【正文】 tcvspCONV上升沿到采樣模式時(shí)間5nstcvpuCONV上升沿到全功率工作模式50nstcvddCONV變換時(shí)間到數(shù)據(jù)高阻時(shí)間70ns100nstcvpdCONV變換狀態(tài)到省電模式50nstdrpCLK下降沿到CLK啟動(dòng)時(shí)間5usCLXDATAtcxptcxltcxhtcxdltcxdh SPI和QSP通信模式簡(jiǎn)介這種模式經(jīng)常用在各種不同的微處理器中的。CLK可以接到串行時(shí)鐘接口，DATA接到串行數(shù)據(jù)輸入引腳如MISO (masterin slave out)。系統(tǒng)擬采用的AVR公司的MEGA16單片機(jī)支持SPI的傳輸模式，所以此模式也可以選擇作為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的工作模式。其中包含了GaAsp的兩極真空管和集成度一很高的檢測(cè)器。整個(gè)過程維持常溫，是實(shí)時(shí)且電壓會(huì)自動(dòng)補(bǔ)償。交直流情況下都能進(jìn)行隔離，也就是對(duì)LSTTL和TTL兩種情況都是兼容的。當(dāng)芯片接5V的供電電源時(shí)，在輸入端有微小的輸入如5mA時(shí)其輸出端就會(huì)放大輸出13mAo6N137的典型傳輸延遲時(shí)間時(shí)45ns。（2）6N137特性：*速度可高達(dá)lOM bit/s；*5V供電，兼容LSTTL或TTL；*在高溫下正常工作；*邏輯門電路輸出；*超高隔離性能。也就是在正確保證了數(shù)據(jù)的有效性之外提供了很好的隔離性。其中AD620, OP07, AD7835以及6N137的輸入部分單獨(dú)使用兩路士12V和5V模擬電壓。 電源電路圖 前置電路的設(shè)計(jì)第一級(jí)AD620采用繼電器RW1控制實(shí)現(xiàn)增益5，而當(dāng)AD620開環(huán)時(shí)增益為1第二級(jí)OP07開環(huán)增益為1，而通過繼電器RW2 – , ,5,10,1000。從圖下可以看到，AD7835的CONY、DATA，和CLK 3個(gè)端口是要通過單片機(jī)控制的，所以將此3個(gè)端口的輸出信號(hào)都接入光隔離芯片進(jìn)行隔離。特別注意器件的GND的設(shè)計(jì)，在光隔芯片的信號(hào)輸入端全部選擇接入變壓器交流分壓而得的模擬地，而在光隔芯片的信號(hào)輸出端則全部選擇接入由單片機(jī)提供的數(shù)字地，從而確保了信號(hào)在經(jīng)過光隔離芯片后的完全隔離。通過上面的硬件連接就能實(shí)現(xiàn)對(duì)三個(gè)通道的實(shí)時(shí)操作，可以同時(shí)采集三個(gè)通道的數(shù)據(jù)，而不用使用輪詢的方式，就不會(huì)在數(shù)據(jù)變化較快時(shí)造成數(shù)據(jù)的丟失。GND CONVGND DATAAin CLKVref +Vcc隔離PB1PD0PB0ADS7835CONVDATACLKATMEGA16 單片機(jī)控制簡(jiǎn)圖 外設(shè)電路設(shè)計(jì)為便于調(diào)試與使用，系統(tǒng)帶有四個(gè)按鍵和一塊LCD液晶顯示屏，LCD為5*7點(diǎn)陣字符型，可顯示2行字符，每行20字符。LCD采用標(biāo)準(zhǔn)接法，鍵盤通過三態(tài)緩沖隔離后可由總線讀入。AD620在電路中是對(duì)信號(hào)進(jìn)行一級(jí)放大，繼電器RW1是對(duì)6N137實(shí)現(xiàn)增益控制。ADS7835是A/D轉(zhuǎn)換芯片，主要功能是模擬信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)，在轉(zhuǎn)換過程中實(shí)現(xiàn)了采集，量化，編碼等工序。在三個(gè)模塊以外的電路中，ATMEGA16是系統(tǒng)的核心，主要功能有，對(duì)數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)目刂?，提供系統(tǒng)時(shí)鐘，實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的顯示和保持控制，提供系統(tǒng)的調(diào)試。電源部分主要是由二極管，MC7415T，MC7405T組成。溫度傳感器采集環(huán)境中的溫度,反映成為模擬電信號(hào),模擬電信號(hào)輸入AD620的VIN+和VIN端,由OUT端口輸出,實(shí)現(xiàn)了增益為5的放大,然后再由繼電器RW2RW6控制輸入OP07進(jìn)行二級(jí)放大,實(shí)A/D轉(zhuǎn)換,模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),同時(shí)也由ATMEGA16控制,并經(jīng)過6N137的隔離,.數(shù)字溫度信號(hào)進(jìn)入ATMEGA 16的PD0端,最后通過ATMEGA16的處理,由LCD的采集的溫度進(jìn)行顯示,同時(shí)也用儲(chǔ)存器進(jìn)行儲(chǔ)存.濕度和光度信號(hào)流程基本都是相同,具有相同的流程原理.第5章 軟件設(shè)計(jì)初始程序主要是初始化器件的端口，設(shè)定芯片的工作方式進(jìn)行，以及其他功能處理的初始設(shè)定。開始現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)I=1 to 3通道1開采樣通道1，記錄采樣值采樣值處理，存入Ram,或直接傳到PCRam存滿面換頁或通知PC返回現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)I=4NYYPC中斷 外部中斷因中斷源不同而有所不同。(~(10))。 } // define SET_WCK(X) {X=X | (10) }define CLR_BCK(X) {X=Xamp。 outportb(LPT_PORT,X)。 outportb(LPT_PORT,X)。(~(13))。 } // define SET_DATA(X) {X=X | (13) }define FALSE 0define TRUE 1void test_m(){unsigned char data data = 0。getch()。CLR_WCK(data)。printf(“Pull up WCK \n”)。getch()。CLR_BCK(data)。printf(“Pull up BCK \n”)。getch()。CLR_DATA(data)。printf(“Pull up DATA \n”)。getch()。for(i=0。})int send_spi_data(unsigned char *buffer, unsigned long size){unsigned char buff[1024]。unsigned char data。data =0。memcpy(buff,buffer,size)。for(k=0。k++){for(j=0。j++){printf(“.”)。i8。0x80){SET_DATA(data)。}short_delay(1)。SET_BCK(data)。// delay(1)。short_delay(1)。*buf=1。size。// size。}SET_WCK(data)。return TRUE。unsigned char tmpdata[4]。tmpdata[1] = 0x12。tmpdata[3] = 0x78。i500。i50。}// test_m()。int length=(*p)+1。0x01) {outportb(Ox379,Oxfl)。 } outportb(Ox3 7c, *p)。 length。 return 0。int length=*p=inportb(Ox37c)。 do{if(inportb(Ox379)amp。 } *p=inportb(Ox37c)。 length。*p_=X01。}main(){char str[21],*p。int value[4]。initgraph(amp。gmode, “c:\\”)。if (errorcode!=grOk)/*an error occurred*/{ printf(“Graphics error: %s\n”, grapherrormsg(errorcode))。 getch()。/*return with error code*/}ofstream datafile(“”)。textcolor(BLACK)。setviewport(xo,yo,xm,ym,2)。int !c0=O,x 1=0。while(!bioskey(1))outportb(Ox378,Oxff)。0x40)!=0)//the Ack is High{ outportb(Ox37a,inportb(Ox37a)amp。//等待數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好 if(Receive(str)==1)。 p=str。 for(j=Oj=str[0]。 p++。 i++。//輸出實(shí)際采樣值 for(j=0。(str[2*j+l ]+4)+(str[2*j+2]。 datafile+value。 “j,value[j])。datafile+endl。 setcolor(BLUE)。 putpixel(xI,y01,RED)。 putpixel(x l,y21,GREEN)。 xl=x0+10。 } else { xl=x0+10。 y01=180value[0]*。 y21=180value[2]*。 setcolor(RED)。 setcolor(YELLO W)。 setcolor(GREEN)。 setcolor(WHITE)。 x0=xl。y10=y11。y30=y31。}}closegraphQ。第6章 設(shè)計(jì)總結(jié) 本設(shè)計(jì)首先通過與任務(wù)書要求對(duì)照，通過查閱資料選好設(shè)計(jì)的基本方向，在選定為溫室數(shù)據(jù)采集以后，根據(jù)溫室系統(tǒng)的有關(guān)要求特性，本論文設(shè)計(jì)了溫度，濕度，光度三路信號(hào)的同時(shí)采集。本設(shè)計(jì)分為數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)采樣，數(shù)據(jù)處理三個(gè)大模塊。在數(shù)據(jù)采樣模塊又分為A/D轉(zhuǎn)換，隔離，單片機(jī)控制。根據(jù)設(shè)計(jì)和功能模塊和設(shè)計(jì)要求的屬性進(jìn)行元件的選擇，對(duì)照設(shè)計(jì)原則，我們選擇了ATMEGA16，AT620，ADS7835，OP07，6N137等芯片，與設(shè)計(jì)模塊對(duì)應(yīng)進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中不斷的改進(jìn)和選材，得出最后總設(shè)計(jì)電路。最后設(shè)計(jì)是結(jié)合硬件和軟件，進(jìn)行綜合評(píng)定，參考有關(guān)資料和行業(yè)先進(jìn)技術(shù)，不斷的修改，達(dá)到最佳設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)歷時(shí)三個(gè)月，由于本人知識(shí)水平有限，在本設(shè)計(jì)中需要很多改進(jìn)的地方。能夠及時(shí)的對(duì)比較誤差做出反應(yīng)。本設(shè)計(jì)在數(shù)據(jù)顯示方面不是很完善，采用的是三路數(shù)據(jù)整體顯示，為了更加的節(jié)約設(shè)計(jì)硬件資源，可以設(shè)計(jì)出分時(shí)顯示，在溫度，濕度，和光度三個(gè)方面不斷的滾動(dòng)顯示。本設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)方面比較嚴(yán)緊，但是在設(shè)計(jì)內(nèi)容不是很充實(shí)和完善，在顯示模塊和外設(shè)模塊講解不是很清晰深入，還應(yīng)對(duì)程序運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行模擬仿真。 設(shè)計(jì)心得在為期四個(gè)月的設(shè)計(jì)中，加強(qiáng)了對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的復(fù)習(xí)的同時(shí)，也對(duì)設(shè)計(jì)需要的新知識(shí)進(jìn)行了學(xué)習(xí)。在應(yīng)用ATMAGE16單片機(jī)時(shí)，重新學(xué)習(xí)了其結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。用ATMAGE16實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的控制，使設(shè)計(jì)有了模塊化，在每個(gè)模塊中使用了不同的內(nèi)容。在硬件設(shè)計(jì)中不斷的查閱資料，了解了各種技術(shù)特性，不斷的修改，達(dá)到設(shè)計(jì)的最優(yōu)化。在對(duì)語言進(jìn)行調(diào)試中，修改了大量的錯(cuò)誤和沖突，最后得到了各個(gè)模塊正確程序，然后使軟件各模塊綜合，得到了系統(tǒng)正常運(yùn)行驅(qū)動(dòng)。帶著問題去思考，去學(xué)習(xí)，很好的推動(dòng)了自己學(xué)習(xí)的積極性，能更快的到達(dá)學(xué)習(xí)的效果。在困難中成長，解決問題，面對(duì)失敗不放棄，也是在本次設(shè)計(jì)中得到的心得，改掉了以前的惰性，對(duì)困難更加積極，使自己的意志力的到了鍛煉，在成果中得到了深刻的啟發(fā)。在加強(qiáng)對(duì)四年整體綜合知識(shí)復(fù)習(xí)的同時(shí)，也對(duì)自己的人生是很大的啟示，在我馬上面對(duì)社會(huì)也是明確的指導(dǎo)。從他那里得到的不僅有學(xué)識(shí)更有人生的寶貴經(jīng)驗(yàn)，使我受益匪淺。本論文是在實(shí)習(xí)，工作基礎(chǔ)上經(jīng)過總結(jié)整理寫成的。正是在這個(gè)過程中讓我不僅提升了業(yè)務(wù)水平，也學(xué)到了很多學(xué)校里得不到的知識(shí)。在論文即將完成之際，非常的激動(dòng)和高興，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，特別是在與工作時(shí)間的沖突情況下能夠順利完成，回想起自己的努力非常的激動(dòng)。［2］潘新民，:高等教育出版社，2001。［4］張明友，:電子科技大學(xué)出版社，1999年。［6］耿德根，宋建國，馬潮，:北京航空航天大學(xué)出版社，2002年。［8］Jan Axelson，:中國電力出版社，2001［9］:北京航天航空大學(xué)出版社，2004年。［11］李彥超，張敏，:北京航天航空出版社，2005。宋建國［13］，2005年。［15］，2004年03期。［17劉立群， 式系統(tǒng)應(yīng)用，2006年01期。s superiority lies. If it can integrate the two, plementary strengths, we will be able to produce a fast, reliable, lowcost remote data acquisition system. This system is the basic idea : the acquisition scene and sensor acquisition of the analog to digital, RS485 agreement will upload data. PC terminal in a twoway RS485USB conversion interfaces, use this interface to receive the data and 485 through the USB transmission to the PC for processing. And mainframe data sent equipment to the process is the opposite