基于LabVIEW與USB接口的實(shí)時(shí)數據采集系統
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2．1．1 STC12C5410AD單片機
STC12C5410AD系列單片機是單時(shí)鐘／機器周期(1T)的兼容8051內核單片機，是高速／低功耗的新一代增強型8051單片機，內部集成MAX810專(zhuān)用復位電路。10KBFLASH程序存儲器，512字節SRAM，有8路10位高速A／D轉換器，速度可達100KHz。實(shí)際工作頻率可達48MHz。在應用時(shí)，需根據實(shí)際情況設定晶振頻率，本系統采用11．0592MHz的晶振。本例中采用P1．0作為A／D轉換通道。由于各A／D轉換通道的輸入電壓范圍為0～5V，對于雙極性信號來(lái)說(shuō)，直接輸入會(huì )被削掉負半波。為了解決上述問(wèn)題，采用了高速低噪聲雙運算放大器NE5532，根據運放電路的虛短、虛斷原則，其輸出OUT=2．5-IN?？梢詫?2．5v～2．5V的電平轉換到0～5v，這樣滿(mǎn)足了輸入信號的雙極性要求。
2．1．2 CH341T芯片
隨著(zhù)計算機通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，串口的通訊速度越來(lái)越不能滿(mǎn)足現在的通信要求。因此越來(lái)越多的計算機，尤其是筆記本電腦都不再保留串行接口，取而代之的是方便、高速、標準的USB接口。然而對于需要用串口通信的設備來(lái)說(shuō)，是個(gè)麻煩的問(wèn)題。為了解決這個(gè)問(wèn)題，本系統采用CH341T芯片將單片機通過(guò)USB接口直接連接到PC機上，方便了沒(méi)有串口的上位機與下位機的通信，解決了上位機沒(méi)有串行接口的問(wèn)題。CH341T芯片的特點(diǎn)如下：
(1)仿真標準串口，用于升級原串口外圍設備，或者通過(guò)USB增加額外串口。
(2)計算機端Windows操作系統下的串口應用程序完全兼容，無(wú)需修改。
(3)硬件全雙工串口，內置收發(fā)緩沖區，支持通訊波特率50b／s～2Mb／s。
(4)支持5、6、7或者8個(gè)數據位，支持奇校驗、偶校驗、空白、標志以及無(wú)校驗。
2．2 軟件設計部分
本系統將STCl2C5410AD的P1．0口作為A／D轉換的通道，要使用A／D轉換功能就必須進(jìn)行相應的寄存器設置。STC單片機的寄存器見(jiàn)表1所示。
1)P1M0，P1M1：P1口工作模式設置PlM0=0x01，P1M1=0x01。將P1口設置為開(kāi)漏模式。
2)ADC CONTR：A／D轉換控制器
ADC_POWER：ADC電源控制位。
ADC_ POWER=0：關(guān)閉ADC電源。ADC POWER=1：打開(kāi)A／D轉換器電源，初次打開(kāi)內部A／D轉換模擬電源，需適當延時(shí)，等內部模擬電源穩定后，再啟動(dòng)A／D轉換。
ADC_START：模數轉換器(ADC)轉換啟動(dòng)控制位，設置為1時(shí)，開(kāi)始轉換，轉換結束后為0。
SPEED1，SPEED0：模數轉換器轉換速度控制位。
ADC_FLAG：模數轉換器轉換結束標志位，當A／D轉換完成后，ADC_FLAG=1，一定要軟件清0。
CHS2／CHS1／CHS0：模擬輸入通道選擇如表2所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/195506.htm
下位機程序流程圖如圖3所示。下位機的程序主要包括三個(gè)部分：串口初始化子程序、A／D轉換初始化子程序、串口發(fā)送子程序。其中A／D轉換初始化子程序主要是設置ADC CONTR、P1M0、P1M1等寄存器。
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