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1.1 單片機系統 
單片機采用美國ATMEL公司生產的AT89C51單片機。該芯片不僅具有MCS51系列單片機的所有特性，而且片內集成有2K字節的電擦除閃存（Flash ROM），價格低，目前性能價格比較高的單片機芯之一。 
AT89C51的工作頻率為6～40MHz。本系統利用單片機的內部振蕩器外加石英晶體構成時鐘源，為了工作可靠，晶體振蕩頻率選為12MHz。 
為了滿足控制接口的需要，本控制器又擴展了一片I/O口芯片，選有1C55，這有兩個可編程的8位并行I/O口PA和PB、一個可編程的6位并行I/O口PC，通過設備其命令狀態寄存器中的控制字來將它們分別定義成輸入/輸出口。 
1.2 輸入電路 
輸入電路由壓力變送器、速度傳感器、油門開度傳感器、動力模式選擇開關和參數設定開關等組成。 
其中，壓力變送器（CYR-1A型）負責采樣液壓系統的壓力（兩路），經A/D轉換后輸入89C51，經過分析處理，來判別挖掘機的工作狀況，發出相應的控制指令。 
速度傳感器（磁電式）負責采樣發動機的轉速，作為系統的反饋信號。由于磁電式傳感器的信號較弱，需要設計調理電路（轉換成標準的TTL）。另外傳感器安裝在挖掘機主軸齒輪（130齒）附近，如果直接接到89C51的中斷口（INT0），會使系統頻繁中斷，89C51工作繁忙，因此需要分頻。本系統直接利用了81C55中的14位減數計數器進行130分頻，相當于每轉來一個脈沖，避免了上述現象。 
油門開度傳感器檢測油門的位置，以便于發動機點火起動。它與油門的調速拉桿轉動的角度對應，將其轉換為電壓信號，與內部程序設定值進行比較，打開鑰匙開關，控制系統驅動步進電機帶動油門的調速拉桿從零位調到起動位置。 

系統設有高、中、低三個動力模式選擇開關，相應的發動機功率為全功率的100%、88%和65%.當司機根據工作需要選定某一開關，計算機即可控制發動機使其穩定在相應的動力模式下。其中，中檔是常用工作檔。同時也是經濟動力模式檔，用該檔工作時，發動機-液壓泵系統處于最經濟的匹配工作狀態。 
另外，系統還設計了對運行參數如液壓系統的報警壓力與極限壓力、系統的采集時間、PID控制參數等進行在線修改的功能。利用EEPROM的存儲功能進行保存，以便下次開機時，系統仍按著調節好的參數運行。操作者只要按下參數設置鍵與動力模式選擇鍵的組合，即可完成修改。這種鍵盤的組合可以降低成本，減少面板的操作面積，提高系統的可靠性。
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