單片機(jī)控制的多參數(shù)實(shí)時(shí)采集與處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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ADC0809內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。啟動(dòng)ADC0809進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換，首先輸入3位地址信號(hào)，并使ALE為高電平，將地址存入地址鎖存器中，經(jīng)譯碼器譯碼選通8路模擬輸入之一到比較器；START上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位，下降沿啟動(dòng)A／D轉(zhuǎn)換，EOC輸出信號(hào)變低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行。直到EOC變?yōu)楦唠娖?，表示A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束，轉(zhuǎn)換結(jié)果存入鎖存器。當(dāng)OE輸入高電平時(shí)，輸出三態(tài)門(mén)打開(kāi)，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。
1．2 鍵盤(pán)及顯示模塊
參數(shù)采集與處理系統(tǒng)的人機(jī)交互采用2×8矩陣鍵盤(pán)和靜態(tài)數(shù)碼管顯示，如圖3所示。設(shè)計(jì)上為節(jié)省單片機(jī)I／O口線，人機(jī)交互采用兩條線控制，利用模擬開(kāi)關(guān)CD4052切換，控制鍵盤(pán)和數(shù)碼管的數(shù)據(jù)信號(hào)。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/173381.htm
1．3 串行通信模塊
由于單片機(jī)和PC機(jī)使用不同的邏輯電平，在設(shè)計(jì)串行接口電路時(shí)，必須考慮電平的匹配、驅(qū)動(dòng)能力的匹配、元器件的選擇以及其它電氣特性。PC機(jī)通常有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的RS232串行口，為了提高抗干擾能力，這種接口采用EIA電平邏輯，如表1所示。
為實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)電平兼容，單片機(jī)與PC機(jī)通訊時(shí)，必須經(jīng)過(guò)電平轉(zhuǎn)換。通常使用MCl488租MCl489芯片實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換，但這兩種轉(zhuǎn)換芯片組成電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電源需±12V電源供電，工作不穩(wěn)定，易燒壞芯片。本設(shè)計(jì)使用MAX232集成電路芯片，僅用+5V供電，其內(nèi)部有兩組電壓轉(zhuǎn)換電路，外圍電路配上4個(gè)升壓電容，實(shí)現(xiàn)在EIA電平和TTL電平之間互相轉(zhuǎn)換，具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、元器件數(shù)量少、電源單一、功耗低等特點(diǎn)，MAX232芯片組成的串行接口電路如圖4所示。
AT89C52單片機(jī)內(nèi)有一個(gè)可編程、全雙工的串行口，串行收發(fā)的數(shù)據(jù)在通訊時(shí)，通過(guò)特殊功能寄存器SFR的串行數(shù)據(jù)緩沖器SUBF實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，故可做多機(jī)通訊，特別適合于終端和系統(tǒng)主機(jī)間的通訊。
1．4 單片機(jī)與A／D接口模塊
單片機(jī)采用ATMEL公司生產(chǎn)的AT89C52單片機(jī)。它采用先進(jìn)工藝制造，具有高性能的MCS51內(nèi)核設(shè)計(jì)，帶有非易失性Flash程序存儲(chǔ)器，是一種高性能、低功耗的8位CMOS微處理芯片，市場(chǎng)應(yīng)用廣泛，在實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集、數(shù)據(jù)處理、串行傳輸、實(shí)時(shí)控制等有較大優(yōu)勢(shì)。
本設(shè)計(jì)采用查詢法采集數(shù)據(jù)，合理分配單片機(jī)的資源，大部分時(shí)間單片機(jī)用來(lái)運(yùn)行控制程序，只有在采集時(shí)間到來(lái)時(shí)單片機(jī)才用來(lái)執(zhí)行采集程序。圖5所示為ADC0809與單片機(jī)的接口電路，需要采集數(shù)據(jù)時(shí)，單片機(jī)首先輸出地址信號(hào)，指定采集的通道，接著使ALE和START為高電平，啟動(dòng)A／D轉(zhuǎn)換，然后單片機(jī)處理其它事務(wù)，稍后查詢EOC是否為高電平，若為高電平，轉(zhuǎn)換結(jié)束，需要讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果時(shí)，發(fā)送讀取命令使OE為高電平讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果，存入指定單元，供數(shù)碼管顯示和上傳給PC機(jī)。
評(píng)論