基于串行接口方式单片机通用数据采集系统设计
数采与监测
基于串行接口方式单片机通用数据采集系统设计
Ｔｈｅｄｅｓｉｇ几ｏｆｓｉｎｇｌｅ－ｃｈｉｐｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒｃｕｒｒｅｎｃｙｄａｔａｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｓｅｒｉａｌｉｎｔｅｒｆａｃｅｍｏｄｅ
（１．大庆石油化工总厂；２．黑龙江八一农垦大学）王述全１孟臣２张福军２
Ｗａｎｇ，ＳｈｕｑｕａｎＭｅｎｇ，ＣｈｅｎＺｈａｎｇ，Ｆｕｊｕｎ
摘要：介绍了一种基于串行接口方式的单片机通用数据采集系统．该系统以ＡＴ８９Ｃ５２单片机为核心．从数据的采集、存储与上位机的通信到数据的显示、打印输出全部采用串行接口器件．从而降低了布线密度，提高了系统可靠性。文中对系统的硬件组成结构予以详细介绍，并给出了软件流程。
关键词：串行接口方式；单片机；数据采集系统；硬件电路
中图分类号：ＴＰ３６８．１文献标识码：Ａ
文章编号：１００８—０５７０（２００４）０１０—００５５－０２
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓａｓｉｎｇｌｅ－ｃｈｉｐｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒｃｕｒｒｅｎｃｙｄａｔａｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｓｅｒｉａｌｉｎｔｅｒｆａｃｅｍｏｄｅ．ＢａｓｅｄｏｎＡＴ８９Ｃ５２ｓｉｎｇｌｅ－ｃｈｉｐｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ，ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃａｎｃａｒｒｙｏｕｔｔｈｅｇａｔｈｅｒ，ｍｅｍｏｒｙ，ｄｉｓｐｌａｙａｎｄｐｒｉｎｔｏｕｔｏｆｔｈｅｄａｔａ，ｃａｎｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｅｗｉｔｈｅｐｉｇｙｎｙｃｏｍｐｕｔｅｒｂｙｕｓｉｎｇｓｅｒｉａｌｉｎｔｅｒｆａｃｅｅｌｅｍｅｎｔｓ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｈａｓｈｉｇｈｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙａｎｄｌｏｗｌａｙ—ｉｎｇｗｉｒｉｎｇｄｅｎｓｉｔｙ．Ｉｎｔｈｅａｒｔｉｃｌｅ，ｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅｃｏｍｐｏｓｅａｎｄｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ，ａｎｄｔｈｅｓｏｆｔ—ｗａｒｅｆｌｏｗｃｈａｒｔｉｓｇｉｖｅｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｅｒｉａｌｉｎｔｅｒｆａｃｅｍｏｄｅ；ｓｉｎｇｌｅ－ｃｈｉｐｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔ－ｅｒ；ｄａｔａｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ；ｈａｒｄｗａｒｅｃｉｒｃｕｉｔ
１引言
在传统微机化的数据采集系统中，均是以总线方式来扩展各功能部件．如Ａ／Ｄ转换器、程序存储器、数据存储器、日历／时钟器件、显示器件及微型打印机等．由三总线方式构成的数据采集系统。突出的问题是由于总线引出，易受干扰，造成系统的可靠性降低，同时也带来了布线密度高．占用电路板空间大．外围元件较多，时序复杂等问题。近年来随着片内具有ＦＬＡＳＨ存储器的非总线型单片机及具有串行接口的外围器件的推出。使得设计出基于串行接口方式的数据采集系统成为可能。
２硬件结构
基于串行接口方式的单片机通用数据采集系统硬件系统框图如图１所示。
本系统根据实际采集数据的需要．分别设计了模拟量采集接口电路、开关量采集接口电路、数字量采集接口电路及频率量采集接口电路．基本涵盖了各种数据信息的采集。为了将采集的信息保存下来，扩展了一片容量为６４Ｋ字节的ＥＰＲＯＭＡＴ２４Ｃ５１２．为实现数据的定时采集和按时间日期保存数据而扩展了一片实时时钟日历芯片ＳＤ２００ＩＥ，为便于输入各种数据而扩展了键盘接口管理器件ＳＫ５２７８，为便于实时显示采集的数据及人机交互而扩展了中文液晶图文显示器０ＣＭＪ４ｘ８Ｃ，为便于将采集的数据打印输出而扩展了ＭＰ—Ａ１６—８型汉字微型打印
王述全：工程师机，为便于将采集的数据传送给上位计算机进行数据的处理分析而使用ＭＡＸ２３２扩展了ＲＳ一２３２接口，下面对上述各串行接
口器件予以介绍。
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ｌ输入广１２５４３７
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单片机
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《＿爿串行微型打印机
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图１串行接口方式单片机数据采集系统框图２．１模拟数转换器ＴＬＣ２５４３
ＴＬＣ２５４３是具有１１个模拟量输入通道，１２位分辨率的Ａ／Ｄ转换器．因而本系统最多可实现１１路模拟量的采集任务，为了保证测量结果的准确性，该器件具有３路内置自测试方式，可分别测试ＲＥＦ＋高基准电压值，ＲＥＦ一低基准电压值和ＲＥＦ＋／２值，该器件的模拟量输入范围为ＲＥＦ＋一ＲＥＦ一．一般模拟量的变化范围为０—５Ｖ，但为了能满足一些传感器输出的非标准电压值的数据采集任务．这里利用了ＴＬＣ２５４３的基准电压设定功能，设计了模拟量输入范围设定调整电路．采用电阻分压的方式设定采集基准电压值。其中Ｒ１和ＲＰｌ用于设定满度电压值，调整ＲＰｌ可使满度电压值在１／２Ｖ。Ｄ＿ＶＤＤ之间变化，Ｒ２和ＲＰ２用于设定零值电压，调整ＲＰ２可使零基准电压在０—１／２Ｖ。之间变化，ＲＰｌ和ＲＰ２应采用多圈精密电位器。ＴＬＣ２５４３的基准电压设定功能，使得本系统可满足各种非０—５Ｖ标准输出的传感器数据采集任务．ＴＬＣ２５４３与单片机的接口采用４线ＳＰＩ串行接口，三个控制输入端分别为“ＣＳ”（片选）输入，输出时钟（ＣＬＫ）及地址输入端“ＤＩ”．片内的１４通道多路器可以选择１１个输入端的任何一个或３个内部自测电压中的一个且采样保持是自动完成的，转换结束后“ＥＯＣ”输出变高。转换结果由三态输出端“ＤＯ”输出，ＡＴ８９Ｃ５２单片机与ＴＬＣ２５４３的硬件接口电路图略可向作者索取。
２．２Ｉ／０扩展器ＧＭ８１６４
为了实现开关量采集及开关量输出控制的功能，这里使用了一片具有大量Ｉ／Ｏ扩展功能的串行芯片ＧＭ８１６４，该器件的主要特点如下：
（１）扩展Ｉ／Ｏ口数量众多，可提供３２位数据输入口和４０位数据输出口：
（２）同时提供８个开漏输出口，方便电平转换和驱动；
（３）可达１ＭＨｚ的全速率同步串行接口，非常方便与通用ＭＣＵ接口：
（４）可多个芯片级联，扩展Ｉ／Ｏ口的数量：
使用ＧＭ８１６４可使本系统实现最多３２个开关量的数据采集任务。同时可提供４０个开关量控制输出功能。
２．３高精度实时时钟／日历ＳＤ２００ｌＥ
万方数据
匿叠Ｉ羹曩囊羹羹羹羹鞫中文核心期刊《微计算机信息》（测控自动化）２００４年第２０卷第１０期
实时时钟器件使用了具有１２Ｃ总线接口的实时时钟器件ＳＤ２００１Ｅ。该器件将实时时钟所需的电池、晶振、电源管理等电路全部集成在了芯片内部。在系统掉电的情况下也可保证时钟的运行。该芯片无需任何的外围元件，就可构成一个高精度的实时时钟日历．且可为系统提供３２ｋｂｙｔｅ擦写次数达１００亿次的非易失性ＳＲＡＭ．该器件的主要性能指标如下：
（１）年、月、日、星期、时、分、秒的ＢＣＤ码输入榆出；
（２）１２Ｃ总线接口（包括实时时钟部分和ＳＲＡＭ部分）；
（３）自动日历到２０９９年（包括闰年自动换算功能）；
（４）内置高精度晶振，精度≤士５ｐｐｍ，即一个月内。走时误差不超过１３秒（２５０Ｃ）：
钟走时时间超过ｌＯ年以上：
２．４串行Ｅ２ＰＲＯＭＡ‘Ｉ、２４Ｃ５１２
由于ＳＤ２００１Ｅ为系统提供了容量达３２ｋ字节的非易失性数据存储器．已能够满足一般数据采集系统的需要，如采集系统的数据存储量较大时，可在扩展一片容量为６４ｋ字节的Ｅ２ｐＲＯＭＡＴ２４Ｃ５１２。由于该器件的擦写寿命有限，故在使用时可将数据先写入ＳＤ２００ＩＥ片内ＮＶＲＡＭ，当ＮＶＲＡＭ写满后再将数据存入到ＡＴ２４Ｃ５１２中，这样可使ＡＴ２４Ｃ５１２的读写频率大为降低，从而大大延长了该存储器的使用寿命。
２．５中文图文液晶显示模块ＯＣＭＪ４Ｘ８Ｃ
为便于将采集的数据实时显示出来．并实现友好的全中文图形人机界面．这里使用了串行接口具有中文字库的图形点阵液晶模块ＯＣＭＪ４ＸＣ８．ＯＣＭ４Ｘ８Ｃ是具有串／并接口且内部含有中文字库的液晶显示模块。该模块的控制／驱动器采用台湾矽创电子公司的ＳＴ７９２０，因而使得该模块具有较强的控制显示功能。该模块的液晶显示点阵为１２８＂６４，可显示４行，每行８个汉字．为了便于简单和方便地显示汉字，该模块的内部具有２Ｍｂｉｔ的中文字型ＣＧＲＯＭ．该字型ＲＯＭ中含水量有８１９２个１６＂１６点阵中文字型库．同时为了便于英文字符和其它常用字符的显示该模块的内部还具有１６Ｋｂｉｔ的１６＂８点阵的ＡＳＣｌＩ字符库，为便于构造用户图形．该模块还提供了一个６４＊２５６点的ＧＤＲＭ绘图区域，且为便于构造用户所需字型，模块内部提供了４组１６＂１６点阵的造字空间。利用上述功能，ＯＣＭＪ４Ｘ８Ｃ实现汉字、ＡＳＣｌＩ码、点阵图形、自选字型的同屏显示。为便于和多种微处理器接口．模块提供了８位并行、４位并行、２线并行、３线并行接口方式。
２．６微型汉字打印机
为便于将采集数据打印出来，这里使用了具有汉字库的串行中文打印机ＭＰ—Ａ（Ｄ）１６—８该打印机的主特点如下：方便的汉字打印功能．除存储字符集一、二外，还自带１６ｘ１６点阵与１２ｘ１２点阵国标一二级汉字库，故不但能打印全部ＡＳＣⅡ字符和德文、法文、俄文、日语、数字符号、专用符号、自选字符、点阵曲线以及条码等．更能同行混合打印１６ｘ１６、１２×１２、８×１６、１６ｘ８、８ｘ８、６ｘ１２，点阵汉字或５ｘ７、６ｘ８、８ｘ１２、８ｘ１６点阵ＡＳＣ１Ｉ字符。由于自带２ｋ字节的数据缓存器及汉字字库．使得打印汉字及图符速度与英文字符一样快捷；丰富的文字修饰功能：方便的接口方式。
２．７数字量与频率量的采集
数字量与频率量的采集直接使用单片机自身硬件资源，对于数字传感器输出的数字信号可直接使用单片机的口线完成数字信息的采集任务．这里将单片机的Ｐ１口作数字量采集接口。频率量的采集如转速、流量、风向等可使用单片机的定时／计数器．这里将定时器０和定时器１作为频率量采集用．当不使用的频率量采集功能时可做它用。
３监控软件设计
本系统监控软件采用模块化结构设计并采用ＡＳＭ汇编语言编制。监控程序功能是对各串行接口器件进行初始化，然后分别调用模拟量采集模块，数字量采集模块．开关量采集模块和频率量采集模块。如外部有模拟量、开关量、数字量、频率量信号输入时。则调用相应的算法程序将对应变量处理变换后送入ＳＤ２００１Ｅ的ＮＶＲＡＭ中进行数据保存。同时将对应的数值送液晶显示器显示或根据需要打印输出，如外部无任何信号输入时则在液晶屏上显示“欢迎使用”及系统时间、日期。下面给出监控程序流程。如图２所示。
４结束语
基于串行接口方式单片机数据采集系统的研制．摒弃了传统单片机的总线扩展方式而采用串行扩展技术来扩展外围功能电路。虽然ＡＴ８９Ｃ５２单片机并不直接支持各种串行总线接口，但是这里采用了单片机的通用Ｉ／Ｏ口线。来模拟１２Ｃ总线、ＳＰＩ总线及二线串行总线．并通过软件编程来实现与各外围器件的通信功能．串行扩展技术简化了系统接口设计的复杂程度，并提高了系统工作的可靠性。但值得注意的是。串行扩展技术简单的硬件接口是以复杂的接口时序为代价的，因而在软件编程时一定要严格遵守器件的操作时序。该系统可广泛应用与以单片机为核心构成的智能仪器仪表系统、数据采集系统和计算机测控系统。同时也为智能仪器仪表系统搭建了一个较好的硬件平台。
Ｎ
单片机系统韧始化
二二工二二二
外围串行器件初始化
模拟量卅部有输入否？
————ｒＦ一
调用存储程序
显示模拟量值
全部模拟量采集完否？
Ｎ
Ｎ
一
２
—————主二￡—一
调用开关量扯理程序
调用存储程序
Ｎ
Ｎ
数宇量卅部有辅＾否？
———ＴＦ
ｍ
显
否？
Ｎ
Ｙ
频率量外部有输＾否？
二二二臣二
调用频率量处理程序
Ｎ
Ｎ
Ｙ
需要打印数据吾？
————ｊ＿＿！一
打印数据
Ｎ
图２监控程序流程图
参考文献
【１］孟臣．李敏．高性能铁电存储器ＦＭ２４Ｃ２５６及其在单片机中的应用．电子技术．２００３．１：３８—４１
［２］李敏．孟臣．串行中文图形液晶显示模块在单片机系统中的应用．电子产品世界．２００２．１１．（Ｂ）
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［４］李敏．孟臣．带大量Ｉ／０口扩展的串行芯片ＧＭ８１６４及其应用．国外电子元器件应用．２００３．（１）：３５～３８（见第１３１页）
中国自控网：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｕｔｏｃｏｎｔｒ０１．ｃｏｍ．ｃａ一５６—１２０元，年邮局订阅号：８２．９４６电话
万方数据
软件时空
现在依然值得我们思考。Ｃ语言隐藏用户无须关心的抽象工作细节。创建了一套内存管理机制。如：基本数据类型管理，静态内存管理．由基本数据类型构造复杂数据结构，给内存区的每一个字节进行编号．既内存“地址”．将“地址”抽象为“指针”，用“指针”表示更为复杂的数据结构，方便的使用字符串和数组，实现动态数据管理，动态分配内存，直接处理内存地址。由ＭＡＬＬＯＣ函数实现的动态内存概念是Ｃ函数库中经常使用的抽象，用户可以用一个数字作参数调用ＭＡＩＩＯＣ函数，然后它在内存中分配空间．并给出地址．当用户不再需要这块内存时，就用这个地址作参数调用ｆｒｅｅ函数．这块内存就被释放．系统收回此块内存改为其它用途。
３．３
Ｃ语言抽象机制的发展
Ｃ＋＋语言是对Ｃ语言的发展．它不仅扩充了Ｃ语言面向过程的功能．而且增加了面向对象的功能．Ｃ＋＋语言对Ｃ语言的改进．最重要的就是增加了“类”这样一种数据类型，“类”是用来定义“对象”的一种“抽象”数据类型，是一组“对象”的数据和行为特征的抽象描述．也就是说“类”是“对象”的“抽象”，“对象”是对一事物属性及行为特征的抽象．这种逐层“抽象”方法好处在于可以减少程序代码的编写工作，解决更为复杂的问题。在使用“类”时．用户不必熟悉“对象”内部的复杂性，只需掌握“类”的使用，不仅大大减轻了用户的工作量，同时提高了计算机解决复杂问题的能力。
４“抽象”应用的必要性分析
高级语言采用了复杂的抽象机制．隐藏用户无须关心的抽象工作细节，使用户在逻辑层面上考虑问题，进而解决问题，即使是汇编语言也包含了一些有用的抽象．假设我们正在用汇编
语言编写一个程序．那么我们必须时常考虑机器的状态，我们可以支配的工具是寄存器、内存、以及运行在这些寄存器、内存上的指令．要用汇编语言做成一件有用的事情．就必须把我们的问题用这些特定的概念表达出来，这种“表达”就是一种“抽象”，在机器执行之前要解释这些“表达”，使之有别于直接在机器上写程序。，更难以察觉的是，对于机器设计者来说，“内存”和“寄存器”的概念本身就是一种“抽象”，如果不采用抽象的方法，那用户使用计算机这种复杂机器将会是什么情景呢？如果抛弃抽象不用．则程序的运行就要表示成处理器内无数个门电路的状态变换．展开想象．处理复杂问题的编程建立在表示处理器内无数个门电路的状态变换，那将是一个复杂又复杂的局面，用户很难掌握和控制这种局面。因此，必须要有一整套的抽象机制，由低层（机器）向高层（用户）逐层抽象，才能有效地使用户掌握复杂设备以解决现实问题。
５结束语
针对Ｃ语言的“抽象”方法分析研究，得出“抽象”是我们掌握复杂系统．解决复杂问题的方法和工具，“抽象”便于分析和讨论问题，可以使问题在逻辑层面上简单化，一般化，具有通用性，我们不仅要掌握“抽象”方法，而且要发明新的“抽象”，这将是我们处理复杂世界的最有力的工具．无论对计算机教育者还是接受计算机教育者．“抽象”这一核心观点都尤为重要，因而对“抽象”方法的研究具有现实意义。
参考资料：
［１］施伯乐等编著，数据库系统教程，高等教育出版社出版．
［２］｛覃浩强编著，ｃ程序设计，清华大学出版社出版．
作者简介：肖爱萍．女，１９６５年出生，大学本科，副教授，主要从事计算机教育与理论研究。电话：２８６５１１０手机：１３８９３３２７１９９
Ｂｉｏｇｒａｐｈｙ：ｘｉａｏａｉｐｉｎｇ，ｆｅｍａｌｅ，ｂｏｒｎ
ｉｎ
１９６５，ａｓｓｏｃｉａｔｅｐｒｏｆｅｓｓｏｒ，ｃｏｍ－
ｐｕｔｅｒ
ｅｄｕｃａｔｉｏｎａｎｄ
ｒｅｓｅａｒｃｈ．
（７３００５０兰州工业高等专科学校计算中心）肖爱萍岐艳芳（ＣａｌｃｕｌａｔｅＣｅｎｔｅｒＯｆＬａｎｚｈｏｕ
ＨｉｇｈｅｒＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅ
７３００５０）ｘｉａｏ
ａｉｐｉｎｇ
（收稿日期：２００４．４．５）
ｆ接第５６页）
作者简介：王述全，１９６５年生，男，汉族，大学本科，工程师，毕业于大庆石油学院计控系自动化控制工程专业．现从事仪器仪表科学技术的应用研究。电子邮箱：ｍｅｎｇｃｈｅｎｌ２＠ｔｏｍ．ｃｏｒｎ；孟臣．１９６８年生，男，工程师，毕业于黑龙江八一农垦大学信息技术学院，现从事单片机及计算机测控方面的教学与研究。电话：０４５９—
６８１８９８５
１３８３６９６２８３３；Ｅ—ｍａｉｌ：ｍｅｎｇｅｈｅｎｌ２＠ｔｏｍ．ｃｏｍ
Ａｕｔｈｏｒ
ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ：ＷａｎｇＳｈｕｑｕａｎ，ｂｉｒｔｈｏｃｃｕｒｅｄ
ｉｎ
１９６５，ｍａｌｌ，
ｔｈｅ
Ｈａｎｎａｔｉｏｎａｌｉｔｙ，ｅｎｇｉｎｅｅｒ，ｇｒａｄｕａｔｅｄｆｒｏｍａｕｔｏｍａｔｉｏｎ
ｃｏｎｔｒｏｌ
ｓｐｅｃｉａｌｉｔｙｏｆ
ＤＡＱＩＮＧｐｅｔｒｏｌｅｕｍ
ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ
ｃｏｍｐｕｔｅｒａｎｄｃｏｎｔｒｏｌ
ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ｎｏｗｉｓ
ｅｎｇａｇｉｎｇ
ｉｎｔｈｅ
ｓｔｕｄｙ
ｏｎ
ｔｈｅｓｃｉｅｎｃｅａｎｄ
ｔｅｅｈ－
ｎｏｌｏｇｙ
ｏｆ
ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｎｄｍｅｔｅｒ．
（１６３７１４大庆大庆石油化工总厂化工厂仪表车间）王述全
（１６３３１９大庆黑龙江八一农垦大学信息技术学院）孟臣
张福军（Ｔｈｅ
ｃｈｅｍｉｃａｌ
ｐｌａｎｔ
ｍｅｔｅｒ
ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ
ｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ
１６３７１４）Ｗａｎｇ，Ｓｈｕｑｕａｎ
ｗｏｒｋｓｈｏｐＤａｑｉｎｇ
ｏｆｔｈｅ
ｐａｒｅｎｔ
ｃｏｍｐａｎｙ，Ｄａｑｉｎｇ
（Ｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ
ｔｈｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｃｏｌｌｅｇｅ
ｏｆ
Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ
ａｕｇｕｓｔ
ｆｉｒｓｔ
ｌａｎｄ
ｒｅｃｌａｍａｔｉｏｎ
ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｑｉｎｇ
１６３３１９）
Ｍｅｎｇ，
Ｃｈｅｎ
Ｚｈａｎｇ，Ｆｕｊａｎ
作者通信地址：
（１６３３１９黑龙江省大庆市高新技术开发区八一农垦大学信息技术学院１孟臣
ｆ收稿日期：２００４．９．１５）
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／Ｆ）
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１２０元／年一１３１—
万方数据
基于串行接口方式单片机通用数据采集系统设计
作者：王述全， 孟臣， 张福军
作者单位：王述全(163714,大庆,大庆石油化工总厂化工厂仪表车间)， 孟臣,张福军(163319,大庆,黑龙江八一农垦大学信息技术学院)
刊名：
微计算机信息
英文刊名：CONTROL & AUTOMATION
年，卷(期)：2004，20(10)
引用次数：3次
参考文献(4条)
1.孟臣.李敏高性能铁电存储器FM24C256及其在单片机中的应用[期刊论文]-电子技术 2003
2.李敏.孟臣串行中文图形液晶显示模块在单片机系统中的应用[期刊论文]-电子产品世界 2002(b)
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1.期刊论文程玉伟我企业基于串行接口方式单片机通用数据采集系统设计-黑龙江科技信息2008,""(3)
近年来随着片内具有FLASH存储器的非总线型单片机及具有串行接口的外围器件的推出,使得设计出基于串行接口方式的数据采集系统成为可能. 2.期刊论文黄菊生.周慧.谭季秋.HUANG Ju-sheng.ZHOU Hui.TAN Ji-qiu单片机仿真实验仪在汉字LCM开发中的应用-湖南工程学院学报（自然科学版）2005,15(2)
介绍了用DP-51单片机实验仪开发汉字LCM.汉字型液晶显示模块OCM48C与单片机可以采用并行接口或串行接口方式,用DP-51单片机实验仪液晶显示接口连接汉字模块OCM4(8C,能简便的进行汉字显示开发,使该实验仪成为一个汉字LCM开发的有力工具.
3.期刊论文刘晓东.李淑波.施艳艳.LIU Xiao-dong.LI Shu-bo.SHI Yan-yan基于SPR4096的SPCE061A单片机存储器扩展设计-自动化与仪表2007,22(6)
SPR4096是一款高性能4Mbits的FLASH存储器,广泛应用于语音图像处理等大容量存储器扩展场合.该文介绍了SPR4096芯片的特点及工作特性,根据SPR4096的不同应用,设计了与SPCE061A单片机分别采用总线与串行接口方式时的具体硬件连接原理图,给出了两种接口方式下SPCE061A对SPR4096实现读写控制的软件设计要点及相应的程序代码.
4.学位论文于满立柴油发电机组监控设备的设计2005
柴油发电机组作为备用电源广泛地应用于电力系统中。柴油发电机组的运行状态直接影响到柴油发电机组发电的电能质量。因此，监控柴油发电机组的运行，实时、准确地读取各个参量，并能根据需要进行远程监测、本地控制柴油发电机组是非常重要的。
本论文的主要目的是介绍柴油发电机组监控设备的设计情况。首先介绍了研制背景，指出其重要意义以及柴油发电机组的结构及其工作原理。其次给出了系统设计的要求。然后详细地介绍了系统的硬件、软件设计。最后通过介绍原理样机在模拟系统上的调试，说明设计的可行性。
本课题的设计主要从两个方面进行研究，一方面是硬件设计，另一方面是软件设计。硬件部分的核心器件采用型号为AT89C55WD的单片机，它的外围器件选择的都是串行接口方式的芯片，这样可以简化电路，减少制版面积，使费用降低。本监控设备显示部分采用的是带汉字库的液晶显示，清晰、直观，能够方便地进行人机对话。软件部分设计由单片机控制软件和后台监测软件两个部分组成，都是采用模块式设计，便于修改，容易满足不同用户的需求。本文利用C51语言开发单片机的控制软件，对该软件的设计思想进行了详细分析，给出了程序流程图，讨论了编程方法及技巧，开发了中断、键盘显示、采样等功能模块。利用VisualBasic语言开发出通信功能模块，主要解决以下两个方面问题：与监控设备的单片机采集系统的通信即对单片机采集到的数据进行接收；开发用户界面，要使该界面友好。在设计过程中，硬件部分和软件部分都运用了抗干扰技术，使设计的监控设备性能稳定，实用效果好。
通过对原理样机在模拟系统上的调试，分析了设备的优缺点，并总结了一些设计经验以及对柴油发电机组监控设备未来的展望。
5.期刊论文熊一利.XIONG Yi-li可视化实时数据采集系统设计与实现-化工自动化及仪表2007,34(4)
介绍一种基于串行接口方式的单片机通用数据采集系统,该系统以AT89C52单片机为核心,从数据的采集、存储与上位机的通信到数据的显示全部采用串行接口器件,从而降低了布线密度,提南了系统可靠性.对系统的硬件组成结构予以详细介绍,并给出了软件流程.
6.期刊论文熊一利.XIONG Yi-li可视化的实时数据采集系统设计与实现-电脑知识与技术（学术交流）
2007,2(10)
介绍了一种基于串行接口方式的单片机通用数据采集系统,该系统以AT89C52单片机为核心,从数据的采集、存储与上位机的通信到数据的显示全部采用串行接口器件,从而降低了布线密度,提高了系统可靠性.文中对系统的硬件组成结构予以详细介绍,并给出了软件流程.
7.期刊论文于浩洋.邵国平.秦杰.YU Hao-yang.SHAO Guo-ping.QIN Jie基于ENC28J60以太网控制器的SPI接口设计-黑龙江工程学院学报（自然科学版）2009,23(2)
为了解决传统的一对一的数据传输模式,同时改善以太网接口电路存在电路结构复杂、连线较多、容易出错的缺陷,在介绍全球目前最小封装的以太网控制器ENC28J60的特性、内部结构、引脚功能和主要寄存器设置的基础上,以ENC28J60为核心,结合单片机设计一种精简的以太网接口电路,并将此设计应用于智能抄表系统.由于ENC28J60采用SPI串行接口方式,不仅简化设计,而且具有很好的数据传输功能.
8.期刊论文段鸿杰.DUAN Hong-jie△-∑ADC CS5460在压实度检测仪中的应用-微计算机信息2009,25(14)
CS5460是一种电能检测单片集成△-∑功能ADC芯片,具有串行接口方式,并内嵌有DSP运算功能.将CS5460应用到压实度检测当中,简便地实现振动的测量和传感器的标定,同时,降低了测控系统的数据运算、传输的负荷,提高了产品的性能.将器件应用到压实检测领域,拓展了该器件和MCS-51单片机的应用范围,降低了系统成本,提高了工程机械的自动化程度.
9.期刊论文张文广.周绍磊.史贤俊.李新.ZHANG Wen-guang.ZHOU Shao-lei.SHI Xian-jun.LI Xin LCM12832ZK型
串/并行图形点阵液晶显示模块及其应用-国外电子元器件2005,""(12)
LCM12832ZK是一种具有8位/4位并行、2线/3线串行多种接口方式,内带8000多种GB2312简体中文字库的图形点阵液晶显示模块.它具有体积小、功耗低、价格便宜、使用方便等特点,因而广泛应用于许多领域.文中介绍了LCM12832ZK的性能特点、引脚说明、操作指令以及接口方式,并以AT89C52单片机及2线串行接口方式为例,给出了相应的硬件电路及软件程序代码.
10.学位论文曾海坚长程动态心电监护系统开发及QRS波分类新方法研究1998
该文从第一到五章系统地介绍了三通道全数字Holter系统的研制开发工作,其主要内容包括:a)记录器设计.为了让记录器能够在电池供电的情况下
,实现24小时的心电信号记录存储,采用了高性能、低功耗的设计:采用Intel的80C198作为核心,配合PSD311L形成主控系统;采用AD620、MAX492等构成三通道可变增益心电放大器;采用超大容量Flash存储器组成12M字节心电数据存储模块.记录器内软件包括三个部分:登录新记录.记录器内的任务具有不同的性质,必须利用中断调用将其分为前后台运行,不同任务之间需要采用循环缓冲区进行协调.b)数据回放接口设计.回放接口电路是记录器与PC机的连接桥梁.为了减少机械连接上的复杂度,提高可靠性,采用串行接口方式,共有两个串行通道:一个由PC串口直接与记录器相连,其数据传输速度较慢,工作于异步方式,用于传输命令;另一个由位于回放接口卡上的单片机和高速串并行转换电路组成,其数据传输速度很快,工作于同步方式,专门用于传输数据,接受到的数据通过双端口RAM缓冲,由PC总线进入计算机.c)后处理分析系统.包括三部分:数据库部分、分析模块和人机界面.数据库部分(包括病人信息库及其心电数据库)负责管理各种数据,为其他模块提供与原始数据的接口;分析模块采用面向对象方法封装ECG分析算法,首先包括QRS波检测、波形分类,然后是心律失常分类、ST段分析和心率变异分析;人机界面通过一个美观、实用、友好的用户界面将分析结果以不同的形式表达给医师,并且通过人机交互,接受医师修改输入,最后形成准确的分析报告输出.最后就Holter系统中的关键问题之一:QRS波分类提出了新的解决方法.传统的方法在应付来自不同病人、甚至同一病人不同状态下的复杂多变的数据方面显得顾此失彼、力不从心.第七章针对这一关键问题,提出了采用自适应Hermite分解实现特征提取,利用径向基函数神经网络实现映射的新分类方法,并详细介绍了方法的理论基础和具体实现.
引证文献(4条)
1.林国汉.李晓秀基于单片机的数据采集与处理系统的设计[期刊论文]-湖南工程学院学报（自然科学版）
2009(2)
2.丁明亮.张娟基于W77E58单片机的通用数据采集和通讯仪的设计[期刊论文]-电子技术 2009(7)
3.朱新波.杨平.赵军民基于DSP的移频信号检测系统的设计[期刊论文]-微计算机信息 2006(32)
4.陈涛.魏朗人-车-路虚拟仿真中人机交互模块开发[期刊论文]-微计算机信息 2006(19)
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