基于低功耗單片機的智能綜合儀表設計
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儀表提供記錄功能，可以對每個(gè)通道的采樣數據每隔一定時(shí)間間隔(可設定)進(jìn)行記錄。外部存儲數據的芯片使用戶(hù)JMEL公司的串行FLASH AT25F2048。它由3.3V供電。該芯片相對于NANDFLASH而言具有接口簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，采用三線(xiàn)制的SPI接口，可以很方便地和 MSP430F149連接。并且在容量滿(mǎn)足要求的情況下，成本要大大低于NANDFLASH。它相對于E2PROM又具有容量大、接口簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。 AT25F2048容量為256K，一共分為四個(gè)段，每段64K字節。每頁(yè)256字節。它提供硬件寫(xiě)保護和軟件寫(xiě)保護，支持頁(yè)寫(xiě)和字節寫(xiě)模式，可擦除 10000次，符合本智能綜合儀表的使用年限。
3.5 RS485通信
RS485總線(xiàn)作為一種多點(diǎn)差分數據傳輸的電氣規范，已經(jīng)成為應用最廣泛的標準通信接口之一。RS485允許在一對雙絞線(xiàn)上進(jìn)行多點(diǎn)雙向通信，它所具有的噪聲抑制能力、數據傳輸速率、電纜長(cháng)度及可靠性是其他標準無(wú)法比擬的。RS485協(xié)議的技術(shù)指標:傳輸速率最大為10Mbit/s;最大距離為 1200m;最高為32個(gè)節點(diǎn):單組雙絞線(xiàn)電纜上的雙向主從通信;并行連接的節點(diǎn)、多工通信。
圖4 RS485通信接口
RS485數據信號采用差分傳輸方式，也稱(chēng)作平衡傳輸，它使用一對雙絞線(xiàn)，將其中一線(xiàn)定義為A，另一線(xiàn)定義為B，一般情況下，發(fā)送驅動(dòng)器A, B之間的正電平在+2V~+6V，負電平在-2V~-6V。另有一個(gè)信號地C，在RS-485中還有一“使能”端?！笆鼓堋倍耸怯糜诳刂瓢l(fā)送驅動(dòng)器與傳輸線(xiàn)的切斷與連接。當“使能”端起作用時(shí)，發(fā)送驅動(dòng)器處于高阻狀態(tài)，它是有別于邏輯“1”與“0”的第三態(tài)。接收器也作與發(fā)送端相對的規定，收、發(fā)端通過(guò)平衡雙絞線(xiàn)將AA與BB對應相連，當在收端AB之間有大于+200mV的電平時(shí)，輸出正邏輯電平，小于-200mV時(shí)，輸出負邏輯電平。接收器接收平衡線(xiàn)上的電平范圍通常在200mV至6V之間。系統中RS485的驅動(dòng)芯片采用SP485，電路連接圖如圖4所示。
系統軟件主要由系統初始化模塊、數據采樣模塊、數字濾波模塊、數據處理模塊、數字PID控制模塊、液晶驅動(dòng)模塊、系統運行顯示模塊、系統組態(tài)顯示模塊、按鍵處理模塊、FLASH驅動(dòng)模塊、數據追憶模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊、通信模塊組成。系統軟件結構圖5。對于各模塊詳細設計，由于篇幅原因這里不再詳細敘述。
圖5 系統軟件結構圖
本文作者創(chuàng )新點(diǎn):
本文設計的智能綜合儀表從功能上來(lái)說(shuō)具有以下幾個(gè)特點(diǎn): 1、儀表具有多樣化的功能，它集記錄儀表、數顯儀表、積算儀表、調節儀表的多種功能于一身；2、儀表具有高模擬量輸入輸出精度，應用范圍廣；3、儀表具有很好的實(shí)時(shí)性，能滿(mǎn)足用戶(hù)對實(shí)時(shí)性的需求；4、儀表具有標準化的總線(xiàn)接口。
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