談ARM對(duì)多傳感器的精確定時(shí)
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時(shí)間：2016-12-02
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能同時(shí)檢查兩種以上有害氣體的裝置，既要便于攜帶，又要精確定時(shí)檢查多種有害氣體，這里選用32位ARM微處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)該功能。
利用32位 ARM微處理器的優(yōu)勢(shì)，可以滿(mǎn)足便于攜帶與精確定時(shí)報(bào)警的要求。本文將針對(duì)精確定時(shí)這一問(wèn)題進(jìn)行一些探討。
1ARM嵌入式隨身瓦斯報(bào)警器的基本原理
如圖1所示，瓦斯報(bào)警器主要包括：ARM芯片外部的輸入輸出部分，ARM芯片內(nèi)部與外部輸入連接的 A／D轉(zhuǎn)換部分和與芯片內(nèi)部與外部輸出連接的GPIO部分。
1.1 輸入輸出部分
輸入部分：由瓦斯傳感器與一個(gè)模擬信號(hào)放大器通過(guò)跳線(xiàn)連接到P0.22引腳，將瓦斯模擬信號(hào)送入AIN0模擬輸入通道0；一氧化碳傳感器與另一個(gè)模擬信號(hào)放大器連接到P0.23引腳，將一氧化碳模擬信號(hào)送人 AIN1模擬輸入通道1。
輸出部分：由P0.17和P0.18引腳通過(guò)470 Ω電阻與LED發(fā)光告警二極管連接；P0.19引腳通過(guò)470 Ω電阻與一個(gè)蜂鳴器相連，電阻的作用是分壓，以便產(chǎn)生中度蜂鳴告警；P0.20引腳直接與另一蜂鳴器相連，以便產(chǎn)生強(qiáng)度蜂鳴告警。
ARM LPC2103微處理器A／D轉(zhuǎn)換器的特性是：10位逐次逼近式模數(shù)轉(zhuǎn)換器；測(cè)量范圍為0～3.3 V；10位轉(zhuǎn)換時(shí)間≥2.44μs；1路或多路輸入的Burst轉(zhuǎn)換模式；轉(zhuǎn)換觸發(fā)信號(hào)可選擇輸人引腳的跳變或定時(shí)器的匹配情況；A／D轉(zhuǎn)換器的基本時(shí)鐘由VPB時(shí)鐘提供，可編程分頻器將時(shí)鐘調(diào)整至4.5 MHz(逐次逼近轉(zhuǎn)換的最大時(shí)鐘)，10位精度要求的轉(zhuǎn)換需要11個(gè)A／D轉(zhuǎn)換時(shí)鐘。
ARM 微處理器運(yùn)行程序在A／D控制寄存器參數(shù)的控制下，將AIN0采集到的瓦斯模擬信號(hào)送入10位逐次逼近式模數(shù)轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)值存入ADDR 0 A／D數(shù)字寄存器0。將這一值與瓦斯初告警值、瓦斯中度告警值、瓦斯強(qiáng)度告警值進(jìn)行比較，在哪一種告警范圍，立即進(jìn)行哪一種告警。
將 AIN1采集到的一氧化碳模擬信號(hào)送入10位逐次逼近式模數(shù)轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)值存入ADDR1A／D數(shù)字寄存器1。將這一值與一氧化碳初告警值、一氧化碳中度告警值、一氧化碳強(qiáng)度告警值進(jìn)行比較，在哪一種告警范圍，立即進(jìn)行哪一種告警。
1.2 模擬信號(hào)采集通道的選擇與設(shè)置
從圖1可看到，P0.22引腳連接AIN0通道，通過(guò)設(shè)置ADOCR A／D控制寄存器，選擇通道0采集瓦斯?jié)舛刃畔?，并設(shè)置轉(zhuǎn)換時(shí)鐘頻率為1 MHz；BURST=0，軟件控制轉(zhuǎn)換操作；CLKS=0，使用11clock轉(zhuǎn)換；PDN=1，正常工作模式；START=4，當(dāng)EDGE選擇的邊沿出現(xiàn)在MAT0.1時(shí)啟動(dòng)A／D轉(zhuǎn)換；EDGE=0，MAT0.1下降沿觸發(fā)。
P0.23引腳連接AIN1通道，通過(guò)設(shè)置ADOCR A／D控制寄存器，選擇通道1采集一氧化碳濃度信息，設(shè)置轉(zhuǎn)換時(shí)鐘頻率為1 MHz；BURST=0，軟件控制轉(zhuǎn)換操作；CLKS=0，使用11clock轉(zhuǎn)換；PDN=1，正常工作模式；START=5，當(dāng)EDGE選擇的邊沿出現(xiàn)在MAT0.3時(shí)啟動(dòng)A／D轉(zhuǎn)換；EDGE=0，MAT0.3下降沿觸發(fā)。
2 精確的定時(shí)觸發(fā)
A／D轉(zhuǎn)換的硬件觸發(fā)可通過(guò)定時(shí)器翻轉(zhuǎn)功能觸發(fā)A／D轉(zhuǎn)換，這樣無(wú)需CPU干預(yù)就能精確地定時(shí)觸發(fā)(這是本文主要討論的問(wèn)題)。ARM LPC2103定時(shí)器0寄存器結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。
評(píng)論