基于LM3S101的數字采控器設計
加入技術(shù)交流群
LM3S101內部集成了8 KB單周期的FlashROM和2KB的單周期SRAM，并含有兩個(gè)32位定時(shí)器，一個(gè)同步串行接口(SSI)，一個(gè)看門(mén)狗定時(shí)器，一個(gè)UART，兩個(gè)模擬比較器以及18個(gè)GPIO (通用輸入／輸出)等。芯片采用6 MHz的晶振，并可通過(guò)片內軟件PLL來(lái)將工作時(shí)鐘頻率設置為20 MHz。
采用LM3S101可以極大地簡(jiǎn)化系統電路、提高系統的穩定性和可靠性。
2．2 RS－485通信接口
RS－485總線(xiàn)是目前現場(chǎng)監控系統中最為常見(jiàn)的通信接口，這是因為RS－485總線(xiàn)允許的最大通信距離可達1200多米，每條總線(xiàn)上允許連接的設備最多可達32臺，經(jīng)過(guò)適當的串口擴展，完全能夠滿(mǎn)足現場(chǎng)監控系統對通信距離和設備數量的要求。由于LM3S101的電源為+3．3 V，因此，RS－485通信接口也采用供電電壓為+3．3 V的SP3485E專(zhuān)用芯片來(lái)進(jìn)行通信接口設計，其接口電路原理圖如圖2所示。圖中的SMD010是電流為100 mA的自恢復保險絲，當通信網(wǎng)絡(luò )出現故障，A、B端的電流大于100 mA時(shí)，自恢復保險絲SMD010的電阻會(huì )變大，從而保護SP3485芯片不被損壞。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/163420.htm
2．3 數字量輸入電路
LM3S101的GPIO引腳雖然有18個(gè)，但絕大多數引腳除具有通用輸入／輸出功能外，還具有其它系統的外設功能。其中五個(gè)引腳可作為JTAG接口進(jìn)行系統調試和編程，三個(gè)引腳可作為RS－485通信和控制使用。顯然，使用LM3S101的GPIO引腳來(lái)直接作為8路數字量輸入、8路數字量控制輸出和通信波特率以及本機地址設置是不可能的。因此，8路數字量輸入電路應采用并行輸入、串行輸出的8位移位寄存器74HC165和光電耦合器TLP521－4來(lái)進(jìn)行設計，其數字量輸入電路原理圖如圖3所示。
當需要采集監控現場(chǎng)各數字量監測傳感器狀態(tài)時(shí)，只需進(jìn)行并行輸入、串行輸出的8位移位寄存器的數字量讀取，然后，對數據進(jìn)行封裝后發(fā)送給遠程監控中心即可。
2．4 通信波特率和本機地址設置電路
通信波特率和本機地址設置電路屬于數字量輸入電路，因此，可以由一塊74HC165來(lái)完成。只是輸入是由撥碼開(kāi)關(guān)設置。其中兩組開(kāi)關(guān)用于通信波特率設置，可設置1200 b／s、2400 b／s、4800 b／s和9600 b／s四種通信波特率；其他六組開(kāi)關(guān)用于本機地址設置，可設置成64個(gè)設備地址：0～63。
構成通信波特率和本機地址設置電路的74HC165與8路數字量輸入電路中的74HC165串聯(lián)，可組成一個(gè)并行輸入、串行輸出的16位移位寄存器。系統初始化前，只需進(jìn)行16位移位寄存器的數字量讀取，然后，再取低8位二進(jìn)制數作為通信波特率和本機地址設置值，取低六位為本機地址、高兩位為通信波特率設置值。
評論