基于單片機的微波輻射計數控單元設計與實(shí)現
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1．2 硬件設計與實(shí)現
1．2．1 數據采集
單片機初始化完畢后，通過(guò)片選信號選中A／D轉換器，把RAM的控制權交給采集電路。AD976A進(jìn)行數據采集時(shí)，置CS引腳固定為低電平，則轉換時(shí)序由 R／C信號的下降沿控制，信號脈沖寬度至少為50 ns。當R／C變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，BUSY信號也變?yōu)榈碗娖?，標志轉換結束，則移位府存器中的數據被更新的二進(jìn)制補碼替代。設計中，由于256 KB數據存儲器僅需要15位地址A0～A14，則使用A15與RD，WR共同作為控制線(xiàn)，使A／D轉換與數據存儲交替工作。當A15低電平時(shí)，選通數據存儲器IDT71256，此時(shí)CS為高電平，則AD976A停止工作；當A15為高電平時(shí)，通過(guò)與非邏輯電路使CS為低電平，選通AD976A，并通過(guò)WR 的變化提供R／C下降沿，這樣可以通過(guò)軟件延時(shí)精確控制采樣率。
1．2．2 總線(xiàn)控制
在數控單元硬件結構中，采用P0口提供數據總線(xiàn)和地址總線(xiàn)，當ALE輸出信號為高電平時(shí)，P0口，輸出數據鎖存入總線(xiàn)驅動(dòng)器中地址的低8位，同時(shí)和P2口送出的高8位地址組成完整的16位地址，尋址到外部的256 KB地址空間，由A／D轉換器把采集到的數據存入靜態(tài)RAM中。由于P0口是數據與地址分時(shí)復用口，因此引進(jìn)74HC573作為地址鎖存器。同時(shí)，使用 RD作為讀取外部數據內存的控制線(xiàn)；WR作為寫(xiě)入數據到外部?jì)却娴目刂凭€(xiàn)；PSEN作為存取外部程序存儲器的讀取控制線(xiàn)。
1．2．3 電機控制電路
天線(xiàn)驅動(dòng)控制部分通過(guò)上位機發(fā)送電機啟動(dòng)命令，單片機從串口接收到啟動(dòng)命令后，向電機驅動(dòng)器AKS230發(fā)出節拍脈沖，以帶動(dòng)天線(xiàn)勻速轉動(dòng)；通過(guò)編程控制P1．0口輸出節拍脈沖速率，即可控制天線(xiàn)轉速。當上位機發(fā)出停止命令時(shí)，通過(guò)單片機程序提取天線(xiàn)狀態(tài)，保證天線(xiàn)啟停處于同一位置?？紤]到單片機輸出電流與電機驅動(dòng)電流的匹配問(wèn)題Ⅲ，這里使用總線(xiàn)驅動(dòng)器74LS245與單片機相連，輸出電流可達20 mA，滿(mǎn)足電機驅動(dòng)要求。
1．2．4 串口通信電路
串口通信部分通過(guò)AT89C51內部的全雙工串行通信接口RXD和TXD進(jìn)行發(fā)送和接收。AT89C51串行接口有四種工作模式，本設計中，串口工作于方式1，波特率可變，通過(guò)定時(shí)器T1進(jìn)行溢出率控制，令T1工作于方式2，由于波特率為(2SMOD／32)?(fOSC／12)?[1／(28- TH1)]，則通過(guò)計算可得T1裝載值為0xFA，波特率為9 600 b／s。這里選用MAX232完成TTL到EIA的電平轉換。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/173645.htm
2 軟件設計
單片機軟件部分采用了模塊化的設計方法，按照功能分為數據采集及存儲、電機運行控制及狀態(tài)提取、串口發(fā)送與接收幾部分，各個(gè)模塊之間通過(guò)中斷或子程序調用等進(jìn)行連接，有機地成為一體，整個(gè)系統已經(jīng)使用Medwin 3．O調試并能夠成功運行。
數據采集部分包括初始化、信號采集及存儲，采集速率通過(guò)編程進(jìn)行控制，實(shí)現每10 ms采樣一個(gè)電壓值，并存人0100H～01C8H的地址空間中，采集100個(gè)數據后調用中斷通過(guò)串口傳給上位機進(jìn)行后續處理。每次系統上電時(shí)，采集部分復位并從頭運行，數據采集部分程序流程圖如圖3所示。
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