路输出。而且，电压比较器LM311和延时电路LM555两部分还组成整形电路。把CD4013双D触发器的引脚3、5接地，CD4013便接成基本RS触发器。LM555的3脚输出的信号送到CD4013的6脚，触发CD4013的一个D触发器使CD4013的2脚输出信号送到单片机的外部中断INT1端。一般情况下，检测装置设计两个沥青试样同时检测。图3是一路沥青试样的检测电路，另一路检测电中与该路相同。不同的是，另一路由CD4013另一个D触发器组成基本RS触发器，其

输出是送到单片机的外部中断INT0端。

    2.3 键盘与显示接口设备

图4所示是键盘与显示接口电路原理图[3]，主要由HD7279A、16个按钮和8个LED数码管组成。16个按钮和8个LED数码管用于人机对话。HD7279A是一个具有串行接口、可同时驱动8位共阴极数码管的智能显示驱动芯片。该芯片同时还可以连接多达64个键的键盘矩阵，并含有去抖动电路。它的内部译码器，可以直接接收十六进制数码。引脚8（DATA）为串行数据输入/输出端，当执行接收指令时，该引脚为输入端，当读取键盘数据时，该引脚在“读”指令最后一个时钟的下降沿变为输出端，与单片机的P1.1连接；引脚9（KEY）为按键有效输出端，平时为高电平，当检测到有效按键时，此引脚变为低电平，与单片机的P1.2连接；引脚6（CS）为片选输入端，该引脚为低电平时，可向芯片发送指令及读取键盘数据，与单片机的P1.3连接；引脚7(CLK)为同步时钟输入端，向芯片发送数据及读取键盘数据时，该引脚电平上升沿表示数据有效，与单片机的P1.4连接；引脚10～16（SG～SA）为段g～a驱动输出；引脚17（DP）为小数点驱动输出；引脚18～25（D0～D7）为数字0～7位驱动输出；引脚26（CLKO）为振荡器输出端；引脚27（RC）为RC振荡器连接端；引脚28（RESET）为复位端。详细的应用方法请参考文献[1]。

从上述介绍可以看出沥青软化点自动检测装置的主要硬件分配为：T0为整个系统的定时器；T1为由LM331组成的串行A/D转换器的计数器；INT0和INT1为两个沥青试样下坠达到25.4mm时的中断输入；p1.0～p1.4分别接到HD7279A的DATA、KEY、CS和CLK端。

3 软件设计

沥青软化点自动检测系统的硬件设计好后，就可以进行软件设计[4]。下面通过几个主要程序来说明整个检测系统的设计思想。

3.1 主程序的设计

首先设好堆栈和关中断，清标志位和设优先级，并设T0和T1的时间常数和工作方式，然后清时间计数单元，测试HD7279A，开中断，最后进入循环体。在循环体中主要执行键值处理子程序和显示子程序。

3.2 温度检测子程序的设计

温度检测电路是将连续温度的变化转换成频率的变化，转换后的频率变化由LM311的引脚3送入到单片机的T1计数器中。T1的计数值则是温度值。单片机的T0设为定时器，通过定时器每1秒采样一次的。

图4

    3.4 沥青试样受热下坠检测子程序的设计

两个沥青试样分别由单片机的INT0和INT1端检测。设一个标准位iball记录试样是否有下附的情况，iball=0为无试样下坠，iball=1为有试样下坠。再设两个试样分别为Rball和Lball。当检测装置加热达到沥青度样的软化点温度时，试样上坠到25.4mm，使得光源被遮住，光电管的电阻升高，通过光电检测电路触发INT0（INT1）进入中断服务子程序。中断服务子程序首先保护现场，关中断INT0（INT1），把当前的温度值送入到显示缓冲区；然后检测iball是否为1，如iball=0，则iball置1，如iball=1，则停止T1计数；在这之后调用显示子程序显示沥青软化点温度值。

3.4 键盘与显示子程序的设计

该子程序定义功能和数字键盘，通过HD7279A完成信息输入和显示。

以上提出了沥青软化点自动检测装置的总体设计方案，并且介绍了该装置的设计思路。经过对各部门电路的调试以及对组装起的一台样机进行总体调试，证明基本达到设计所提出来的要求。

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