【正文】 多種操作系統(tǒng)。PL2303HX采用28腳貼片SOIC封裝，工作頻率為12MHZ，符合USB ，可以直接將USB信號(hào)轉(zhuǎn)換成串口信號(hào)，波特率從75～1228800，有22種波特率可以選擇，并支持16共5種數(shù)據(jù)比特位，是一款相當(dāng)不錯(cuò)的USB轉(zhuǎn)串口芯片。 USB串口原理圖第5章 測(cè)量系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)總程序流程圖設(shè)計(jì) 初始化時(shí)鐘 初始化定時(shí)器0 初始化IO口 初始化ADC0 使能比較器1 使能片內(nèi)參考電壓 開總中斷 開串口中斷0調(diào)用顯示，存儲(chǔ)子程序開始 結(jié)束調(diào)用串口子程序 主程序流程圖按下單片機(jī)復(fù)位按鈕、傳感器測(cè)角加速度電機(jī)同時(shí)與旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)，單片機(jī)內(nèi)部初始化，利用傳感器數(shù)據(jù)采集經(jīng)放大電路后，單片機(jī)讀取A/D并在顯示器上顯示出來(lái)。通過(guò)USB串口模塊與PC機(jī)通信實(shí)時(shí)制作曲線圖，從而有效地快速準(zhǔn)確地反映出角加速度的變化。主程序詳情見(jiàn)附錄1主程序部分。 顯示模塊的流程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的顯示通過(guò)LCD1602進(jìn)行10ms的刷新顯示，其顯示有效位為四位。 下圖為顯示模塊軟件流程圖：開始LCD初始化LCD是否為忙？結(jié)束顯示數(shù)據(jù)MCU向LCD寫數(shù)據(jù)MCU向LCD寫命令YN LCD程序流程圖顯示程序詳情見(jiàn)附錄1顯示程序部分。 數(shù)字濾波的設(shè)計(jì)中位值平均濾波法（又稱防脈沖干擾平均濾波法）。A、方法：相當(dāng)于“中位值濾波法”+“算術(shù)平均濾波法”連續(xù)采樣N個(gè)數(shù)據(jù)，去掉一個(gè)最大值和一個(gè)最小值然后計(jì)算N2個(gè)數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值，N值的選?。?14。B、優(yōu)點(diǎn)：融合了兩種濾波法的優(yōu)點(diǎn)對(duì)于偶然出現(xiàn)的脈沖性干擾，可消除由于脈沖干擾所引起的采樣值偏差。程序詳情見(jiàn)附錄1顯示程序。 存儲(chǔ)模塊流程設(shè)計(jì)硬件抽象層包括訪問(wèn)SD卡的硬件環(huán)境配置、通訊的基本函數(shù)是由其SPI接口來(lái)完成的以及SPI中斷的處理。硬件環(huán)境配置包括硬件初始化、以及內(nèi)存變量初始化等。通訊的基本函數(shù)是由其SPI接口來(lái)實(shí)現(xiàn)完成的，包括主控制器向SD卡發(fā)送一字節(jié)和從SD卡讀取一字節(jié)的基本函數(shù)，這是所有SPI通訊的基礎(chǔ)。SPI接口在SPI中斷處理時(shí)。自動(dòng)調(diào)用中其中斷的相關(guān)服務(wù)程序，在其中斷服務(wù)程序內(nèi)容中，獲取其控制寄存器的相關(guān)信息。這其信息包含著產(chǎn)生中斷的各種狀態(tài)標(biāo)志，從而根據(jù)不一樣的狀態(tài)標(biāo)志，選著不同函數(shù)處理的方式。命令層，什么是命令層就是系統(tǒng)調(diào)用硬件抽象層的數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收的函數(shù)，從而讓其SPI協(xié)議規(guī)定的各種命令在SD卡中得到實(shí)現(xiàn)。根據(jù)存儲(chǔ)卡的基本協(xié)議，進(jìn)而調(diào)用不同的命令來(lái)實(shí)現(xiàn)SD卡的各種不同的功能。其命令大致可分成十個(gè)類別。各種類別都包含了幾十條具體具體的命令，對(duì)于SPI協(xié)議，主機(jī)會(huì)主動(dòng)發(fā)送每個(gè)命令。其發(fā)送的命令為6個(gè)字節(jié)的長(zhǎng)度。其主要組成包括兩種命令，Command表示命令號(hào)，占用6位，長(zhǎng)度為4個(gè)字節(jié)Parameter表示命令參數(shù)，其各種命令實(shí)物命令參數(shù)值是不同的。其命令結(jié)構(gòu)式順序總是從高到低的來(lái)排列，當(dāng)存儲(chǔ)SD卡接檢測(cè)到主機(jī)所發(fā)送的命令。會(huì)對(duì)應(yīng)其接受的命令做出各種響應(yīng)。SD卡的響應(yīng)方式有4種格式，其中包括RR1B和R2以及RB格式。應(yīng)用層函數(shù)提供客戶程序訪問(wèn)SD卡的高級(jí)接口函數(shù)。使用時(shí)不需要知道SD卡的內(nèi)部具體結(jié)構(gòu)和命令內(nèi)容、不需要知道SPI的接口協(xié)議等基本內(nèi)容，客戶程序只需要簡(jiǎn)單地調(diào)用接口函數(shù)了解SD卡的當(dāng)前狀態(tài)、讀取自己需要的內(nèi)容或?qū)懭胱约旱膬?nèi)容。應(yīng)用層程序是在命令層基礎(chǔ)上的更高抽象，調(diào)用命令層函數(shù)實(shí)現(xiàn)?？紤]到SD卡能用讀卡器直接讀入PC機(jī) ,所以將SD卡作為存儲(chǔ)設(shè)備,具體采用128MB的SD卡。SD卡的讀寫方式有兩種其分別為SD方式和SPI方式,這里選擇SPI通信方式。扇區(qū)是SD卡上的文件系統(tǒng)基本單位,格式化時(shí)由操作系統(tǒng)將每個(gè)扇區(qū)設(shè)為512B,則采集數(shù)據(jù)時(shí)也要在C8051F020內(nèi)部設(shè)置一個(gè)512 B的緩沖區(qū),待其寫滿后一次性寫入到SD卡中。由于采樣時(shí)間相隔為10ms,這就要求系統(tǒng)在10ms內(nèi)把數(shù)據(jù)完全寫入SD卡內(nèi)，不然就會(huì)造成數(shù)據(jù)的丟失。在進(jìn)行格式化時(shí)每簇含扇區(qū)的個(gè)數(shù)是由操作系統(tǒng)所決定的、扇區(qū)個(gè)數(shù)的保留、FAT表的具體位置設(shè)計(jì)以及根目錄的地址等信息。SD卡的第一個(gè)扇區(qū)用來(lái)存放那些信息。在卡上建立文件時(shí)首先需讀取首扇區(qū)的內(nèi)容,由此把各個(gè)偏移地址計(jì)算出來(lái)。首先計(jì)算出FAT表的位置,并將第一頁(yè)FAT表讀入,并檢查是否有空簇。若有則記錄其偏移地址并寫到根目錄相應(yīng)文件屬性中。否則依序讀FAT下一頁(yè),直到最后一個(gè)FAT頁(yè)。每個(gè)文件在根目錄中占32B,包括文件名、擴(kuò)展名、文件起始簇的位置、文件的顯隱性等屬性。：數(shù)據(jù)區(qū) 根目錄區(qū) FAT2 FAT1 保留扇區(qū) 引導(dǎo)扇區(qū) FAT系統(tǒng)文件結(jié)構(gòu)圖24小時(shí)采集的信號(hào)數(shù)據(jù)量計(jì)算如下:采樣率100點(diǎn)/s ,每個(gè)點(diǎn)用8位表示,則數(shù)據(jù)量24x3600x100 =。這樣大量的數(shù)據(jù)可以采用Flash或者移動(dòng)存儲(chǔ)卡的形式存儲(chǔ)。因?yàn)閿?shù)據(jù)是連續(xù)采集的，所以SD卡中的文件大小會(huì)隨著時(shí)間的變化而增大的，也就是說(shuō)開始建立的時(shí)候是不可以設(shè)定文件的最終大小，要求程序能不斷申請(qǐng)新簇，然后其相應(yīng)的修改文件的大小。存儲(chǔ)程序詳情參見(jiàn)附錄1存儲(chǔ)程序部分。 開始 SD卡初始化 發(fā)送命令CMD24SD卡接受響應(yīng) Y 超時(shí)錯(cuò)誤 N發(fā)送數(shù)據(jù)起始標(biāo)志發(fā)送兩個(gè)字節(jié) CRC 接受SD卡響應(yīng) N 應(yīng)答命令 Y 結(jié)束 返回 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)流程結(jié)構(gòu)圖 數(shù)據(jù)通信模塊流程設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需要單片機(jī)與PC機(jī)之間可以通信，進(jìn)行數(shù)據(jù)的曲線繪制。中斷入口NN返回中斷數(shù)據(jù)發(fā)送完畢地址加1判角加速度信號(hào)取數(shù)據(jù)獲取數(shù)據(jù)地址初始化發(fā)送數(shù)據(jù)中斷初始讀數(shù)據(jù)Y發(fā)送失敗Y 串口設(shè)計(jì)流程圖程序詳情參見(jiàn)附錄1串口程序模塊。第六章 總結(jié)與展望采用單片機(jī)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)角加速度的測(cè)量，可以提高旋轉(zhuǎn)角加速度測(cè)量的精確度，并且加快了采樣的速率，具有較好的實(shí)時(shí)性。本文介紹的旋轉(zhuǎn)角加速度方法適用于高低轉(zhuǎn)速的測(cè)量，測(cè)量精確度與轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)，因而具有較寬的應(yīng)用范圍和廣闊的應(yīng)用的前景。 基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)角加速度測(cè)量系統(tǒng)，具有硬件電路簡(jiǎn)單，程序簡(jiǎn)單和運(yùn)算速度快，測(cè)速范圍廣，抗干擾性能好的特點(diǎn)。在設(shè)計(jì)的信號(hào)處理電路中經(jīng)過(guò)濾波，能夠進(jìn)一步減少誤差，使測(cè)量精度得到提高。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深深懂得了要不斷把所學(xué)知識(shí)學(xué)以致用，也發(fā)現(xiàn)了自己的知識(shí)薄弱，還需通過(guò)自身不斷努力，不斷提高自己的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，同時(shí)也提高了我的專業(yè)技能，拓展了我的專業(yè)知識(shí)面，使我更加體會(huì)到要想完成一件事必須認(rèn)真、踏實(shí)、勤于思考、和謹(jǐn)慎穩(wěn)重。參考文獻(xiàn)[1] Furukawa N, Ohnishi K. 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