單片機技術(shù)在數(shù)據(jù)采集及監(jiān)測過程中的應用
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2．3 數(shù)據(jù)采集子程序
0834的功能和特點：8位串行逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器，占用I／O口線少，通過信號線引入的干擾也少；易于和微處理器連接；滿比例尺工作或用5V基準電壓；地址邏輯多路器選通的4輸入通道；單5V供電，輸入范圍0～5V；輸入和輸出與TTL和CMOS兼容；在Fclock=250kHZ(時鐘頻率)時，轉(zhuǎn)換時間為32微秒；總非調(diào)整誤差1LSB。
工作時序及過程：
置CS(非)為低，使所有邏輯電路使能，轉(zhuǎn)換器初始化。CS(非)在整個轉(zhuǎn)換過程必須一直保持為低。接著從處理器接收一個時鐘，在每個時鐘的上跳變化時，DI端的數(shù)據(jù)移入多路器地址移位寄存器。第一位為邏輯高，表示啟始位。緊接的3到4位是配置位。在連續(xù)的每個時鐘的上跳變化時，啟始位和配置位移入移位寄存器。當啟始位移入多路器寄存器的開始位置后，輸入通道選通，轉(zhuǎn)換開始。SAR狀態(tài)輸出(SARS)變?yōu)楦弑硎巨D(zhuǎn)換過程正在進行中。DI端在轉(zhuǎn)換過程中與多路器的移位寄存器之間是關(guān)斷的。本文引用地址：http://www.butianyuan.cn/article/171565.htm
一個時鐘的時間間隔被自動插入，以使選定的多路通道穩(wěn)定。DO脫離高阻狀態(tài)，提供一個時鐘的時間間隔的低電平，使多路器穩(wěn)定。SAR比較器把從電阻梯級網(wǎng)絡輸出的逐次信號和輸入模擬信號進行比較。比較器的輸出指出模擬輸入大于還是小于電阻梯級網(wǎng)絡的輸出。在轉(zhuǎn)換過程中，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)同時從DO端輸出，以最高位(MSB)開頭。經(jīng)8個時鐘后，轉(zhuǎn)換完成，SARS變?yōu)榈汀LC0834在輸入以最高位(MSB)開頭的數(shù)據(jù)流后，又以最低位(LSB)開頭重輸出一遍前面的數(shù)據(jù)流，當CS(非)變?yōu)楦?，?nèi)部所有寄存器清零。此時，輸出電路變?yōu)楦咦锠顟B(tài)。如果希望開始另一輪轉(zhuǎn)換，CS(非)必須做一個從高到低的跳變，后面緊跟地址數(shù)據(jù)。此外，DI和DO可以連在一起，通過一根線連到處理器的一個雙向I／O口，因為DI端只在多路器尋址時被檢測，而此時DO端為高阻狀態(tài)。
2．3．1 數(shù)據(jù)采集模塊
由于8031無專門的供串行A／D轉(zhuǎn)換的時序接口，故用8031的P1．0口模擬TLC0834進行A／D轉(zhuǎn)換所需的時序。DI為數(shù)據(jù)輸入口，DO為數(shù)據(jù)輸出口，SARS為輸出口。
2．3．2 數(shù)字濾波子程序
數(shù)值濾波子程序采用“去掉一個最高分，去掉一個最低分”的方法，其具體做法為：連續(xù)采樣幾次，將其求累加和，同時找出其中的最大值和最小值，再從累加和里減去最大值和最小值，求剩下數(shù)據(jù)的平均值，即得有效采樣值。該程序為每個數(shù)據(jù)連續(xù)采集6次，最終結(jié)果送A，這樣就可以消除干擾的影響，提高所采集數(shù)據(jù)的真實性，防止干擾所引起的偶然性誤差。
2．3．3 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換子程序
功能：由于所采集的信號都是轉(zhuǎn)換成0～5V的標準信號，以滿足A／D轉(zhuǎn)換要求，所以在顯示和打印時，應經(jīng)過乘以相應的系數(shù)轉(zhuǎn)換成實際值。同時由于計算機所用的碼制大多為二進制或十六進制也應將之轉(zhuǎn)換成符合人們習慣的十進制數(shù)供顯示和打印。
入口：被轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)放在A中，出口：轉(zhuǎn)換結(jié)果，十位放R6中，個位放R5中，小數(shù)位放R4中。
二進制轉(zhuǎn)換成十進制子程序：
由于計算機的數(shù)據(jù)代碼通常為二進制或十六進制，不符合人們的習慣，通過該子程序功能可轉(zhuǎn)換成符合人們習慣的十進制數(shù)供顯示和打印。入口一R2R3，出口一R0R1R2R3R4R5(6位BCD碼)
2．3．4 實時時鐘芯片DS12887功能程序
帶RAM的實時時鐘DS12887是DALLAS公司最成功的產(chǎn)品，其主要特點：斷電情況下運行十年以上不丟失數(shù)據(jù)，計秒、分、時、天、星期、日、月、年，并有閏年補償功能，可以用二進制數(shù)碼或BCD碼表示時間日歷和警報。
內(nèi)部RAM及寄存器功能。DS12887內(nèi)部具有128個非易失性RAM，即當外部電壓低于3V時，外部Vcc被關(guān)閉，內(nèi)部鋰電池被接通繼續(xù)為實時時鐘供電，并保護內(nèi)部RAM存儲器中的數(shù)據(jù)。
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