爽爽小无敌
智能化多路串行数据采集/传输模块的设计广州市光机电工程研究中心 行联合 广州市方统生物科技有限公司 关 强引言 随着电子技术的不断发展,目前对各种物理量的检测和控制都可得以实现。微机检测控制系统不仅运用到航天航空、机器人技术、纺织机械、食品加工等工业过程控制,而且已经成为日常各种家用电器当中的主要组成部分。其中,A/D(模拟数字转换)设备起着十分重要的作用。这样,一个系统中就会需要更多的A/D设备。一般是用扩展一块或多块A/D采集卡的方法去实现。当模拟量较少或是温度、压力等缓变信号场合,采用总线型A/D卡并不是最合适、最经济的方案。这里介绍一种以AT89C2051单片机为核心,采用TLC2543L 12位串行A/D转换器构成的采样模块,该模块的采样数据由单片机串口经电平转换后送到上位机(PC机)的串口COM1或COM2,形成一种串行数据采集串行数据传输的方式。主要元件功能介绍AT89C2051单片机AT89C2051是ATMEL公司推出的一种性能价格比极高的 8位单片机,其指令系统与MCS-51系列完全兼容。引脚排列如图1所示。TLC2543L串行A/D转换器 TLC2543L 采用SPI串行接口总线,SPI串行接口总线由Motorola公司提出,它是一种三线同步接口,分别为同步信号、输入信号和输出信号。另外芯片还有一根片选线,单片机通过片选线选通TLC2543L。其中,CLK为同步时钟脉冲,CS为片选线,DIN为单片机的数据输出和TLC2543L的数据输入线,DOUT为单片机的数据输入线和TLC2543L的数据输出线。图2为TLC2543L时序图。TLC2543L 是全双工的,即数据的发送和接收可同时进行。如果只是对TLC2543L写数据,单片机可以丢弃同时读入的数据;反之,如果只读数据,可以在命令字节后,写入任意数据。数据传送以字节为单位,并采用高位在前的格式。模块采用TI公司的TLC2543L 12位串行A/D转换器,使用开关电容逐次逼近法完成A/D转换过程。串行输入结构,能够大大节省51系列单片机I/O资源,且价格适中。其特点有: (1) 11个模拟输入通道; (2) 转换时间10 s;(3) 12位分辨率A/D转换器;(4) 3路内置自测试方式;(5) 采样率为66kbps;(6) 线性误差+1LSB(max)(7) 有转换结束(EOC)输出;(8) 具有单、双极性输出;(9) 可编程的MSB或LSB前导;(10)可编程的输出数据长度。 TLC2543L的引脚排列如图3所示。图3中AIN0~AIN10为模拟输入端; 为片选端;DIN 为串行数据输入端;DOUT为A/D转换结果的三态串行输出端;EOC为转换结束端;CLK为I/O时钟;REF+为正基准电压端;REF-为负基准电压端;VCC为电源;GND为地。电平转换器MAX232C MAX232C为RS-232收发器,简单易用,单+5V电源供电,仅需外接几个电容即可完成从TTL电平到RS-232电平的转换,引脚排列如图4所示。硬件设计 硬件电路如图5所示。单片机AT89C2051是整个系统的核心,TLC2543L对输入的模拟信号进行采集,转换结果由单片机通过P3.5(9脚)接收,AD芯片的通道选择和方式数据通过P3.4(8脚)输入到其内部的一个8位地址和控制寄存器,单片机采集的数据通过串口(3、2脚)经MAX232C转换成RS232电平向上位机传输。 单片机软件设计单片机程序主要包括串行数据采集/传输模块的系统信息、通道数、采集周期和通讯协议定义,以及数据采集和传输的标准子程序。TLC2543L的通道选择和方式数据为8位,其功能为:D7、D6、D5和D4用来选择要求转换的通道,D7D6D5D4=0000时选择0通道,D7D6D5D4=0001时选择1通道,依次类推;D3和D2用来选择输出数据长度,本程序选择输出数据长度为12位,即D3D2=00或D3D2=10;D1,D0选择输入数据的导前位,D1D0=00选择高位导前。TLC2543L在每次I/O周期读取的数据都是上次转换的结果,当前的转换结果在下一个I/O周期中被串行移出。第一次读数由于内部调整,读取的转换结果可能不准确,应丢弃。数据采集程序如下:sbit DATAIN=P1^1;sbit CLOCK=P1^0;sbit DATAOUT=P1^2;sbit CS=P1^3;bit datain_a_bit0(){ bit m=0;DATAOUT=1;m=DATAOUT;DATAIN=0;Nop();CLOCK=1;Nop();CLOCK=0;Return(m); }bit datain_a_bit1(){ bit m=0;DATAOUT=1;m=DATAOUT;DATAIN=1;Nop();CLOCK=1;Nop();CLOCK=0;Return(m); }单片机通过编程产生串行时钟,并按时序发送与接收数据位,完成通道方式/通道数据的写入和转换结果的读出,程序如下:unsigned int Tlc2543L(unsigned char ch){unsigned char i,chch=0;
unsigned int xdata xxx=0;
unsigned int xdata y=0;
CS=0;
Chch=ch<<4;
Y=chch;
Y<<=8;
I=0;
While(I<12)
{if((y&0x8000)==0)
{if(datain_a_bit0()==0) xxx&=0xfffe;
else xxx|=0x0001;
if(I!=11) xxx<<=1;
}else{if(datain_a_bit1()==0) xxx&=0xfffe;
else xxx|=0x0001;
if(I!=11) xxx<<=1;
}y<<=1;I+=1;}CS=1;Return(xxx);}串行数据传输模块包括串行口初始化子程序和数据传输子程序,各子程序分别如下。其中数据传输采用查询方式,也可以方便地改为中断方式。Void rs232init(){TMOD=0x20;
TH1=0xfd;
TR1=1;
SCON=0x50;
}void receandtran(){unsigned char da;
while(!RI)
RI=0;
Da=SBUF;
SBUF==da;
While(!TI);
TI=0;
}上位机接收数据所用C语言程序包括初始化子程序和接收子程序。各子程序分别如下:void cominit(void) {outportb(0x3fb,0x80); outportb(0x3f8,0x18); /与单片机波特率一致为9600bps*/outportb(0x3f9,0x00); outportb(0x3fb,0x03); /8位数据位,1位停止位,无奇偶校验*/outportb(0x3fc,0x03); /*Modem控制寄存器设置,使DTR和RTS输出有效*/outportb(0x3f9,0x00); /*设置中断允许寄存器,禁止一切中断*/}void data_rece(void) /*查询方式接收数据子程序*/{while(!kbhit()){while(!(inportb(0x3fd)&0x01));/*若接收寄存器为空,则等待*/printf("%x ",inportb(0x3f8)); /*读取结果并显示*/}getch();}智能化串行采集/传输模块在PCR仪中的应用在PCR仪的电路设计中,因需要检测的信号很多,包括热盖的温度检测,散热器的温度检测,腔体内部的温度检测,气流的温度检测,光信号的检测等等,为了简化电路,节约成本,减小体积,在选择A/D转换电路时选用了SPI总线的TLC2543,该芯片有多达11路的模拟信号输入端,完全满足PCR仪电路设计的需要,一个芯片既能完成检测多个信号的功能,又能节约单片机的资源,图6是其硬件原理图。结论 本文所述的智能化串行数据模块,可直接用于任何微机控制和检测系统中以取代原来的模数转换设计。经过实践检验,该模块功耗低、采样精度高、可靠性好、接口简便,有很高的实用价值。该智能模块的软件和硬件成功应用于生命科学仪器“热循环仪”的设计和实践中,使用方便,简单可行,节约成本,能够满足大多数数据采样的应用场合。资料来源:
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问:毕业设计做单片机应该怎么做?答:在心中建立一个基本模型,知道应该需要些什么知识,而自己又掌握了多少,并根据一定的灵感开始搜索资料,上面的资料基本上能满足初学者的需求了。选择完成单片机论文后,基于这个方向进行相关资料查找,一般来写作是有自己的基本方法的。先写序论序列部分的话,主要是阐述一下,你的单片机领域之前人干了什么情况,然后存在什么缺点。基于这些缺点你要做什么改进,然后把你目前这个行业内要改进的东西进行写一下,分别通过下述4个章节进行阐述,一般来说主要是把你的硬件选型和为什么这么选型的部分给讲清楚。第3章就是基本的硬件设计这块的话需要画电路图。问:单片机毕业设计那个方向比较好过?答:单片机好过,在实际中应用很广泛问:写有关单片机的毕业论文 可以写控制什么答:单片机的毕业论我理解,但是你没有具体题目功能我怎么半你发哪里问:单片机毕业论文有哪些题目可以参考?答:单片机控制自动恒温箱的设计(电路图+原理图+程序)双坐标步进电机控制系统的设计(论文) 原材料仓物位智能检测系统的设计 单片机多用宽频转速计的设计智能家居安防红外报警器设计(附protel文件)基于单片机的多功能信号发生器设计(新品)数字示波器的设计(AVR单片机)(新品)基于单片机的中文输入系统设计(程序+电路原理图+PCB图)农业暖棚(温室)温湿度控制系统的设计基于单片机喷泉控制系统的设计参考地址:问:跪求单片机相关毕业论文答:单片机类毕业设计·基于单片机的变频恒压供水控制系统的设计·基于单片机的恒压供水系统的设计·基于AT89S51单片机的数字温度计设计·基于单片机的温室大棚测控系统研究·基于单片机的温度测量系统设计·基于单片机温湿度控制系统·基于单片机的自动化点焊控制系统·红外声控报警系统的设计·红外防盗报警器的设计·基于AT89S51单片机的出租车计价器·煤气报警器的设计
会单片机的,比如参加过竞赛的,一个星期就可以完成毕业设计什么都不会的,除了抄,就是买,要不就来蒙混过关按您的说法,估计你不太会单片机,这个真的自己做,多向老师同
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近几年单片机得到了飞速的发展,单片机最明显的优势就是可以嵌入到各种仪器、设备中。下面是我精心推荐的一些单片机技术论文题目,希望你能有所感触! 单片机
单片机毕业论文答辩陈述 难忘的大学生活将要结束,毕业生都要通过最后的毕业论文,毕业论文是一种有计划的检验大学学习成果的形式,那么毕业论文应该怎么写才合适呢?以下
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