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LCD人机交互功用的便携式高精度数据收集体系

在许多传统行业中,高精度温度数据采集系统是不可缺少的。近年来,随着高精度ADC价格的不断下降以及其功能的不断完善,研制廉价的多路、快速、高精度温度采集系统成为了可能。美国德州仪器公司(TI)推出的带2

在许多传统职业中,高精度温度数据收集体系是不行短少的。近年来,跟着高精度ADC价格的不断下降以及其功用的不断完善,研发廉价的多路、快速、高精度温度收集体系成为了或许。美国德州仪器公司(TI)推出的带24位ADC的微处理器MSC1210,特别适合于丈量高精度温度、压力传感器等输出的弱小信号。本文以MSC1210作为丈量、信号处理以及通讯的中心,规划了高精度温度收集体系模块。该体系丈量通道易于扩大,丈量精度高,能够快速地进行高精度数据丈量。

体系整体方案规划

本体系的硬件部分首要由前端数据收集、处理电路和后端数据处理、LCD电路组成。两部分经过RS-232串行接口进行通讯。体系的整体方案构图如图1所示。


数据收集部分的软硬件规划

硬件电路规划

数据收集部分的中心器材选用了MSC1210Y5。这首要是因为该微处理器具有24位的 ADC,其有用精度高于22位。其内部包含完好的前向通道(包含输入缓存器、模仿开关电路、可编程增益扩大器和ADC以及数字滤波部分)和后向通道— DAC,这些都是完结测控体系的有必要部分。此外,该处理器经过改动指令寄存器的方法对内部通道功用进行设置,用指令就能够挑选输入缓存器、设置扩大增益、操控通道开关切换、进行偏置校对等,运用十分便利。数据收集部分的电路结构原理图如图2所示。

本体系中两个中心芯片MSC1210Y5和 MAX3223的功耗都很低,因而,在规划中板上的电源(3.3V)由后端体系经过RS-232接口供给。除了RS-232接口的接线,以及接入J1、 J2插座的信号(8个AIN线、REF以及公共地)线外,本体系的硬件部分不再需求其它衔接,运用十分便利。此外,规划时还在电路中预留了一部分接口线供今后扩展体系功用运用,包含了第二串行口以及四根可装备为SPI接口、中止输入和I/O端口的备用接口线。

软件规划

在依据此电路的高精度测温模块使用中,MSC1210Y5完结了弱小信号的多路切换、信号缓冲、编程扩大、24位ADC、数字滤波、数据处理、信号校准以及串口通讯等功用。MSC1210Y5包含2个串口,本规划中选取其间的一个串口用来与后端人机交互体系通讯,担任接纳后端发送的操控指令和操控参数以及发送前端收集、处理的数据。数据收集电路的程序首要使命是:操控内部的ADC的丈量进程,读取转化的数据;与后端 (S3C44B0X体系)进行通讯,读取上位机的指令和有关的操控参数,一起向上位机传送转化后的数据。数据收集电路的程序操控流程如图3所示。


串口开端接纳上位机送过来的指令和数据时,将顺次读到的后端体系的2字节串码(暂存在R6,R7)的操控字传送到MSC1210Y5内部寄存器ADCON1 和ADCON0,然后完结对ADC操控指令的写入。这以后将ADCON3、ADCON2、ADMUX和PDCON寄存器的内部写入相应的指令和参数值,然后完结对MSC1210Y5内ADC的设置和发动。向后端体系发送数据时,因为ADC是24位精度,转化数据有必要分为3个字节传送,行将寄存器1、2、3的 ADC转化成果顺次经过送SBUF发送,一起在这个进程中还包含发送同步字符、CRC校验等进程。

嵌入式GUI使用体系概述

该体系后端的硬件部分首要由三大块构成:以S3C44B0X为中心的体系板,集JTAG调试电路、体系电源、LCD接口电路的辅佐板,以及LCD屏。

后端的软件部分也由三个部分组成:体系发动加载程序,嵌入式实时多使命操作体系mC/OS-II,和依据mC/OS-II的使用程序。依据体系使用的需求,其间依据mC/OS-II的使用程序首要包含串行口通讯程序和依据mC/GUI的图形用户接口程序。

体系中的串口用于S3C44B0X操控器向前端数据收集部分发送操控指令和操控参数,并实时接纳前端发送的收集数据,送由操控器处理和进行LCD显现。当操作体系mC/OS-II发动时,主动初始化串行口。因为使用程序是多使命体系,为了实时监测串行口信息,规划时在体系中单开了一个串行口扫描使命,然后可确保信息不丢掉。

因为mC/GUI供给了源代码,在开发使用程序时,用户能够首先将中心文件、LCD驱动文件和需求的字体文件包含在自己的工程里,然后再依据内存设备、输入设备、空间和窗口办理部分等硬件的实际需求来详细开发。开发过程如下。

(1) 依照实际需求,定制自己的mC/GUI开发环境。其间包含对mC/GUI目录的挑选,以及目录中文件的挑选;

(2) 指定硬件设备的地址,编写接口驱动代码。这儿需求修正LCDConf.h文件;

(3) 编译、衔接、调试子程序;

(4)修正子程序并测验,添加需求的功用;

(5)若开发多使命使用,则需求修正GUI_MAXTASK和GUI_OS宏,完结mC/GUI与操作体系的结合;

(6)编写自己的使用程序。

因为mC/GUI不支持ARM7处理器S3C44B0X,因而,要把mC/GUI移植到体系平台上,需求自己完结mC/GUI在体系硬件平台上的各种驱动,详细包含S3C44B0X中内置的LCD操控器的正确初始化,以及画点、画线、填充等LCD驱动函数的编写等。

LCD 操控器初始化:S3C44B0X LCD操控器上的正确初始化包含各种操控寄存器的正确装备以及显存的正确设置与映射。其间显存的映射是将S3C44B0X专用LCD DMA的源地址设为显存开始地址值,该值是在rLCDSADDR1中装备。此外,LCD操控器还需对REGBANK中的其他可编程寄存器进行编程,以操控相应的寄存器值,并确认笔直/水平象素、数据接口的数据宽度、接口时刻及刷新率等。

LCD驱动函数编程:在LCD的驱动函数中,最底层的驱动函数是画点函数和取点函数。在mC/GUI中显现字、图形都与这两个函数有关,它们直接与显存通话。为了显现出字符和位图,还须参阅uC/GUI的 LCDMemC.c,写DrawBitLine1BPP、DrawBitLine2BPP和DrawBitLine4BPP函数,并装备 GU%&&&&&%onf.h和LCDConf.h中的常数。完结了上面的各个驱动函数后,就能够选用mC/GUI的Demo程序对所移植的mC/GUI进行测验了。

结语

选用TI公司的微操控器MSC1210Y5开发的高精度数据收集体系,收集精度高,抗干扰能力强。具有较高的使用和推行价值。

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