角度測量儀啟動工作后，單片機的工作過程是：系統(tǒng)啟動后，初始化外部看門狗，初始化顯示驅(qū)動芯片MAX7219 ,給看門狗計數(shù)器賦初值，讀取光電編碼器獲取的角度值，當角度偏差值處在某一特定范圍時，單片機發(fā)出控制信號點亮與該范圍相對應(yīng)的指示燈，將當前的角度值轉(zhuǎn)換成密位值顯示在數(shù)碼屏，又重新給看門狗計數(shù)器賦初值，進入下一個工作循環(huán)。主函數(shù)的工作流程如圖3 所示。

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　　圖3 主函數(shù)流程圖

　　請注意，流程圖中，帶雙線邊的矩形框表示該部分為函數(shù)。在本課題的軟件設(shè)計中，采用了C51 編程語言，因為用C51 編程不僅效率高，而且可讀性很強。

　　下面給出主函數(shù)的源代碼。

　　void main (void)

　　{

　　WDI = 0 ; / / 初始化看門狗

　　InitMax7219 () ; / / 初始化MAX7219 的函數(shù)

　　while (1) {

　　WDI = 1 ; / /"喂狗"

　　WDI = 0 ; / /"喂狗"

　　GetAngle () ; / / 讀角度值的函數(shù)

　　MachView() ; / / 指示燈匹配顯示的函數(shù)

　　GetMil () ; / / 計算密位值的函數(shù)

　　DisplayMil () ; / / 顯示密位的函數(shù)

　　}

　　}

　　在主函數(shù)調(diào)用的幾個函數(shù)中，InitMax7219() 的功能是初始化L ED 顯示驅(qū)動器MAX7219 ,單片機向MAX7219 發(fā)送消影控制、亮度、掃描范圍、譯碼方式信息。

　　GetAngle () 的功能是從光電編碼器讀角度值，先讀高8 位，再讀低8 位，然后將高8 位和低8 位合并，最后舍去最低位(光電編碼器的有效數(shù)據(jù)是15 位) .

　　MachView() 的功能是角度偏差指示燈匹配顯示，將該角度值與系統(tǒng)預(yù)設(shè)的角度值比較，判斷瞄準的角度值是偏高、偏低還是適中。如果角度值偏高，那么單片機就發(fā)出控制命令，使偏高指示燈亮，如果偏低，則令偏低指示燈亮，否則令適中指示燈亮。

　　值得注意的是，計算密位值的函數(shù)GetMil() 的代碼編寫，要考慮角度的轉(zhuǎn)換精度，在本課題中，采用了C51 中的long 型變量來分別存放密位的整數(shù)和小數(shù)部分，并將角度的小數(shù)部分放大十萬倍后參加運算，保證轉(zhuǎn)換精度。

　　DisplayMil( )的功能是驅(qū)動MAX7219 顯示密位。首先顯示密位，判斷此角度是否進入預(yù)設(shè)區(qū)，如果是，熄滅符號燈，各位顯示"0";如果沒有，判斷角度值是否為負，如果是，顯示負號，如果是正，不顯示負號，然后將角度值顯示在L ED顯示屏上。

　　由于篇幅所限，程序的源代碼沒有給出。

　　3 結(jié)束語

　　為了使角度測量儀能在各種可能的惡劣環(huán)境下(如高溫、低溫、振動等環(huán)境) 正常工作，在整個設(shè)計過程中，要著重考慮的問題是硬件的可靠性和軟件的可靠性。設(shè)計時的注意事項如下： (1)電源芯片的額定功率選擇要留有余量。(2) 元器件選擇工業(yè)級或軍用級產(chǎn)品。(3) 采用硬件看門狗方案，防止單片機程序鎖死。本課題設(shè)計的樣機已處于測試階段，目前已通過了常溫和多種環(huán)境試驗的測試。