基于A/D轉(zhuǎn)換最小二乘法的數(shù)據(jù)采集應(yīng)用

　　1.1 TLC2543 主要引腳說明

　　AIN0～AIN10，引腳為1~9，11，12：模擬量輸入端。11 路輸入信號(hào)由內(nèi)部多路器選 通（本系統(tǒng)采用通道AIN0）。

　　DATA OUT，引腳為16，A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果的三態(tài)串行輸出端。為高時(shí)處于高阻抗?fàn)顟B(tài)， 為低時(shí)處于激活狀態(tài)。

　　DATAINPUT，引腳為17，串行數(shù)據(jù)輸入端。由4 位的串行地址輸入來選擇模擬量輸 入通道。

　　I/O CLOCK，引腳為18，輸入/輸出時(shí)鐘端。I/OCLOCK 接收串行輸入信號(hào)并完成以 下四個(gè)功能：（1）在I/O CLOCK 的前8 個(gè)上升沿，8 位輸入數(shù)據(jù)存入輸入數(shù)據(jù)寄存器；（2） 在I/OCLOCK 的第4 個(gè)下降沿，被選通的模擬輸入電壓開始向電容器充電，直到I/OCLOCK 的最后一個(gè)下降沿為止；（3）將前一次轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的其余11 位輸出到DATAOUT 端，在 I/OCLOCK 的下降沿時(shí)數(shù)據(jù)開始變化；（4）I/OCLOCK 的最后一個(gè)下降沿，將轉(zhuǎn)換的控制信 號(hào)傳送到內(nèi)部狀態(tài)控制位。

　　EOC，引腳為19，轉(zhuǎn)換結(jié)束端。在最后的I/OCLOCK 下降沿之后，EOC 從高電平變 為低電平并保持到轉(zhuǎn)換完成和數(shù)據(jù)準(zhǔn)備傳輸為止。EOC 引腳由高變低是在第12 個(gè)時(shí)鐘的 下降沿,它標(biāo)志TLC2543開始對(duì)本次采樣的模擬量進(jìn)行A/ D 轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換完成后EOC 變高, 標(biāo)志轉(zhuǎn)換結(jié)束。

　　1.2 串口輸出電路介紹

　　如圖2所示，是MAX232芯片與單片機(jī)AT89LS51與PC機(jī)的具體電路圖，外圍元件都是按照 MAX232的標(biāo)準(zhǔn)外圍元件接入，其連接電路簡單，穩(wěn)定；串口針腳的接法也是按照標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)的 說明接入，其中第2個(gè)針腳是接入數(shù)據(jù)，第3個(gè)針腳是發(fā)送數(shù)據(jù)，第5個(gè)針腳接地，其他針腳 懸空。

　　2 AD轉(zhuǎn)換過程及實(shí)現(xiàn)

　　如圖1所示，上電后,片選CS 為高, I/ O CLOCK、DATA IN PUT 被禁止, DATA OUT 呈 高阻狀態(tài), EOC為高。使CS 變低, I/ O CLOCK、DATA IN PUT 使能, DATA OUT 脫離高阻 狀態(tài)。12 個(gè)時(shí)鐘信號(hào)從I/ O CLOCK端依次加入,隨著時(shí)鐘信號(hào)的加入,控制字從DATA INPUT 一位一位地在時(shí)鐘信號(hào)的上升沿時(shí)被送入TLC2543 (高位先送入) , 同時(shí)上一周期轉(zhuǎn)換的A/ D 數(shù)據(jù), 即輸出數(shù)據(jù)寄存器中的數(shù)據(jù)從DATA OUT 一位一位地移出。TLC2543收到第4 個(gè) 時(shí)鐘信號(hào)后,通道號(hào)AIN0 也已收到,因此,此時(shí)TLC2543 開始對(duì)選定通道的模擬量進(jìn)行采樣, 并保持到第12 個(gè)時(shí)鐘的下降沿。在第12 個(gè)時(shí)鐘下降沿, EOC 變低,開始對(duì)本次采樣的模擬 量進(jìn)行A/ D 轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換時(shí)間約需10μs ,轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)完成EOC 變高,轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)在輸出數(shù)據(jù)寄存器中, 待下一個(gè)工作周期輸出。此后可以進(jìn)行新的工作周期。