【正文】 此外當(dāng)設(shè)備沒有連接時(shí)如果D 十 線為高而D 一 線為低設(shè)備也會(huì)進(jìn)入空閑模式，在掛起時(shí)，VOUT3 。 在本設(shè)計(jì)中，當(dāng)主機(jī)要求進(jìn)入掛起狀態(tài)或者當(dāng)主機(jī)本身處于掛起狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入掛起，那么 U S B線處于空閑模式。 PDNSBD12具有內(nèi)置的上電復(fù)位電路所以RE SETN腳可直接連到Vcc 在本設(shè)計(jì)中，由于PDNSBD12的工作電壓為5 V , 則將 5 V接到 Vcc腳而將Vout ( 接去禍電容) 。RD, WE口控制PDNSBD12 的讀寫。通過DSP的DOD7引腳與PDNSBD12的數(shù)據(jù)口相連，作為數(shù)據(jù)的輸入輸出通道，所有的數(shù)據(jù)。端點(diǎn)0和1緩沖區(qū)的大小為16字節(jié)，端點(diǎn)2為雙緩沖 6 4字節(jié) ( 雙向模式) 。 在本系統(tǒng)中，采用 USB通訊，其接口設(shè)計(jì)圖如圖 5 4歲所示PDNSBD12可以為 DSP提供一個(gè)通用的并行接口。在主端點(diǎn) ( 端點(diǎn)2 )和局部共享存儲(chǔ)器之間也可使用 D MA( 直接存儲(chǔ)器存取)傳輸。對(duì)于微控制器，PDNSBD12可以看成是一個(gè)有 8位數(shù)據(jù)總線和 1位地址線的存儲(chǔ)設(shè)備。 8 存儲(chǔ)器管理單元 MMU和集成 RAM :MMU和集成 RAM 能緩沖USB ( 工作在12M 6/s )數(shù)據(jù)傳輸和微控制器之間并行接口之間的速度差異，這允許微控制器以自己的速度讀寫U S B包。在掛起期間，LED熄滅。當(dāng)被成功枚舉并配置時(shí)，PDNSBD12指示燈將會(huì)始終亮。 7 GoodLinkL: GoodLink是靠一個(gè)引腳接發(fā)光二極管實(shí)現(xiàn)的。這使得系統(tǒng)微處理器可以在決定建立 USB連接之前完成初始化。這個(gè)模塊的功能包括:同步模式識(shí)別、并/串轉(zhuǎn)換、位填充/不填充、CRC校驗(yàn)、PID確認(rèn)、地址識(shí)別以及握手鑒定。 5 PHILIPS串行接口引擎 PSIE: PHILIPS的 SIE完全實(shí)現(xiàn) USB協(xié)議層。PLL的工作不需要外部器件。作為選擇，PDNSBD12提供集成1 .5 k上拉電阻的Soft Connect 技術(shù)。 PDNSBD12的內(nèi)部框圖如圖5 3所示: 圖53PDNSBD12內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 1 模擬收發(fā)器:集成的收發(fā)器直接通過終端電阻與U S B電纜接口。PDNSBD12完全符合USB 規(guī)范，也能適應(yīng)大多數(shù)設(shè)備類規(guī)范的設(shè)計(jì)，如成像類、大容量存儲(chǔ)類、通信類、打印類和人工輸入設(shè)備等，因此PDNSBD12非常適合做很多外圍設(shè)備，如打印機(jī)、掃描儀、外部大容量存儲(chǔ)器 ( Zip 驅(qū)動(dòng)器)和數(shù)碼相機(jī)等。該器件采用模塊化的方法實(shí)現(xiàn)一個(gè)USB 接口，允許在眾多可用的微控制器中選擇最合適的作為系統(tǒng)微控制器，允許使用現(xiàn)存的體系結(jié)構(gòu)并使固件投資減到最小。下面首先介紹一下PDNSBD12芯片特點(diǎn)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。它是可編程器件，通過對(duì)MAX5722 寄存器的寫入，可將輸出控制為單路輸出和雙路輸出，是一種理想的可以和DSP 等高速芯片相接合的器件。C 之間輸出穩(wěn)定，具有很寬的環(huán)境輸出溫度范圍。Max572214365278 PAGND GNDCS SCLKOUTBOUTAVDD REFDIN 圖5 2 MAX 5 7 2 2的引腳圖 MAX5722 ，運(yùn)行低功耗模式只有0 .3 u A的電流，采用3 總線的簡(jiǎn)單接口，運(yùn)行頻率可達(dá)2 0 M，兩路并行輸出。 正弦波產(chǎn)生電路的設(shè)計(jì) 選用美信公司的高速同步串行 D/A轉(zhuǎn)換芯片MAX5722 ，它引腳圖及其功能如圖52表51 所示。 ( 6 ) XF :引導(dǎo) ROM使能，默認(rèn) on .6 模擬電路:經(jīng)過濕度傳感器的信號(hào)經(jīng)過放大后，直接進(jìn)入A / D采樣。on接低電平，〔 微控制器)使用片內(nèi)flash 。 ( 3 ) VISO _ EN:透視度輸出使能，默認(rèn)on 。5. 撥 碼開關(guān)說明: ( 1 ) VCCP : Off接地( 運(yùn)行時(shí)) ， on接5伏( 硬件仿真時(shí))默認(rèn) off 。事件A管理器事件B管理器外部?jī)?chǔ)存擴(kuò)展口鎖相環(huán)電路FLASHRAM(B0/B1/B2)I/O接口10位A/D輸入異步串行口SCI同步串行口SPIJTAG下載口DSP2407A內(nèi)核和外圍資源 圖51 TMS320LF2407A 的外圍模塊資源4 電源電路: V的內(nèi)核電壓，由于A / D采樣是高精度測(cè)量，所以需要一個(gè)精密參考電壓， V的參考電壓,IS61C6416芯片使用的是 5 V 電壓，這個(gè)電壓可以直接由外部輸入。外部晶振通過此電路后，頻率擴(kuò)大到40M ，以滿足信號(hào)發(fā)生的需要。下面對(duì)其各個(gè)部分逐一解釋:1. 外部晶振輸入:采用 l0 m的高速晶振。圖5 1 將TMS320LF2407A的外圍模塊資源都列出來了， 設(shè)計(jì)首先要完成濕度傳感器的測(cè)試功能，需要用其自身的高頻產(chǎn)生正弦波，這里選用了同步串行口SPI 來完成這項(xiàng)工作，高速芯片MAX5722產(chǎn)生的正弦波經(jīng)濕敏原件后返回到10位A /D輸入通道進(jìn)行采樣，采樣后的結(jié)果可以通過異步串口SCI ，或者USB傳輸?shù)?PC機(jī)，由上位機(jī)進(jìn)行結(jié)果數(shù)值的顯示。電源管理，具有 3種低功耗模式，能獨(dú)立地將外圍器件轉(zhuǎn)入低功耗工作模式。高達(dá) 41個(gè)可單獨(dú)編程或復(fù)用的輸入/ 輸出( GPIO ) 引腳。10位ADC轉(zhuǎn)換器。可擴(kuò)展的外部存儲(chǔ)( LF2407 ) 總共具有 192 K字x1 6位的空間。 K字x16位的數(shù)據(jù)/ 程序R A M: 544字的雙端口RAM( DARAM) ?；赥 MS 3 2 0 C 2 XXDS P的CPI核，保證了TMS320LF24OX系列代碼和TMS320系列 DSP代碼兼容。 基本結(jié)構(gòu)包括:哈佛結(jié)構(gòu)、流水線操作、專用硬件乘法器、特殊DSP指令、快速的指令周期。 。 。 ，可以同時(shí)訪問指令和數(shù)據(jù)。每秒4000萬條指令的處理速度，使LF2407ADSP的控制器可以提供遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)16 位微控制器的性能。通過把存儲(chǔ)器和外設(shè)集成為一個(gè)單片器件，TMS320系列降低了系統(tǒng)功耗，并節(jié)省了電路板的空間，提高系統(tǒng)的可靠性。TMS320家族中同一代器件都有相同的 CPU結(jié)構(gòu)，但片內(nèi)存儲(chǔ)器和外圍配置是不同的。以下幾節(jié)將會(huì)對(duì)它們的設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)的說明。如果不需要檢定時(shí)，可以采用錐形活塞密封探孔。飽和鹽溶液定點(diǎn)濕度發(fā)生裝置在濕度測(cè)量基準(zhǔn)中屬于工作基準(zhǔn)，在濕度等級(jí)中，干濕球溫度計(jì)法處于飽和鹽溶液法的上一等級(jí)，其測(cè)量精度達(dá)到國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)可以提高氣泵氣的速度，增加飽和液面的面積來加快氣體交換。 :測(cè)試箱在通過氣道與鹽槽內(nèi)的氣體進(jìn)行氣體交換時(shí)，通常需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能使測(cè)試箱的濕氣達(dá)到鹽箱的飽和氣濕度，而這個(gè)時(shí)間同測(cè)試箱濕氣與飽和氣體的體積比、氣體交換速度有關(guān)。故在濕度箱室內(nèi)懸掛水袋可以增加整個(gè)濕度箱的熱容量，提高系統(tǒng)抗熱干擾的能力。 :由于濕度測(cè)試環(huán)境在具有恒定溫度的測(cè)試室，因而并不需要考慮溫度的長(zhǎng)期產(chǎn)生溫度穩(wěn)定性，但是我們?nèi)孕枰跍y(cè)試箱與外界空氣有短暫接觸而波動(dòng)時(shí)使用該測(cè)試箱內(nèi)部的溫度誤差最小。 1 密封措施:因?yàn)闈穸认涞柠}槽、導(dǎo)管和元件箱構(gòu)成了封閉的氣體循環(huán)系統(tǒng)，在測(cè)試過程中需要在測(cè)試儀器的控制下進(jìn)行濕度氣體的充分交換，所以對(duì)這幾個(gè)部分的在與外界空氣和相互之間的接口中都需要采用密封措施。下面列出了主要的設(shè)計(jì)參數(shù) 〔 單位:MM) . 濕度箱體總體積：640*450*730； 鹽箱的容積：375*480*70； 元件箱容積：150*155*75； 鹽的厚度： 1020；面板的尺寸： 240*130；電路板的尺寸：150*155。在 5 5 0 ℃的溫度范圍內(nèi)，設(shè)定不同的溫度，可獲得不同溫度下的各相對(duì)濕度值。在恒溫條件下，選擇不同的鹽盒后，經(jīng)一定的平衡時(shí)間，即可獲得由該盒內(nèi)飽和鹽溶液對(duì)應(yīng)的相對(duì)濕度。 該裝置濕度固定點(diǎn)的設(shè)置是利用選擇不同的鹽盒來實(shí)現(xiàn)的[ 3 0 ] 。循環(huán)泵和控制閥 可以 加速濕度平衡，縮短檢測(cè)時(shí)間。 該裝置根據(jù)拉烏爾定律和享利定律，利用飽和鹽水溶液可以產(chǎn)生相對(duì)濕度固定點(diǎn)這一原理而研制的。 采用這種方法，關(guān)鍵是要知道一些物質(zhì)的濕度固定點(diǎn)。在任一溫度下，飽和溶液的濃度是固定不變的，因此，在實(shí)際應(yīng)用中不必確定實(shí)際濃度，而只要提供過量的溶質(zhì)，溶液就能保持飽和狀態(tài)，在飽和溶液中，過量的溶質(zhì)呈固態(tài)，所以很容易判別溶液的飽和度。對(duì)于非揮發(fā)性溶質(zhì)，由于它的水汽壓很低其濃度的變化對(duì)水汽壓的影響可以忽略不計(jì)。根據(jù)拉烏爾定律和享利定律，在定溫和平衡條件下，溶液的組分固定，則其水汽分壓為常量，而改變?nèi)芤旱慕M分則可以獲得不同的平衡水汽分壓。它可提供工作標(biāo)準(zhǔn)濕度。 相對(duì)濕度傳感器多用于對(duì)空間靜止氣體的濕度進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，因此最好采用靜態(tài)法對(duì)其進(jìn)行定量標(biāo)定。前者一般能夠取得較寬的濕度范圍和較高的準(zhǔn)確度，但裝置復(fù)雜，價(jià)錢昂貴，在企業(yè)中使用不現(xiàn)實(shí)。 如上所述，使用各種濕度發(fā)生器可以精確的提供所需要的濕度量值，此外，也可以利用能夠產(chǎn)生穩(wěn)定的平衡水汽壓力的化學(xué)體系來達(dá)到這個(gè)目的。 第五類是化學(xué)方法。 第四類是濕度固定點(diǎn)法，即平衡水汽壓法。于是水汽通過膜向另一側(cè)滲透。后者是將一股干氣精確地按比例分為兩股，其中一股用水汽飽和，另一股仍保持干燥，而后進(jìn)行混合。 第二類是混合法，它又可以分為混流法和分流法兩種。改變溫度的方法，即雙溫法。于是可以利用熱力學(xué) 尸 、v , T關(guān)系配制出所要求的濕度氣體。 濕度源的測(cè)試方法很多，從原理來說，大致可劃分為五類 第一類是改變已知濕度氣體 ( 主要是指飽和濕氣)狀態(tài)的方法。，不能測(cè)量瞬時(shí)濕度。 重量法給的測(cè)量值是混合比，其定義式為: （41）式中：r為混合比（機(jī)水汽質(zhì)量/單位干氣質(zhì)量） 為水汽質(zhì)量 由定義式可知，給出準(zhǔn)確的r 值必須選擇一種高效的吸濕劑，一臺(tái)具有高靈敏度和準(zhǔn)確度的天平，并且準(zhǔn)確地測(cè)量在溫度t 和壓力P時(shí)的干氣的體積V和密度P。 重量法是一種古老的濕度測(cè)量方法，由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，隨著相應(yīng)的測(cè)量設(shè)備精度的提高，才逐漸發(fā)展成為一種精密的測(cè)量方法。并同時(shí)采用兩種方式作為濕度計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，且把具有高精確度的重量法作為濕度的最高標(biāo)準(zhǔn) ( 即基準(zhǔn)) ，而把恒濕氣體發(fā)生器作為傳遞量值的手段。目前各國(guó)使用的濕度計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，基本上是通過兩種并行的方式來實(shí)現(xiàn)量值的統(tǒng)一。標(biāo)準(zhǔn)的作用是提供準(zhǔn)確可靠，同時(shí)不以地域和時(shí)間為轉(zhuǎn)移的量值，用以直接地或通過次級(jí)標(biāo)準(zhǔn)來標(biāo)定和鑒定各種類型的測(cè)量?jī)x器。因此， 在研究濕空氣時(shí)， 往往把它看成干空氣和水汽組成的二元?dú)怏w混合處理， 這樣可以使研究方法大大的簡(jiǎn)便， 且不至于造成很大的誤差. 濕度標(biāo)準(zhǔn)也因?yàn)榇朔ǎ?應(yīng)用干空氣和水汽在一定的壓力和溫度下， 按體積混合而成， 例如， 作為二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的濕度發(fā)生器， 精度f %%. 濕度標(biāo)準(zhǔn) 測(cè)量濕度的儀器、方法和濕度傳感器種類繁多，僅從它們所依據(jù)的原理來劃分就不下二、三十種，而其中又有相當(dāng)一部分是以實(shí)驗(yàn)為依據(jù)的。 目前濕度測(cè)量多數(shù)是濕空氣中的濕度， 濕空氣可以是看成干空氣和水汽的二元混合物。由純水組的水汽與冰的平衡:濕空氣與氣體水的飽和?？諝庵械乃坎⒉粫?huì)因?yàn)橐后w的無休止的汽化而不斷的增加，當(dāng)氣體中的水汽的濃度或密度達(dá)到一定的程度就會(huì)達(dá)到一種動(dòng)態(tài)的平衡，即濕度達(dá)到飽和狀態(tài)。在濕度測(cè)量中大多數(shù)屬于蒸發(fā)過程，如干濕球濕度計(jì)， 用濕球表面水分的蒸發(fā)來測(cè)量環(huán)境濕度，某些濕度發(fā)生器中制備飽和濕氣的過程等等。汽化過程與溫度、壓力、表面積和水中的雜質(zhì)有關(guān)。汽化的方式有蒸發(fā)和沸騰兩種，一種是氣體的自由表面作為氣一液的分界面的汽化過程稱為蒸發(fā)，如大海、江湖、池塘等表面的汽化。濕度跟環(huán)境、地理位置等都有關(guān)系。一般的情況下，空氣中的氮?dú)?，二氧化碳?xì)怏w及稀有氣體的成份比較固定，而水汽的含量則會(huì)經(jīng)常變化。一個(gè)穩(wěn)定的濕度源對(duì)測(cè)試系統(tǒng)的好壞起著決定性的作用。過高或者過低的濕度，則會(huì)引起人們感覺不適。四 濕度源設(shè)計(jì) 濕度是影響我們生活環(huán)境的一個(gè)重要參數(shù)，人們?cè)絹碓疥P(guān)注室內(nèi)空氣質(zhì)量。在本系統(tǒng)中，利用弱電對(duì)強(qiáng)電的控制電路，通過計(jì)算機(jī)的控制面板，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)濕度箱濕度源的自 動(dòng)切換，同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)傳遞。該項(xiàng)技術(shù)將解決以往濕度傳感器測(cè)試過程繁瑣、測(cè)試元件數(shù)量少、測(cè)試周期長(zhǎng)的問題。這部分設(shè)計(jì)電路同時(shí)還要考慮對(duì)于散雜小電容干擾的消除和批量測(cè)試中通道選擇的問題。測(cè)控電路實(shí)現(xiàn)正弦波數(shù)字信號(hào)的傳送，對(duì)傳感器輸入信號(hào)的檢測(cè)、調(diào)理和控制功能。處理的結(jié)果通過串口電路傳給上位機(jī)，同時(shí)接收從上位機(jī)的信息。濕度源提供測(cè)試環(huán)境需要的標(biāo)準(zhǔn)濕度環(huán)境，濕度源設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系到系統(tǒng)的精度，故須選用高精度的濕度源，減小在該環(huán)節(jié)的誤差。 總體方案設(shè)計(jì) 由以上的分析，本系統(tǒng)的電路模塊設(shè)計(jì)框圖圖如圖3 7所示。同時(shí)，由于TMS320LF2407A本身自帶RS232串口，考慮到系統(tǒng)使用的靈活性，也將其放到設(shè)計(jì)之中。它可以有效彌補(bǔ)了以往接口方式的不足，簡(jiǎn)了設(shè)備的連接和配置。 現(xiàn)在越來越多的PC機(jī)上都具有了USE接口，而在本系統(tǒng)中，對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性有著嚴(yán)格的要求，而且數(shù)據(jù)量較大。 4，獨(dú)立供電。一個(gè)USE口理論上可以連接 127個(gè)USE設(shè)備?？鄢糜诳偩€狀態(tài)控制和錯(cuò)誤檢測(cè)等數(shù)據(jù)傳輸， Mb / s Mb/s 。接口的最高傳輸率可達(dá) 1 2 Mb / s 。允許外設(shè)熱插拔，而不必關(guān)閉主機(jī)電源。 通訊方式方案選擇 在現(xiàn)代的測(cè)試系統(tǒng)中，依靠上位機(jī)高速的處理器和海量存儲(chǔ)器來計(jì)算和保存數(shù)據(jù)已成為一種趨勢(shì)，目前，與上位機(jī)通訊常用的通訊方式有 R S 2 3 2串行通信總線和通用串行總線US B. U S E總線的優(yōu)點(diǎn)如下: 。在實(shí)際的測(cè)量中，如果采樣區(qū)間的不統(tǒng)一將造成數(shù)據(jù)有著很大的誤差，甚至