【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信號轉(zhuǎn)換成串口信號，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，是一款相當不錯的USB轉(zhuǎn)串口芯片。 USB串口原理圖第5章 測量系統(tǒng)的軟件設(shè)計 系統(tǒng)總程序流程圖設(shè)計 初始化時鐘 初始化定時器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復位按鈕、傳感器測角加速度電機同時與旋轉(zhuǎn)電機的轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)，單片機內(nèi)部初始化，利用傳感器數(shù)據(jù)采集經(jīng)放大電路后，單片機讀取A/D并在顯示器上顯示出來。通過USB串口模塊與PC機通信實時制作曲線圖，從而有效地快速準確地反映出角加速度的變化。主程序詳情見附錄1主程序部分。 顯示模塊的流程設(shè)計數(shù)據(jù)的顯示通過LCD1602進行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附錄1顯示程序部分。 數(shù)字濾波的設(shè)計中位值平均濾波法（又稱防脈沖干擾平均濾波法）。A、方法：相當于“中位值濾波法”+“算術(shù)平均濾波法”連續(xù)采樣N個數(shù)據(jù)，去掉一個最大值和一個最小值然后計算N2個數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值，N值的選?。?14。B、優(yōu)點：融合了兩種濾波法的優(yōu)點對于偶然出現(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。程序詳情見附錄1顯示程序。 存儲模塊流程設(shè)計硬件抽象層包括訪問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接口來實現(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。自動調(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)標志，從而根據(jù)不一樣的狀態(tài)標志，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卡中得到實現(xiàn)。根據(jù)存儲卡的基本協(xié)議，進而調(diào)用不同的命令來實現(xiàn)SD卡的各種不同的功能。其命令大致可分成十個類別。各種類別都包含了幾十條具體具體的命令，對于SPI協(xié)議，主機會主動發(fā)送每個命令。其發(fā)送的命令為6個字節(jié)的長度。其主要組成包括兩種命令，Command表示命令號，占用6位，長度為4個字節(jié)Parameter表示命令參數(shù)，其各種命令實物命令參數(shù)值是不同的。其命令結(jié)構(gòu)式順序總是從高到低的來排列，當存儲SD卡接檢測到主機所發(fā)送的命令。會對應(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SD卡的高級接口函數(shù)。使用時不需要知道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，客戶程序只需要簡單地調(diào)用接口函數(shù)了解SD卡的當前狀態(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)實現(xiàn)?？紤]到SD卡能用讀卡器直接讀入PC機 ,所以將SD卡作為存儲設(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,格式化時由操作系統(tǒng)將每個扇區(qū)設(shè)為512B,則采集數(shù)據(jù)時也要在C8051F020內(nèi)部設(shè)置一個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)，不然就會造成數(shù)據(jù)的丟失。在進行格式化時每簇含扇區(qū)的個數(shù)是由操作系統(tǒng)所決定的、扇區(qū)個數(shù)的保留、FAT表的具體位置設(shè)計以及根目錄的地址等信息。SD卡的第一個扇區(qū)用來存放那些信息。在卡上建立文件時首先需讀取首扇區(qū)的內(nèi)容,由此把各個偏移地址計算出來。首先計算出FAT表的位置,并將第一頁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,直到最后一個FAT頁。每個文件在根目錄中占32B,包括文件名、擴展名、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) 引導扇區(qū) FAT系統(tǒng)文件結(jié)構(gòu)圖24小時采集的信號數(shù)據(jù)量計算如下:采樣率100點/s ,每個點用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或者移動存儲卡的形式存儲。因為數(shù)據(jù)是連續(xù)采集的，所以SD卡中的文件大小會隨著時間的變化而增大的，也就是說開始建立的時候是不可以設(shè)定文件的最終大小，要求程序能不斷申請新簇，然后其相應(yīng)的修改文件的大小。存儲程序詳情參見附錄1存儲程序部分。 開始 SD卡初始化 發(fā)送命令CMD24SD卡接受響應(yīng) Y 超時錯誤 N發(fā)送數(shù)據(jù)起始標志發(fā)送兩個字節(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)存儲流程結(jié)構(gòu)圖 數(shù)據(jù)通信模塊流程設(shè)計根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計的需要單片機與PC機之間可以通信，進行數(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)計流程圖程序詳情參見附錄1串口程序模塊。第六章 總結(jié)與展望采用單片機技術(shù)來實現(xiàn)角加速度的測量，可以提高旋轉(zhuǎn)角加速度測量的精確度，并且加快了采樣的速率，具有較好的實時性。本文介紹的旋轉(zhuǎn)角加速度方法適用于高低轉(zhuǎn)速的測量，測量精確度與轉(zhuǎn)速無關(guān)，因而具有較寬的應(yīng)用范圍和廣闊的應(yīng)用的前景。 基于單片機的旋轉(zhuǎn)角加速度測量系統(tǒng)，具有硬件電路簡單，程序簡單和運算速度快，測速范圍廣，抗干擾性能好的特點。在設(shè)計的信號處理電路中經(jīng)過濾波，能夠進一步減少誤差，使測量精度得到提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我深深懂得了要不斷把所學知識學以致用，也發(fā)現(xiàn)了自己的知識薄弱，還需通過自身不斷努力，不斷提高自己的分析問題、解決問題的能力，同時也提高了我的專業(yè)技能，拓展了我的專業(yè)知識面，使我更加體會到要想完成一件事必須認真、踏實、勤于思考、和謹慎穩(wěn)重。參考文獻[1] Furukawa N, Ohnishi K. 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