【正文】 K 型熱電偶（線性化原理圖見圖 ）的測溫范圍為 0~1300186。 主程序設(shè)計 主程序（流程圖見圖 ）是程序的支撐，各個子程序通過被主程序的調(diào)用發(fā)揮其相應(yīng)的功能和作用：端口初始化子程序是對 SPEC061A 的并行端口 IOA和 IOB 進行輸入、輸出控制；鍵盤掃描子程序為實現(xiàn)鍵盤控制提供了條件； A/D采樣、濾波子程序是系統(tǒng)功能實現(xiàn)的前提條件；線性化子程序提供的是可顯示的數(shù)據(jù)，它把一個無確定意義的數(shù)值變成一個具有物理意義的數(shù)值；存儲子程序把線性化得到的數(shù)據(jù)進行存儲，便于以后調(diào)用；顯 示子程序把系統(tǒng)要得到的物理量直觀的通過顯示屏顯示出來，以便了解當前的工藝參數(shù)的變化，對現(xiàn)場進行監(jiān)視。如果在限定的時間內(nèi)， Watch Dog計數(shù)器沒有被清除， CPU就會認為系統(tǒng)已經(jīng)無法正常工作，將會進行系統(tǒng)復(fù)位 (reset)。第 0~2位用來改變 CPUCLK，若將第 0~2位設(shè)為 “111” 可以使 CPU時鐘停止工作，系統(tǒng)切換至低功耗的睡眠狀態(tài)；通過設(shè)置該單元的第 5~7位可以改變系統(tǒng)時鐘的頻率。 PLL的作用如圖 ： 圖 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 26 系統(tǒng)時鐘 32768Hz的實時時鐘經(jīng)過 PLL倍頻電路以后，產(chǎn)生系統(tǒng)時鐘頻率 Fosc， Fosc再經(jīng)過分頻得到 CPU時鐘頻率 (CPUCLK)，可通過設(shè)定 P_SystemClock(寫 )(7013H)單元來控制。例如向 0x8000記憶地址寫入 0xffff流程如下：（ 1） 0x7555 ← 0xAAAA (2) 0x7555 ← 0x5533 (3) 0x8000← 0xFFFF 3. 連續(xù)寫入多個字的流程是：先對命令用戶接口地址 0x7555送出 0xAAAA，然后再對命令用戶接口地址 0x7555送出 0x5544，再給要連續(xù)寫入字的起始地址寫入字數(shù)據(jù)，約 40us即可完成 1個字的寫入操作。要保證擦除操作的正確完成，必須考慮以下幾個參數(shù)： 1. 該閃存的內(nèi)部分頁結(jié)構(gòu)。 此外，為保證數(shù)據(jù)的正確寫入，用戶必須在寫入之前擦除頁的內(nèi)容。全部 32K 字閃存均可在 ICE 工作方式下被寫入或被擦除。最大輸出電流可為 2mA或是默認值 3mA。然而，在選擇 Line_In通道后，只有在讀取P_ADC_LINEIN_Data(讀 )($702CH)單元的內(nèi)容后，才執(zhí)行 A/D轉(zhuǎn)換，且不能使用定時器鎖存數(shù)據(jù)。工作時，如果 MIC_In通道和 Line_In通道都處于直接工 作模式 (direct mode)，程序會檢查 P_ADC_Ctrl(W)($7015H)的第 15位。此反饋回路把 ADC的最高參考電壓設(shè)置為 2V。其 余 7個通道 (Line_In)和IOA[0~6] 引腳共享，可以將輸入的模擬信號 (如電壓信號 ) 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。 A 口的 IOA0~IOA7 用作輸入口時具有喚醒功能，即具有輸入電平變化引起CPU中斷功能。 SPCE061A有兩個 16 位通用的并行 I/O 口： A 口和 B 口。 61 板為 Probe 和 EZ_Probe 各自提供了一組接口，可通過 S5 跳線來選擇使用的接口類型。 SPY0029 是凌陽公司設(shè)計的電壓調(diào)整 IC，采用 CMOS工藝，具有靜態(tài)電流低、驅(qū)動能力強、線性調(diào)整出色等特點。 圖 SPCE061A LQFP80封裝引腳排列圖 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 13 圖 SPCE061APLCC84封裝排列 圖 SPCE061A PLCC84實物圖 在 PLCC84封裝中，有 15個空余腳，用戶使用時這 15個空余腳懸浮。因此，與 SPCE500A相比，以 181。另外， 181?！痭SP ?家族片內(nèi)帶有高尋址能力的 ROM、靜態(tài) RAM和多功能的 I/O口。這樣做無疑會使每一種派生產(chǎn)品具有更強的功能和更低的成本?！痭SP ?系列單片機（以下簡稱 181。有時采用不恰當數(shù)字濾波反而會適得其反，造成不良影響。 防脈沖干擾復(fù)合濾波法 這種方法兼容了算術(shù)平均值法和中值濾波法的優(yōu)點。 一階滯后濾波法（慣性濾波法） 在模擬輸入通道中，常用一階低通 RC 濾波器來削弱干擾。 算術(shù)平均值濾波 算術(shù)平均值法是尋找這樣一個 Y 作為本次采樣的平均值，使該值與本次各采樣值間誤差的平方和最小，即 E? min 21Nii e????????=min ? ?21Nii YX????????? 由一元函數(shù)求極限原理得 11 N iiYXN ?? ? 式中 Y —— N 次采樣的算術(shù)平均值； iX —— 第 i 次采樣值； N —— 采樣次數(shù)。 應(yīng)用舉例：見“軟件設(shè)計”“線性化子程序”部分。要減少這種誤差就必須選取更多的樣點，這樣勢必占用更多的內(nèi)存。對每一個需要做標度變換的數(shù)據(jù) y 分別查表一次，找出數(shù)據(jù) y 所在的區(qū)間，然后用該區(qū)間的線性插值公式 ? ?i i iy y k x x? ? ? 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 5 其中 11iii yyk xx???? ? 進行計算，即可完成對 A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)字量所做的標度變換。 例如，在流量測量中，從差壓變送器來的信號 P? 與實際流量 Q 成平方根的關(guān)系，即 Q K P?? 式中 K —— 刻度系數(shù)，與流體的性質(zhì)和節(jié)流裝置的尺寸有關(guān)?？梢赃M一步用軟件對采樣數(shù)據(jù)做預(yù)處理，使采樣數(shù)據(jù)盡 可能接近其真實值，以使數(shù)據(jù)的二次處理結(jié)果更加精確。預(yù)處理通常是剔除數(shù)據(jù)奇異項、去除數(shù)據(jù)趨勢項。因而必須采用各種方法（如濾波等）最大限度地消除混入數(shù)據(jù)中的干擾，以保證數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的精度。 相應(yīng)的過程稱為數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理 。數(shù)據(jù)處理 領(lǐng)域典型的應(yīng)用 還有 高能物理試驗數(shù)據(jù)處理、天文觀測數(shù)據(jù)處理、知識檢索和挖掘 、 遙感數(shù)據(jù)處理 、 企業(yè)數(shù)據(jù)中心 、 業(yè)務(wù)系統(tǒng)備份 、 數(shù)據(jù)容災(zāi)備份 、 商業(yè)智能 、 遠程教育。它不僅涉及到傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)的控制處理，如溫度、壓力、流量、位移等，更延伸到人們的日常學習和工作生活中。 題 目：基于凌陽 61 板的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） I 基于凌陽 61 板的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 摘 要 隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展和普及，數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)也迅速得到應(yīng)用。 關(guān)鍵詞： 數(shù)據(jù)采集；數(shù)據(jù)處理； 凌陽 61板內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） II Abstract With puter technology and the rapid development of universal, data acquisition and data processing system has been applied rapidly. In the production process, the system can be applied to field production process parameters for collection, monitoring and recording. To improve product quality and reduce cost mean of information. In scientific research, data collection and application of data processing system will be a lot of dynamic information. Blink time to study the physical processes powerful tool, as well as access to scientific mysteries of one of the important means. In short, in whatever field, data acquisition and data processing systems are widely used. The economic impact is increasingly larger. In modern society, production and people39。 例如， Excel 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 就是一款通用性、使用性、功能強大的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的任務(wù) 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的任務(wù)，總的來說就是采集傳感器輸出的模擬信號并轉(zhuǎn)換成計算機能識別的數(shù)字信號，然后送入微處理器，根據(jù)不同的需要，系統(tǒng)進行相應(yīng)的計算和處理得出所需的數(shù)據(jù)。三 是分析計算數(shù)據(jù)的內(nèi)在特征。數(shù)據(jù)的數(shù)字濾波、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等。 采樣數(shù)據(jù)的標度變換 把 A/D 轉(zhuǎn)換的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為帶有工程單位的數(shù)字量，這種變換稱為標度變換，也稱為工程變化。 根據(jù)上式可知，流體的流量 Q 與被測流體流過節(jié)流裝置時前后的壓力差 P?成正比，于是測量流量時的標度變換公式： 000 0m mK X K NYQ K N K N?? ?? ? 則 ? ?0 000 mmXNY Q Q QNN?? ? ?? 式中 Y —— 被測量的流量經(jīng)標度變換的實際值； mQ —— 被測流量量程的上限值； 0Q —— 被測流量量程的下限值； mN —— 被測流量量程的上限 mQ 對應(yīng)的 A/D 轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量； 0N —— 被測流量量程的下限 0Q 對應(yīng)的 A/D 轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量； X —— 被測流量的實際值 Y 所對應(yīng)的 A/D 轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。 具體執(zhí)行過程如下： ⑴ 用實驗法測出被測量與傳感器之間的關(guān)系曲線 ()y f x? 。并使計算時間加長。 采樣數(shù)據(jù)的數(shù)字濾波 由于工業(yè)生產(chǎn)和科學實驗現(xiàn)場的環(huán)境比 較惡劣，干擾源較多，為了減少對采樣數(shù)據(jù)的干擾，提高系統(tǒng)的性能，一般在進行數(shù)據(jù)處理之前，先要對采樣數(shù)據(jù)進內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 6 行數(shù)字濾波。 算術(shù)平 均值法適用于對壓力、流量一類信號的平滑處理，這類信號的特點是有一個平均值，信號在某一數(shù)值范圍附近上下波動，在這種情況下，僅取一個采樣值作為依據(jù)顯然是不準確的。但不宜用這種模擬算法對低頻干擾進行濾波，原因在于大時間常數(shù)及高精度的 RC網(wǎng)絡(luò)不易制作，因為時間常數(shù)ζ越大，必然要求 R的值越大，且漏電流也隨之增大。它既可以去掉脈沖干擾，又可對采樣值進行平滑處理。如在自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，采用數(shù)字濾波會把偏差濾掉，使系統(tǒng)失去調(diào)節(jié)作用?！痭SP ?家族）采用的是模塊式集成結(jié)構(gòu)，它以 181。 181。另外，181?！痭SP ?家族的工作電壓范圍大，能在低電壓供電時正常工作，且能用電池供電?！痭SP ?為核心的 SPCE061A微控制器是適用于數(shù)字語音識別應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)品的一種最經(jīng)濟的選擇。在 LQFP80封裝中有 9個空余腳，用戶使用時這 9個空余腳接地。 圖中的 VDDH3為 SPCE061A 的 I/O 電平參考，如果該點接 SPCE061A（ PLCC84 封裝，下面的介紹中當出現(xiàn) SPCE061A 的引腳描述時，均指此封裝的芯片）的 51 腳，可使 I/O輸出高電平為 ； VDDP 為 PLL 鎖相環(huán)電源，接 SPCE061A 的 7 腳； VDD 和內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 16 VDDA 分別為數(shù)字電源與模擬電源，分別接 SPCE061A 的 15 腳和 36 腳； AVSS1是模擬地，接 SPCE061A 的 24 腳； VSS 是數(shù)字地，接 SPCE061A 的 38 腳； AVSS2接音頻輸出電路的 AVSS2。 ICE 接口部分電路如圖 所示。這兩個口的每一位都可通過編程單獨定義成輸入或輸出口。在那些用電池供電、追求低能耗的應(yīng)用場合，可以應(yīng)用 CPU的睡眠模式（通過軟件設(shè)置）以降低功耗，需要時以按鍵來喚醒 CPU，使其進入工作狀態(tài)。SPCE061A 的 A/D轉(zhuǎn)換范圍是整個輸入范圍，即 0V～ AVdd。如果用戶指定的參考電壓源的值不超過AVDD，它還可以被當作 ADC的最高參考電壓。只有當目前的 AD轉(zhuǎn)換完成后，才能切換通道。 進入睡眠狀態(tài)后， ADC被關(guān)閉 (包括 AGC和 VADC)。 DAC_OUT的設(shè)置可改變 DAC輸出的功率。為了安全起見，不對用戶開放整體擦除功能。頁大小為 0x100。 2. 每個頁分區(qū)的擦除時間。再對命令用戶接口地址 0x7555送出 0x5544，再對后續(xù)要寫入的字地址寫入字數(shù)據(jù)，等待 40us，循環(huán)操作即可 完成連續(xù)字的寫入。預(yù)設(shè)的 Fosc、 CPUCLK分別為 Fosc/8。此外，在睡眠狀態(tài)下，通過設(shè)置該單元的 第 4位可以開打或關(guān)閉 32768Hz實時時鐘。 SPCE061A的 Watch Dog的清除時間周期為 。 開 始端 口 初 始 化鍵 盤 掃 描 子 程 序A /D 采 樣 、 濾 波 子 程 序線 性 化 子 程 序儲 存 子 程 序顯 示 子 程 序結(jié) 束 圖 主程序流程圖 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 29 鍵盤掃描子程序 該程序（流程圖見圖 ）是實現(xiàn)按鍵功能的必要條件，這里設(shè)置端口 IOA為輸入口，系統(tǒng)上電后，自動檢測 IOA 口是否有輸入，如果檢測到 IOA 0、 IOAIOA2 中有一個 鍵 按下的話，就進