼容机以及所有具有ISA插槽的586机器、内存1M以上即可。以前淘汰286、386、486、586基本上都可满足要求。80年代末期到90年代初，我国从德国大量引进该POY卷绕机，此系统投入不高，具有很高的推广应用价值，最后非常感谢合纤分厂的领导对该项目的大力支持。
参考文献：
（1）《Turbo C语言程序设计》刘甲耀，严桂兰.电子工业出版社
（2）《C语言程序设计》齐勇，冯博琴，王建仁编.西安交通大学出版社
（3）《微型计算机接口技术》傅麒麟著.中央广播电视大学
（4）《TTL集成电路》国防工业出版社
（5）《I/0接口程序设计入门与应用》机械工业出版社
（6）《无线电爱好则者设计制作与检修指南》福建科学出版社
（7）《电路设计与制版Protel 98》谈世哲，胡少宏编著.人民邮电出版社
该系统界面友好、操作简单、功能强、自动化程度高等特点。保证了对POY断头时间信息管理的准确性、实时性、为决策提供了依据。
本系统应用环境为UCDOS7.0等操作系统，以TURBOC为开发工具。
【关键词】 接口电路;电平转换电路
1、引言
新乡白鹭化纤集团有限责任公司合纤分厂前纺POY生产系统，是二十世纪90年代初从德国引进的，年产5000吨涤纶长丝，形不成规模效益，因此分厂务必在管理上下工夫，加强四班操作工产质量意识。该生产系统的落丝管理系统只能显示每个位的卷绕时间，如果采用手工统计，费时费力而且容易出错，不便于实际生产的统计和管理。根据系统设备本身固有的特点，从该系统上获取出某些信号，可将该生产系统中的每个位的生产时间、每个位的产量及每条线的产量、进行集中统计、显示，以便生产管理者对生产情况一目了然。
2、软硬件构成
利用以前淘汰的旧IBM386电脑，再购置一台打印机，装上UCDOS软件，装上自己设计的接口电路，连接好外围电路，在UCDOS环境下，最后装上用TURBOC开发的软件即可使用该系统。
2.1功能定义：通过本系统的开发，目标是实现以下功能：1、自动监视生产的状态，即可自动显示每位升头、断头时间。2、每八小时自动统计每个纺丝位的断丝时间并打印。3、每八小时自动统计每个纺丝位的产量并打印。4、每八小时自动统计整条生产线的产量。5、每八小时自动统计整条生产线的断头时间。
3、设计原理
我们一期使用的卷绕头是德国巴马格制造的，SW46--IS900/6型卷绕头，一条线12个位，经分析其中的摆尾信号，正好反映了卷绕头是纺丝状态还是停止状态。停止状态也就是断头时间，只要将每班的断头时间统计出来，就可以反映出职工的操作速度和责任心是否强。根据设计任务和要求，在设计前必须对微机原理与接口技术中的8255芯片熟悉了解。设计中主要完成的是将反映卷绕头运行状态的12个位的24V摆位信号，通过电平转换电路，将24V摆位信号转换为8255A可以接收的5V标准信号，故在程序设计中只要设计监视这个信号，同时记录每个位的升头断头时间，且在屏幕上显示每个位的升头断头时间，并将每个位的断头时间在8小时内进行统计。由运行时输入的转速（v）、丝的分特数（f）和断头时间，根据公式（480-s1）*v*f*6/10000000（其中s1表示一号位的断头时间单位为分钟，480-s1就表示实际运行时间，6表示一个卷绕头有6个筒子）计算出每个位每班的产量。同时统计出每班每条线的总产量并打印输出。
3.1 8255A的组成与功能
8255A是Intel公司为自己的微处理器系列研制的通用可编程并行接口芯片。由于它的可编程，所以可在许多场合下应用，显得相当灵活。它是个40条引脚双列直插式封装的大规模集成电路。采用单一+5V电源供电，输入输出电平与TTL完全兼容。所设计的40条引脚中有24条用于外设接口，分成三个端口，每端口8位。工作时又把三个端口组织成两个组。另外的16条引角用以与系统总线连接，接口的信号形式与Intel系列微处机完全相容，使互连非常方便。
3.2 8255接口电路设计
在设计制作PCI/O接口时，考虑到以后的备用和功能扩充，共设计了两颗8255，第一颗8255I/O译码地址为0X300-0X303，第二颗8255I/O译码地址则为0X304-0X307，数据总线D0-D7与插槽上的数据总线相连，考虑总线的驱动能力，所以加上双向数据缓冲器74LS245，另一方面可在输入与输出之间进行一定的隔离，以减小以至消除互相影响。再连到8255的数据线上。由原理图可以看出74LS245的使能端19脚（低电平有效），由一个八输入与非门74LS30（注意不用的输入端一定接高电平）再经过一个反向器（六反向器74LS04的2脚）控制。74LS245的方向由IOR信号控制。当许多接插板共用电源后，可能引起电源干扰，即一些信号通过电源影响其它电路的工作，这叫做电源耦合，解决这个问题的办法叫电源去耦，为此在引脚B1-B3和B29-B31（5V电源）处分别旁接两个电容器，一个是100μF的电解电容，另一個是0.01μF的瓷片电容。
3线-8线74LS138译码器的工作原理：A、B、称为输入选择线，用来选取Y0至Y7的8条输出线，低电位有效，任何时候在输出端只有一位是低电位，因为有三条输入，正好可以有8种组成情况，6、4、5脚对应E3（G1），E1（G2A）和E2（G2B），其中G1为高电位工作，G2A及G2B则为低电位工作，本电路的第一个译码器的电路由Y6输出，确定了A9、A8、A7、A6、A5值一定是11000，第二个译码器的电路由Y0输出，确定了A4、A3、A2的值一定是000，即第一颗芯片的地址为：0X300由Y1输出，确定了A4、A3、A2的值一定是001，即第二颗芯片的地址为：0X304。
3.3接口电路原理图：
3.4电平转换电路设计
接口首先要解决的是两个部件的信息经交换后，信息形式能适合接收者的要求。计算机内的逻辑电平是0V与+5V，反映卷绕头运行状态的摆尾信号，电平为24V，不符合这个要求，这就要进行变换。为此我设计了一个电平转换电路。我用了一个6V变压器，一个桥堆，我采用的三端固定稳压器是μA78M05（500mA），全集成稳压器是一种新型稳压器件，具有体积小，外围元件少，稳压精度高、工作可靠等多方面的优点。集成稳压器一般装配好后就能工作，免去了麻烦的调试步骤，特别适用于组装各种电子设备电源。电路如下图所示，对500mA的稳压块，在三端固定稳压器前的主滤波电容采用1000μF和0.33μF两个电容，在三端固定稳压器后采用100μF和0.1μF两个电容，以消除可能产生的高频寄生振荡。为防止稳压器输入端短路而烧坏稳压集成电路，最好在输入、输出端接一个大电流二极管，稳压块应加上足够的散热器，一般管壳温度不超过60℃。另外稳压块应可靠接地。我们一条线12个卷绕头，考虑到以后的被备用实际制做时增加了4个回路。
3.5电平转换电路原理图：
4、总结
该系统自99年在合纤一期两条生产线投运以来、运行稳定可靠、使用方便;进入UCD0S后只需键入可执行文件（HWJ3）、依次输入转速和分特数即可，平时只需要检查有无打印纸，一般不需要维护，该系统只需要一台IBMPC包括XTAT所有IBM兼容机以及所有具有ISA插槽的586机器、内存1M以上即可。以前淘汰286、386、486、586基本上都可满足要求。80年代末期到90年代初，我国从德国大量引进该POY卷绕机，此系统投入不高，具有很高的推广应用价值，最后非常感谢合纤分厂的领导对该项目的大力支持。
参考文献：
（1）《Turbo C语言程序设计》刘甲耀，严桂兰.电子工业出版社
（2）《C语言程序设计》齐勇，冯博琴，王建仁编.西安交通大学出版社
（3）《微型计算机接口技术》傅麒麟著.中央广播电视大学
（4）《TTL集成电路》国防工业出版社
（5）《I/0接口程序设计入门与应用》机械工业出版社
（6）《无线电爱好则者设计制作与检修指南》福建科学出版社
（7）《电路设计与制版Protel 98》谈世哲，胡少宏编著.人民邮电出版社