摘要：研究了一种雷电自动监测系统，该系统由雷电检测电路、主控MCU、时钟芯片、键盘、液晶显示、串行通讯接口、看门狗及电源监控电路等部分组成的，文中介绍了系统单片机软件设计,给出了程序流程图。

第1页:雷电流强度的分析 第2页:雷电自动监测系统的单片机软件设计

　　
　　⑶A/D转换和键盘
　　
　　A/D转换完成雷电电流大小的采集。而设计历史记录、时钟设定、通讯等3个功能键，以及上、下、左、右等4个方向键，用来配合功能键一起使用。用于设点实时时钟、查询雷电的发生次数、每次发生的时间和电流大小。键的识别采用中断扫描方式。
　　
　　⑷时钟芯片
　　
　　若采用单片机计时，一方面需要采用计数器，占用硬件资源：另一方面需要设置中断、查询等，同样耗费单片机的资源。而采用时钟芯片则能很好的解决这个问题。采用时钟芯片作为记录系统的数据记录，其软硬件设计简单，时间记录准确，既可以避免了连续记录的大工作量，又避免了实时记录的盲目性，给连续长时间的测量系统的正常运行及检查带来了很大的方便。
　　
　　⑸液晶显示和串行通讯接口
　　
　　液晶显示用来显示当前的时钟和雷电的历史记录。对于串行通讯接口单片机本身具有串行通讯接口，但其为TTL电平，必须转换成RS232标准电平才能与PC机通讯，选用MAX232芯片，即可完成电平的转换。
　　
　　⑹E2PROM和电源监控及看门狗电路
　　
　　系统中利用E2PROM掉电不丢失特性对雷电记录仪的一些重要数据进行保护。同时为了保证系统运行的可靠性，采用看门狗及电源监控电路，由MAX813芯片来完成。
　　
　　3雷电自动监测系统的单片机软件设计
　　
　　此系统单片机软件主要包括主程序和两个中断服务子程序，可实现自动采样并记录的功能，能够存储历史数据，可查阅1024条最新历史数据。
　　
　　3.1主程序
　　
　　主程序的功能是完成系统的初始化、定时向MAX813“喂狗”，显示实时时钟等。初始化程序段包括设置堆栈指针、分配内存空间、设置中断控制字、液晶初始化、设定初始变量等。其程序流程图如图3所示。

　　3.2中断0服务子程序
　　
　　中断0服务子程序主要是用来启动A/D转换器，读当时的时间，并使记录总次数加1，同时读转换的结果。上述这些不能放在中断服务子程序里，而只是先做中断到来标记，在中断服务程序外处理，以免占用过多的中断时间。其程序流程图如图4所示：

    3.3中断1服务子程序
　　
　　中断1处理子程序主要用于对系统键盘的中断响应，来完成相关功能的设定，键盘采用中断查询方式。其中当查询历史记录时，要注意数据的转换问题，因为数据在E2PROM存储值是A/D转换后的值，要进行相关运算后才能等到合适的电流值，再把这个值送往显示。其程序流程图如图5所示。

　　4结论
　　
　　本文介绍的雷电自动监测系统可以准确记录雷电流大小、雷电产生次数和雷电产生时间，且具有低成本、使用简便等优点，是一种智能型雷电监测系统，具有很强的实用价值。智能型雷电监测系统代表了当今雷电检测的发展趋势，而由此类系统开发出的雷电检测仪器必然有着广阔的市场。
　　
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　　责任编辑：小柯