一個單片機串行數(shù)據(jù)采集,傳輸模塊的設(shè)計

1、一個單片機串行數(shù)據(jù)采集一個單片機串行數(shù)據(jù)采集傳輸模塊的設(shè)計傳輸模塊的設(shè)計西安第二炮兵工程學(xué)院180分隊（710025）吳勇軍陳祥初趙軍紅劉政波摘要以GMS97C2051單片機為核心，采用TLC254312位串行AD轉(zhuǎn)換器，設(shè)計了一個串行數(shù)據(jù)采集傳輸模塊，給出了硬件原理圖和主要源程序。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞串行AD轉(zhuǎn)換器串行數(shù)據(jù)傳輸GMS97C2051單片機在微機測控系統(tǒng)中，經(jīng)常要用到AD轉(zhuǎn)換。常用的方法是擴展一塊或多塊AD采集卡。當模擬量較少或是

2、溫度、壓力等緩變信號場合，采用總線型AD卡并不是最合適、最經(jīng)濟的方案。這里介紹一種以GNS97C2051單片機為核心，采用TLC254312位串行AD轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的采樣模塊，該模塊的采樣數(shù)據(jù)由單片機串口經(jīng)電平轉(zhuǎn)換后送到上位機（IBMPC兼容機）的串口COM1或COM2，形成一種串行數(shù)據(jù)采集串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?。?jīng)實踐調(diào)試證實：該模塊功耗低、采樣精度高、可靠性好、接口簡便，有一定實用價值。1主要器件介紹主要器件介紹1.11.1TLC2543T

3、LC2543串行串行ADAD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器模塊采用TI公司的TLC254312位串行AD轉(zhuǎn)換器，使用開關(guān)電容逐次逼近技術(shù)完成AD轉(zhuǎn)換過程。由于是串行輸入結(jié)構(gòu)，能夠節(jié)省51系列單片機IO資源，且價格適中。其特點有：（1）12位分辨率AD轉(zhuǎn)換器；（2）在工作溫度范圍內(nèi)10μs轉(zhuǎn)換時間；（3）11個模擬輸入通道；（4）3路內(nèi)置自測試方式；（5）采樣率為66kbps；（6）線性誤差1LSB（max）（7）有轉(zhuǎn)換結(jié)束（EOC）輸出；（8）具有單、雙

4、極性輸出；（9）可編程的MSB或LSB前導(dǎo)；（10）可編程的輸出數(shù)據(jù)長度。TLC2543的引腳排列如圖1所示。圖1中AIN0～AIN10為模擬輸入端；為片選端；DIN為串行數(shù)據(jù)輸入端；DOUT為AD轉(zhuǎn)換結(jié)果的三態(tài)串行輸出端；EOC為轉(zhuǎn)換結(jié)束端；CLK為IO時鐘；REF為正基準電壓端；REF為負基準電壓端；VCC為電源；GND為地。1.21.2GMS97C2051GMS97C2051單片機單片機GMS97C2051是武漢力源公司和韓國LG

5、公司聯(lián)合推出的一種性能價格比極高的8位單片機，其指令系統(tǒng)與MCS51系列完全兼容。GMS97C2051與AT89C2051兼容（可直接替換），但其性能價格比優(yōu)于MOVR0#30H；數(shù)據(jù)緩沖區(qū)首地址30H→R0MOVR1#00000000B；0通道方式通道數(shù)據(jù)ACALLRD_AD；第一次讀取的轉(zhuǎn)換結(jié)果可能不準確丟棄。MOVR1#00010000B；1通道方式通道數(shù)據(jù)ACALLRD_AD；送1通道方式通道數(shù)據(jù)并讀第0通道轉(zhuǎn)換結(jié)果MOV@R0

6、R2；轉(zhuǎn)換結(jié)果存放到數(shù)據(jù)緩沖區(qū)下同INCR0MOV@R0R3INCR0MOVR1#00100000B；2通道方式通道數(shù)據(jù)ACALLRD_AD；送2通道方式通道數(shù)據(jù)并讀第1通道轉(zhuǎn)換結(jié)果MOV@R0R2INCR0MOV@ROR3INCR0…………；其它通道操作方式類推RET單片機通過編程產(chǎn)生串行時鐘，并按時序發(fā)送與接收數(shù)據(jù)位，完成通道方式通道數(shù)據(jù)的寫入和轉(zhuǎn)換結(jié)果的讀出，程序如下，供數(shù)據(jù)采集模塊“DATA_SAM”調(diào)用。CLKEQUP3.3D

7、INEQUP3.4DOUTEQUP3.5CSEQUP3.7RD_AD:CLRCLK；清IO時鐘SETBCS；設(shè)置片選為高CLRCS；設(shè)置片選為低MOVR4#08；先讀高8位MOVAR1；把方式通道控制字放到ALOP1:MOVCDOUT；讀轉(zhuǎn)換結(jié)果RLCA；A寄存器左移，移入結(jié)果數(shù)據(jù)位，移出方式通道控制位MOVDINC；輸出方式通道位SETBCLK；設(shè)置IO時鐘為高CLRCLK；清IO時鐘DJNZR4LOP1；R4不為0，則返回LOP1M