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ADC0809和51單片機的多路數據采集系統(tǒng)設計方案

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作者: 時間:2015-05-07 來源:網絡 收藏

  3 單片機與PC機的互連

本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/273793.htm

  目前的串行通信接口標準都是在RS-232標準的基礎上經過改進而形成的。RS-323C標準是美國EIA(電子工業(yè)聯合會)與BELL等公司一起開發(fā)通信協(xié)議。它適合于數據傳輸速率在0~20000b/s范圍內的通信。這個標準對串行通信接口(如信號線功能、電器)特性都作了明確規(guī)定。由于通行設備廠商都生產與RS-232C制式兼容的通信設備,因此,它作為一種標準,目前已在微機通信接口中廣泛采用。

  3.1 電氣特性

  EIA-RS-232C對電器特性、邏輯電平和各種信號線功能都作了規(guī)定。在TxD和RxD上,邏輯1(MARK)電平為-3V~-15V,邏輯0(SPACE)電平為+3~+15V;而在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制線上,信號有效(接通,ON狀態(tài),正電壓)電壓為+3V~+15V,信號無效(斷開,OFF狀態(tài),負電壓)電壓為-3V~-15V。

  以上規(guī)定說明了RS-323C標準對邏輯電平的定義。對于數據(信息碼):邏輯“1”(傳號)的電平低于-3V,邏輯“0”(空號)的電平高于+3V;對于控制信號;接通狀態(tài)(ON)即信號有效的電平高于+3V,斷開狀態(tài)(OFF)即信號無效的電平低于-3V,也就是說,當傳輸電平的絕對值大于3V時,電路才可以有效地檢查出來,介于-3~+3V之間的電壓無意義。低于-15V或高于+15V的電壓也認為無意義,因此,實際工作時,應保證電平在±(3~15)V之間。

  對于EIA-RS-232C與TTL的轉換,由于EIARS-232C是用正負電壓來表示邏輯狀態(tài),它與TTL以高低電平表示邏輯狀態(tài)的規(guī)定不同。因此,為了能夠同計算機接口或與終端的TTL器件連接,就必須在EIA-RS-232C與TTL電路之間進行電平和邏輯關系的變換。實現這種變換的方法可用分立元件,也可用集成電路芯片。

  3.2 DB-9連接器

  DB-9連接器作為提供多功能I/O卡或主板上COM1和COM2兩個串行接口的連接器。它只提供異步通信的9個信號。由于DB-9型連接器的引腳分配與DB-25型引腳信號完全不同。因此,若要與配接DB-25型連接器的DCE設備進行連接,就必須使用專門的電纜線。

  設計時對電纜長度的要求是在通信速率低于20kb/s時,RS-232C所直接連接的最大物理距離應為15m(50英尺)。

  根據RS-232C標準規(guī)定,若不使用MODEM,在碼元畸變小于4%的情況下,DTE和DCE之間的最大傳輸距離為15m(50英尺)。由于這個最大距離是在碼元畸變小于4%的前提下給出的。因此,為了保證碼元畸變小于4%的要求,本接口標準在電氣特性中規(guī)定,驅動器的負載電容應小于2500pF。

  3.3 單片機與MAX232的連接

  MAX232是一種雙組驅動器/接收器,該芯片可完成TTL←→EIA雙向電平轉換。其片內含有一個電容性電壓發(fā)生器,可以在單+5V伏電壓供電時提供EIA/TIA-232-E電平。每個接收器都應將EIA/TIA-232-E電平轉換為5VTTL/CMOS電平。這些接收器具有1.3V的典型門限值及0.5V的典型遲滯,而且可以接收30V輸入。每個驅動器都應將TTL/CMOS輸入電平轉換為EIA/TIA-232-E電平。所有的驅動器,接收器及電壓發(fā)生器都可以在德州儀器公司的元件庫中得到標準單元。MAX232的工作溫度范圍為0~70℃。

  圖6所示是MAX232芯片的工作電路圖。在實際應用中,該器件對電源的噪聲很敏感。圖中的四個取同樣數值的電解電容(1.0μF/16V),用以提高抗干擾能力。本設計可從MAX232芯片中的兩路發(fā)送接收器中選用一路作為接口,但設計時應注意發(fā)送與接收的對應。

  

MAX232芯片的工作電路圖

 

  4 結束語

  本文給出了一個基于AD0809和單片機的多路數據采集系統(tǒng)的硬件實現方法,該方法在終端采用80為核心來控制數據采集及數據上傳工作,并通過A/D轉換器將0~5V的直流電壓轉換為計算機可以進行處理的數字信號,然后經過單片機對其進行處理,從而完成在終端顯示以及將數據上傳等功能。系統(tǒng)中的上位機完成對所采集的數據進行顯示及對下位機的控制等功能。

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關鍵詞: ADC0809 51單片機

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