【正文】 ③ 對(duì)于 關(guān)鍵的信號(hào)線是否采取了最佳措施，如長度最短，加保護(hù)線，輸入線及輸出線被明顯地分開。 ⑤ 后加在 PCB 中的圖形 (如圖標(biāo)、注標(biāo) )是否會(huì)造成信號(hào)短路。打印時(shí)注意打印層的設(shè)置，還有要保留焊盤孔，方便后面的鉆孔。把打印紙的正面向下平放在感光板上，用玻璃壓緊，然后在白熾燈下照射大約 12 分鐘。 ④ 鉆孔、插元器件、焊接 。 (1) I/O 周期 I/O 周期由外部提供的 I/O CLOCK 定義，延續(xù) 12 或 16 個(gè)時(shí)鐘周期，決定于選定的數(shù)據(jù)長度。首先，在I/OCLOCK 的前 8 個(gè)脈沖的上升沿，以 MSB 前導(dǎo)方式從 DATA INPUT 端輸入 8 位數(shù)據(jù)流到輸入寄存器。 I/O 周期的時(shí)鐘脈沖個(gè)數(shù)與輸出數(shù)據(jù)長度 (位數(shù) )同時(shí)由輸入數(shù)據(jù)的 D D2 位選擇為 12 或 16。其次，在DATA OUT 端串行輸出 8 位、 12 或 16 位數(shù)據(jù)。若轉(zhuǎn)換由 cs 控制，則第一個(gè)輸出數(shù)據(jù)發(fā)生在 cs的下降沿。 (2) 轉(zhuǎn)換周期 在 I/O 周期的最后一個(gè) I/O CLOCK 下降沿之后， EOC 變低，采樣值保持不變，轉(zhuǎn)換周期開始，片內(nèi)轉(zhuǎn)換器對(duì)采樣值進(jìn)行逐次逼近 A/D 轉(zhuǎn)換，其工作由與 I/O CLOCK 同步的內(nèi)部時(shí)鐘控制。 I/O 周期和轉(zhuǎn)換周期交替進(jìn)行，從而可減小外部數(shù)字 噪 聲對(duì)轉(zhuǎn)換精度的影響。 基于 80C51 單片機(jī)和 TLC2543 的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15 一個(gè)片選 ( cs )脈沖要插到每次轉(zhuǎn)換的開始處，或是在轉(zhuǎn)換時(shí)序的開始處變化一次后保持 cs 為低，直到時(shí)序結(jié)束。 圖 11 12 時(shí)鐘時(shí)序傳送圖 (使用 ， MSB 在前 ) 圖 12 12 時(shí)鐘時(shí)序傳送圖 (不使用 ， MSB 在前 ) 基于 80C51 單片機(jī)和 TLC2543 的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16 采集模塊程序設(shè)計(jì) 在系統(tǒng)上電后， cs 必須從高變到低后開始一次 I/O 周期。輸出數(shù)據(jù)寄存器的內(nèi)容是隨機(jī)的，并且第一次轉(zhuǎn)換的結(jié)果將被忽略。在器件從掉電狀態(tài)返回后的第一次轉(zhuǎn)換，由于器件的內(nèi)部調(diào)整，讀數(shù)可能不準(zhǔn)確。 圖 13 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)流程圖 采集 程序設(shè)計(jì)為一個(gè)循環(huán)程序，在一個(gè)循環(huán)中完成以下工作： A/D 轉(zhuǎn)換器 通過 AD_DIN 從單片機(jī)接收 命令字 選取通道、時(shí)鐘和極性 ， 然后進(jìn)入 系統(tǒng)上電 m++，通道值是否大于 14 系統(tǒng)初始化通道、時(shí)鐘、極性 設(shè)定采集通道 m＝ 0 A/D 轉(zhuǎn)換程 序 返回 數(shù)據(jù) AdResult＝ datah*256+datal 到單片機(jī) 否 是 基于 80C51 單片機(jī)和 TLC2543 的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 17 采樣周期，在 I/O 周期的最后一個(gè) I/O CLOCK 下降沿之后， EOC 變低，采樣值保持不變，轉(zhuǎn)換周期開 始，片內(nèi)轉(zhuǎn)換器對(duì)采樣值進(jìn)行逐次逼近 A/D 轉(zhuǎn)換，其工作由與 I/O CLOCK 同步的內(nèi)部時(shí)鐘控制。當(dāng)下一個(gè) I/O周期開始時(shí)， A/D 轉(zhuǎn)換器將 上一次的 轉(zhuǎn)換結(jié)果 從 AD_OUT 串行輸入到單片機(jī)的外部存儲(chǔ)器中。由于 TLC2543 有 3 種 時(shí)鐘模式分別為 12 和 16 時(shí)鐘，其中默認(rèn)的為 12 時(shí)鐘，出于對(duì)系統(tǒng)通用的考慮，在 A/D 轉(zhuǎn)換子程序中把它設(shè)計(jì)成可選時(shí)鐘模式。在每一個(gè) A/D 轉(zhuǎn)換過程 中， TLC2543 都要從串行輸入端 AD_DIN 讀取由單片機(jī)輸入的控制字來選定對(duì)某個(gè)或多個(gè)通道進(jìn)行采樣，然后進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)果被存入輸出數(shù)據(jù)寄存器AD_OUT。但是由于 采集 的為 12 位數(shù)據(jù) ，對(duì)于 8 位單片機(jī)， 要存放 在兩個(gè)內(nèi)存地址中， 因此需要利用 AdResult = datah *256+datal 合成后再返回給主程序送入單片機(jī)。但是還存在一定的問題，需要在后續(xù)工作中進(jìn)一步改進(jìn)。 在 TLC2543 的編程中注意以下幾個(gè)問題： (1)一個(gè)輸入輸出工作周期為 12 個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，隨著 12 個(gè) 時(shí)鐘信號(hào)的進(jìn)入 , TLC2543 的 AD_OUT 引腳送出的 12 位數(shù)，為上一個(gè)工作周期的 A/ D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，而這一數(shù)據(jù)是何通道的采集量，取決于上一工作周期從 AD_DIN引腳送入 TLC2543 的控制字的前四位。 (2)控制字的低 4 位決定輸出數(shù)據(jù)長度及格式，初始設(shè)定后，一般不要在運(yùn)行過程中改變，以免數(shù)據(jù)混亂。 (3) cs 端控制著 TLC2543 的轉(zhuǎn)換初始化與輸入輸出。 cs 端被置高時(shí)，與 TLC2543 相聯(lián)的其它三線呈高阻狀態(tài)，可為其它線路使用，硬件設(shè)計(jì)時(shí)，可設(shè)計(jì)為共享線路，軟件編程時(shí)，根據(jù) cs 情況決定誰使用這些線路。 5 系統(tǒng) 調(diào)試 圖 14 顯示的就是在本論文中設(shè)計(jì)的 USB 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)物圖?，F(xiàn)在總結(jié)一下，對(duì)于系統(tǒng)的進(jìn)一步開發(fā)具有一定的積累意義。正常后基本上就可以開始焊接元件了，一般先焊帖片、電阻等元件，遵循由低往高的焊接順序。 (2) 數(shù)據(jù)采集 系統(tǒng) 的調(diào)試主要是測試 AD 轉(zhuǎn)換是否正常。如圖 15 所示為應(yīng)用程序的界面圖 。在轉(zhuǎn)換的過程中它們是基本上不變化的，如果有較大幅度的變化就說明轉(zhuǎn)換過程中存在著問題，使得轉(zhuǎn)換結(jié)果的精度和準(zhǔn)確性下降，否則轉(zhuǎn)換的結(jié)果是正確的。經(jīng)過多次試驗(yàn)、多次修改，克服了很多困難，最后終于調(diào)試成功，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集的基本功能，能夠?qū)崟r(shí)的多路將多路數(shù)據(jù)送入單片機(jī)的外部存儲(chǔ)器， 并可通過 USB數(shù)據(jù)總線接口與 PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，在 PC機(jī)上實(shí)時(shí)的顯示和存儲(chǔ)采樣數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)可應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室或工業(yè)現(xiàn) 場等多種場合的多路數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集。 通過這次設(shè)計(jì)，對(duì)大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)進(jìn)行了一次檢驗(yàn)和全面的復(fù)習(xí)，并且又學(xué)會(huì)了很多新的電子與計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)，從中得到了很多寶貴的經(jīng)驗(yàn)。感謝 張老師 對(duì)我的關(guān)懷和細(xì)心指導(dǎo)。通過與 張老師 的討論和學(xué) 習(xí)使我獲得了很多豐富的寶貴的經(jīng)驗(yàn)。 在設(shè)計(jì)過程中還有很多同學(xué)對(duì)我有很大幫助，特別是 王新建 同學(xué) 、許元統(tǒng)同學(xué) ， 感謝他們?cè)?我 畢業(yè)設(shè)計(jì) 過程中給予我 的大力支持和耐心指導(dǎo) 。 最后感謝海南大學(xué)四年來對(duì)我的培養(yǎng)，使我學(xué)到了很多的知識(shí)，這是本次設(shè)計(jì)成功的基礎(chǔ)。 sbit AD_CLK = P1^1。 //串行數(shù)據(jù)輸入端 sbit AD_DOUT = P1^3。 //片選端 sbit AD_EOC = P1^0。通常 REF ＋接 VCC， REF－接地 //最大輸入電壓范圍取決于兩端電壓差； void clock_in() //時(shí)鐘脈沖 { AD_CLK=1。 } void init_ADC(unsigned char TongDao) //AD 初始化；我們只寫不讀 { uchar j,k。0x04)==0x00) //定義時(shí)鐘模式 12， 8， 16 k=12。0x08)==0x00) k=8。 ADCBuf[0]=k。 AD_CLK=0。jk。0x80)。 //逐次取得通道數(shù) clock_in()。 uchar datal,i,k。 datah=0。 if(AD_EOC==1) { if((TongDaoamp。 else if((TongDaoamp。 else k=16。 AD_CS=0。 //我們用片選來讀 for(i=0。i++) //輸入 k 個(gè)時(shí)鐘 { if(i4) //輸出高 4 位 { AD_DIN=(bit)(TongDaoamp。 TongDao=1。 datah|=AD_DOUT。0x80)。 datal=1。 基于 80C51 單片機(jī)和 TLC2543 的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 25 } clock_in()。 AdResult=datah*256+datal。 return( AdResult)。 extern unsigned char idata GenEpBuf[]。 extern unsigned int data d12_addr。 unsigned char xdata channelid。 unsigned int idata TEMPBufHig = 0。 //D12_DATA 輸出的是數(shù)據(jù) extern unsigned int data D12_COMMAND。 基于 80C51 單片機(jī)和 TLC2543 的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 27 //D12 中斷服務(wù) usb_isr() interrupt 0 //0，外部中斷； 1，定時(shí)器 0 溢出； 2，外部中斷 1； //3，定時(shí)器 1 溢出； 4，串口中斷； 5，定時(shí)器 2 溢出 { DISABLE。 //調(diào)用 D12 中斷服務(wù)子程序 ENABLE。 byte_count tempdata。G39。O39。O39。D39。 //初始化 I/O 口 P1 = 0xFF。 P3 = 0xFF。 //定義數(shù)據(jù)地址 D12_COMMAND = 0xff03。 //片選 PDIUSBD12 芯片 D12SUSPD = 0x0。 //初始化中斷 EX0 = 1。 EA = 1。 //禁止選通 PDIUSBD12 芯片（引發(fā)中斷） MCU_D12CS = 0x0。 reconnect_USB()。 channelid=D12_ReadEndpoint1(4, 64, EpBuf)。nchannelid。 m = m4。 // 讀 AD 轉(zhuǎn)換結(jié)果 if ( n==0 ) 基于 80C51 單片機(jī)和 TLC2543 的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 28 { ADCBuf[2*(channelid1)+1]=。 }else { ADCBuf[2*(n1)+1]=。 } } =ReadTemperature()。 ADCBuf[30]=。 //讀溫度 if (TEMPBufHig=0x01E0) MCU_LED0=0。 TEMPBufLow = ReadTemperature()。 //溫度超過 40度報(bào)警 else MCU_LED1=1。 //發(fā)送數(shù)據(jù)給主機(jī) usbserver()。 //控制 LEC 亮 MCU_LED0 = 0。 //（實(shí)際應(yīng)用中可去掉） D12SUSPD = 0。 //斷開芯片與 USB 總線連接 for (clk_t=0。clk_t++) {} //延時(shí)處理 connect_USB()。 //熄滅 LED 顯示（實(shí)際應(yīng) 用中可去掉） MCU_LED1 = 1。 } 基于 80C51 單片機(jī)和 TLC2543 的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 29 //連接到 USB 總線 void connect_USB(void) { DISABLE。 ENABLE。 //設(shè)置 D12 工作模式 D12_SetMode(D12_NOLAZYCLOCK|D12_SOFTCONNECT,D12_SETTOONE | D12_CLOCK_12M)。 } void LED_OFF(void) { MCU_LED0=1。 = 0。 d12_busreset()。 = 0。 d12_suspend()。 = 0。 ENAB