【正文】 5 廠商請(qǐng)求處理程序:對(duì)用戶。4 標(biāo)準(zhǔn)請(qǐng)求處理程序:對(duì)USB的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備請(qǐng)求進(jìn)行處理。當(dāng)I S R收集到足夠的數(shù)據(jù)時(shí)，她只通知主循環(huán)已經(jīng)準(zhǔn)備好等待處理。 3 中斷服務(wù)程序:當(dāng)PDIUSBDI2向單片機(jī)發(fā)出中斷請(qǐng)求時(shí)，讀取PDIUSBDI2的中斷傳輸來(lái)的數(shù)據(jù)并設(shè)定事件標(biāo)志“ EPPFLAGS 和Setup包數(shù)據(jù)緩沖區(qū)“ CONROLwe XFER7 ’ 傳輸給主循環(huán)程序。 2 PDIUSBDI2命令接口:對(duì)PDIUSBDI2器件進(jìn)行操作的模塊子程序集。主循環(huán)：發(fā)送USB請(qǐng)求，處理USB總線事件和用戶功能處理等中斷服務(wù)程序廠商請(qǐng)求處理標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備請(qǐng)求處理CHAP PDIUSBD12命令接口硬件提取層 圖5 8 PDIUSBDI2固件結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)流向各模塊程序的分工如下: 1 硬件提取層:對(duì)單片機(jī)的UO口、數(shù)據(jù)總線等硬件接口進(jìn)行操作。在程序中，完成了各個(gè)模塊的初始化，對(duì)系統(tǒng)的初始化即是對(duì)TMS320LF2407A控制芯片的初始化過(guò)程，然后對(duì)其外圍的初始化，包括:定時(shí)器、A / D轉(zhuǎn)換器、同步串口SPI 和異步串口SCI 。本系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)參數(shù)C ,Q的測(cè)量，編程思路如下圖5 7所示:主程序系統(tǒng)初始化啟動(dòng)SCI傳送或USB傳送開(kāi)放定時(shí)器1中斷啟動(dòng)SPI傳送（MAX5722初始化）SCI串口初始化或USB初始化定時(shí)初始化A/D轉(zhuǎn)換初始化從數(shù)據(jù)緩沖區(qū)取出C,Q值傳送定時(shí)器1中斷服務(wù)程序通過(guò)SPI口發(fā)送正弦波數(shù)據(jù)關(guān)中斷下一通道將采樣后均值結(jié)果送往發(fā)送緩沖區(qū)啟動(dòng)A/D采樣單通道采樣4次求均值32通道是否切換完成切換完成沒(méi)有完成 圖5 一7序編程流程圖 由TMS320LF2407A控制核心固有的特點(diǎn)，在每次進(jìn)入中斷之后便自動(dòng)關(guān)閉其它的中斷 ，所以本程序只用了一個(gè)定時(shí)器中斷，在中斷服務(wù)中完成數(shù)字正弦波數(shù)據(jù)向D / A芯片MAX5722的發(fā)送、數(shù)據(jù)的采樣和通道的切換。當(dāng)沒(méi)有對(duì)濕度傳感器測(cè)試時(shí)，濕度傳感器與接地電阻形成以回路，使?jié)穸葌鞲衅饕恢碧幱诠ぷ鳡顟B(tài)。當(dāng)選通了一個(gè)具體的濕度傳感器，測(cè)試信號(hào)通過(guò)濕度傳感器后，經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大器 OP07將其放大，成為 TMS320LF2407A ，A/D的輸入信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)濕度傳感器的測(cè)量。 圖 5 9是實(shí)現(xiàn)濕度傳感器通道選擇的電路圖，圖中電容代表濕度傳感器，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，在電容的位置插上濕度傳感器后，將此電路板放入濕敏槽中。在本例中選用多路模擬開(kāi)關(guān)CD405IBC作為電子開(kāi)關(guān)，通TMS320LF2407 A對(duì)多路模擬開(kāi)關(guān)C D 4 0 5 1 B C的控制分別選中不同的濕度傳感器，從而進(jìn)行測(cè)量。從而PDNSBD12晶振電路選擇一個(gè)2 2 P F和6 8 P F的電容。CLKOUT的啟動(dòng)時(shí)間取決于晶振的啟動(dòng)時(shí)間。這種界發(fā)展要考慮到在自供電系統(tǒng)中，當(dāng)US B電纜斷開(kāi)與主機(jī)的連接時(shí)，D 十 和 D 一 分別為懸浮狀態(tài). 在噪聲環(huán)境下，D + 和D 一 的狀態(tài)可能由于感應(yīng)噪聲而發(fā)生變化，S I E有 時(shí)會(huì)誤 以為是主機(jī)產(chǎn)生的恢復(fù)信號(hào)，從而使P DI US B D1 2錯(cuò)誤的退出掛起狀態(tài). 所以，在 D十 和 D一 處分別接一個(gè) 1M S2的電阻。 的值降到 2 .0 V ， 但是他仍然具有 l O mA的驅(qū)動(dòng)能力。該模式中 D 十 線為高而 D 一 線為低，在硬件電路的設(shè)計(jì)中，要求設(shè)備己通過(guò)D + 線的上拉電阻連接到總線。復(fù)位后等待至少 3 ms再對(duì)PDNSBD12寄存。PDNSBD12 的中斷信號(hào)通過(guò) DSP的XINT/IOPA2輸入給DSP，以便DS P對(duì)PDNSBD12的中斷處理。A O口控制PDNSBD12的輸入是數(shù)據(jù)還是命令。端點(diǎn)還可配置工作在僅為 I N或僅為 OUT模式。可以實(shí)現(xiàn)更快的高達(dá)2Mbi t/sec的訪問(wèn)速度。它支持單周期模式和塊傳送模式兩種D MA傳輸。PDNSBD12支持多路復(fù)用和非多路復(fù)用的地址和數(shù)據(jù)總線。 9并行和 D M A接口:并行接口容易使用、速度快并且能直接與主微控制器接口。這種特性可以使我們知道PDNSBD12的狀態(tài)，方便電路調(diào)試。經(jīng)過(guò)PDNSBD12的USB數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，LED 將一閃一閃，傳輸成功后熄滅 LED。在 US B設(shè)備枚舉時(shí)L E D指示燈將立即閃亮。重新初始化USB總線連接也可以不用拔掉電纜來(lái)完成。 6 SoftConnect高速設(shè)備:USB的連接是靠把D + k的上拉電阻接到高電平來(lái)建立的，在PDNSBD12中，這個(gè)上拉電阻是集成在芯片內(nèi)的，缺省是沒(méi)有連接到 VDD，這個(gè)連接是靠外部 MCU發(fā)一個(gè)命令來(lái)建立的。考慮到速度，它是全硬件的，不需要固件 ( 微程序)介入。 4 位時(shí)鐘恢復(fù)位:時(shí)鐘恢復(fù)電路用4倍過(guò)采樣原理從輸入的USB數(shù)據(jù)流中恢復(fù)時(shí)鐘，能跟蹤US B規(guī)范中指出的信號(hào)抖動(dòng)和頻率漂移。 3 PLL :片上集成 1個(gè) 6–48 MHz的倍頻 PLL ( 鎖相環(huán)) ，允許使用 6MHz的晶振，E MI也由于使用低頻晶振而減小。 2 電壓調(diào)整器:片上集成的 1個(gè) 3 .3 V電壓調(diào)整器為模擬收發(fā)器供電，也提供連接到外部 1 .5 k上拉電阻的輸出電壓?，F(xiàn)在用SCSI實(shí)現(xiàn)的很多設(shè)備，如果用US B來(lái)實(shí)現(xiàn)可以直接降低成本。這種靈活性減少了開(kāi)發(fā)時(shí)間、風(fēng)險(xiǎn)和成本，是開(kāi)發(fā)低成本且高效的USB 外圍設(shè)備解決方案的一種最快途徑。 PDNSBD12是一個(gè)性能優(yōu)化的USB 器件，通常用于基于微控制器的系統(tǒng)并與微控制器通過(guò)高速通用并行接口進(jìn)行通信，也支持本地DMA 傳輸。 本文設(shè)計(jì)使用了PHILIPS 公司的 PDNSBD12 器件。8 引腳貼片封裝，外圍電路簡(jiǎn)單，比較參考電壓范圍在0 VDD 之間，1 2 位數(shù)字量精確輸出轉(zhuǎn)換。在一 400 C到 + + 125。利用TMS320LF2407A的同步串口SPI 送出正弦波數(shù)據(jù)到MAX5722 ，從而產(chǎn)生正弦波。7. 通用I / O口:結(jié)合濕度開(kāi)關(guān)扳，使用了6個(gè)I / O口來(lái)完成3 2路通道的切換，這里是用來(lái)了 IOPE的6根口線，配上需要的電壓和模擬地即可，其余 FO直接引出各用。 ( 5 ) EN144 :外部接口信號(hào)，調(diào)試過(guò)程中off,使用外部擴(kuò)展 RAM。 ( 4 ) MP/MC : off接高電平，( 微處理器) 用外部程序存儲(chǔ)器。 ( 2 ) VCCA() :模擬電壓，必須 on 。由于用到 US B 串口，這個(gè)串口本身就帶 5V電壓，所以做了個(gè)跳線，5 V電壓可以由外部輸入，也可以由USB串口直接提供。3. 程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展:使用了兩片IS61C6416芯片，將程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器都擴(kuò)展到 64k，使用此芯片的原因主要因素是考慮到速度匹配，I S61C6416 芯片可達(dá)Ions 的存儲(chǔ)速度。2. 鎖相環(huán)電路 ( PLL電路) :這個(gè)電路使用了兩個(gè)電容和一個(gè)電阻串并聯(lián)。設(shè)計(jì)包括基本振蕩電路、 鎖相環(huán)電路、存儲(chǔ)器的擴(kuò)展電路、JTAG下載口、模擬方大電路以及備用1/0口的引出等[其電路圖如圖5 1 。 以上介紹了所有 DSP具備的核心功能和外圍模塊功能，給予全方面的考慮，我們的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能的把其功能都用上。5個(gè)外部中斷( 兩個(gè)驅(qū)動(dòng)保護(hù)、復(fù)位和兩個(gè)可屏蔽中斷) 。16位串行外部設(shè)備接口( ( SPI ) 模塊基于鎖相環(huán)( PLL ) 的時(shí)鐘發(fā)生器?？撮T(mén)狗( WD ) 定時(shí)器模塊。兩個(gè)時(shí)間管理器模塊 EVA和 EVB。片內(nèi)有高達(dá) 32 K 字x16位的 FLAS H 程序存儲(chǔ)器( ERPROM, 4扇區(qū)) 。TMS320LF2407A的資源豐富，采用高性能的靜態(tài) CMOS技術(shù)，使得供電電壓降為 3 .3 V，減小的控制器功耗。 ，使取指、譯碼和執(zhí)行等操作可以重疊執(zhí)行。 5 具有單周期內(nèi)操作的多個(gè)硬件地址產(chǎn)生器。 RAM ，通?？赏ㄟ^(guò)獨(dú)立的數(shù)據(jù)總線在兩片芯片中同時(shí)訪問(wèn)。 TMS320LF2407A的主要特點(diǎn)有: 。 TMS320LF2407A通過(guò)把一個(gè)高性能的DSP內(nèi)核和微處理器的片內(nèi)外設(shè)計(jì)成為一個(gè)芯片的方案，成為傳統(tǒng)的微控制單元 ( MC U)和昂貴的多片設(shè)計(jì)的一種廉價(jià)的替代品。派生的器件使用新的片內(nèi)存儲(chǔ)器和外設(shè)來(lái)滿足全球電子市場(chǎng)上大范圍的應(yīng)用需要。 TMS320LF2407A主板設(shè)計(jì) TI公司在 1982年成功推出其第一代 TMS32010 , TMS32011 ,TMS320C 10 , T MS320C14 \ C15 \ C16 \ C17等 DSP芯片之后相繼推出了第二代TMS32 0C20 , T MS320C25 , T MS320C26 \ C28 等 DSP 芯片 ，第 三 代T MS320C30 \ C31\C32DSP芯片，第四代 TMS320C40 \ C44DSP芯片，第五代TMS320C5x \ C54xDSP芯片，第二代 DSP芯片的改進(jìn)型 TMS320C2X ) ， 集多個(gè)D S P芯片于一體的高性能DSP芯片TmS320C8X ， 以及目前速度最快的第六代T MS320C62X/67X等 DSP芯片。五 硬件電路設(shè)計(jì)及編程 硬件電路設(shè)計(jì) 硬件電路的設(shè)計(jì)分為四部分: TMS320LF2407A的主板設(shè)計(jì)、正弦波產(chǎn)生電路的設(shè)計(jì)、串行通訊口的設(shè)計(jì)和濕度開(kāi)關(guān)板通道選擇的設(shè)計(jì)。在測(cè)試裝置中可以預(yù)留濕度檢定接口，其做法是在測(cè)試箱上側(cè)開(kāi)有三個(gè)錐形的探孔，可以放置兩個(gè)溫度探頭 ( 干濕球法的探頭)和濕敏探頭 ( 被一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)檢定) 。 :根據(jù)量值傳遞的原理，我們可以用高一級(jí)別的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)來(lái)檢定較低級(jí)別的測(cè)試裝置的精度。在設(shè)計(jì)時(shí)，要盡量增大鹽箱的接觸面積，減小測(cè)試箱的體積，減小通氣管道走線的長(zhǎng)度來(lái)達(dá)到減小體積比的目的 ( 在系統(tǒng)中，該體積比己經(jīng)達(dá)到了 10 : 1 ) 。同時(shí)在箱體內(nèi)部不宜懸掛水袋的地方固定苯板，實(shí)現(xiàn)溫度隔離的作用。水與空氣相比具有較大的熱容量，在升溫和降溫時(shí)水的溫度與空氣相比具有較小的變化幅度，可以吸放熱量來(lái)平衡箱體內(nèi)空氣溫度的變化。具體的措施是對(duì)于測(cè)試箱門(mén)和元件箱門(mén)的設(shè)計(jì)中采用密封磁條進(jìn)行密封，在鹽槽的的有機(jī)玻璃缸體和缸蓋采用橡皮膠條進(jìn)行密封，在鹽槽與導(dǎo)氣管、測(cè)試箱與導(dǎo)氣管的連接上采用氣體接頭進(jìn)行密封。 保證濕度源精度的必要措施 為了保證測(cè)試過(guò)程中的系統(tǒng)需要的性能參數(shù)，在濕度箱的設(shè)計(jì)中對(duì)以下幾個(gè)方面進(jìn)行了重點(diǎn)考慮，并提出了相應(yīng)的設(shè)計(jì)措施。 該濕度箱從機(jī)械結(jié)構(gòu)上可以分為飽和鹽箱、控制箱、元件箱、氣體管道以及循環(huán)泵槽五個(gè)主要部分。開(kāi)動(dòng)循環(huán)泵，可加速工作室內(nèi)的濕度平衡時(shí)間。所有鹽盒都處于同一恒溫槽內(nèi)。該 裝置 采用5 種鹽，即Mgc12 , NaBr, Nacl , Kcl , KN03 ，它們的飽和水溶液分別對(duì)應(yīng)5 種相對(duì)濕度點(diǎn)。該Y v 度源由元件箱、循環(huán)泵、鹽槽 ( 5個(gè))組成，采用單片機(jī)與虛擬儀器軟件控制濕度的發(fā)生流程，其整體結(jié)構(gòu)如圖 4 2所示，濕度源為裝有不同飽和鹽溶液的鹽槽，用于產(chǎn)生不同的濕度點(diǎn)。根據(jù)美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局( N S S ) 基本研究所的Lewis Greenspan發(fā)表的名為“ 二元飽和鹽水溶液濕度固定點(diǎn)”， 公布了 28種物質(zhì)的飽和水溶液的濕度固定點(diǎn)，相對(duì)濕度從 3 %到98 % 。由飽和鹽溶液提供的相對(duì)濕度范圍可以從3 %到98%，其準(zhǔn)確度大約為1%到3% 。由于在設(shè)定的溫度下，對(duì)于給定的鹽類(lèi)，其飽和水溶液只能提供一個(gè)相對(duì)濕度點(diǎn)，因此，通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇數(shù)種鹽就能獲得不同的相對(duì)濕度。雖然，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)拉烏爾定律只適用于理想的稀溶液，但推廣到非理想溶液沒(méi)有很大的偏差。我們將用飽和食鹽液法來(lái)提供工作標(biāo)準(zhǔn)濕度下面我們介紹其原理 及 結(jié)構(gòu)。常見(jiàn)的靜態(tài)標(biāo)定法為飽和鹽溶液法。后者相對(duì)來(lái)說(shuō)準(zhǔn)確度較低，并且只能提供固定的濕度點(diǎn)，卻具有簡(jiǎn)易和價(jià)廉的優(yōu)點(diǎn)，因此深受歡迎。這兩種方法各有特點(diǎn)。根據(jù)定比定律，氫和氧在催化劑存在的情況下能按比例地化合，生成定量的水。這種方法是利用某些鹽類(lèi)或其它化合物 ( 如硫酸和甘油)的水溶液在一定的條件下其氣相中的水汽分壓保持值定的原理?；谶@一原理通常使用的方法是滲透管配氣技術(shù)。第三類(lèi)是膜滲透法。前者是將飽和濕氣或過(guò)熱蒸汽同千氣混合。以及同時(shí)改變壓力和溫度的方法?；谶@一原理的方法有改變壓力的方法，即雙壓法。氣體的狀態(tài)是由壓力、溫度和體積來(lái)確定，對(duì)于飽和濕氣，若改變狀態(tài)，水汽含量亦隨之改變。 %( 混合比) ，作為國(guó)家基準(zhǔn)可達(dá)0 . 1 %以上。除了以上要求外，重量法還具有以下特點(diǎn):，因?yàn)橐谐浞值奈鼭駮r(shí)間。其原理是基于干燥劑吸濕前后的重量變化。在國(guó)際上，國(guó)際法制計(jì)量組織于1977年和1978年先后提出 “ 關(guān)于氣體濕度計(jì)量?jī)x器的等級(jí)傳遞系統(tǒng)圖”等有關(guān)濕度標(biāo)準(zhǔn)的三個(gè)國(guó)際提案，如圖4 1 所示。其一是建立濕度的絕對(duì)測(cè)量方法，其二是制作能夠發(fā)生己知濕度氣體的裝置。 由于現(xiàn)存的濕度表示方法和單位相當(dāng)繁雜，同時(shí)因?yàn)闈穸冗@個(gè)量用實(shí)物來(lái)體現(xiàn)比較困難，因此，迄今為止國(guó)際上關(guān)于濕度及其單位還沒(méi)有統(tǒng)一的定義，從而也就無(wú)法根據(jù)定義來(lái)復(fù)現(xiàn)這個(gè)單位。顯然，以實(shí)驗(yàn)為依據(jù)的類(lèi)型必須通標(biāo)準(zhǔn)來(lái)標(biāo)定過(guò)，就是對(duì)于那些具有較為堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)的類(lèi)型，要取得高的測(cè)量準(zhǔn)確度仍需依靠基準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)來(lái)校驗(yàn)。千空氣雖然有多種氣體組成， 但一般情況下， 除高原干空氣的二氧化碳及微量工業(yè)氣體外， 空氣的其它成份是不隨時(shí)間地點(diǎn)而變化的， 可以把它當(dāng)作一元組分來(lái)看待。濕空氣與冰的飽和。飽和氣有四種情況:氣體由純水汽組成的汽一液平衡。我們此次設(shè)計(jì)也主要用此原理。溫度高則汽化快，壓力大則汽化慢，表面積大則汽化容易，氣體中如含有油則汽化慢。另一種界面在氣體內(nèi)部與氣泡之間則成為沸騰，如開(kāi)水的汽化。地球的三分之二是由水組成，水是一切生物和有機(jī)體賴以生存的物質(zhì)，只要有水和生物的地方，其周?chē)目諝庵谢蚨嗷蛏俚暮兴?，這是因?yàn)樗梢灾苯訌囊后w變化成氣體，這種現(xiàn)象我們稱(chēng)之為汽化。水汽在空氣中的含量就夠成了濕度 我們經(jīng)常說(shuō)我國(guó)的北方的空氣比南方的空氣干燥，其實(shí)就是指南方的環(huán)境比北方的環(huán)境濕度大。 眾所