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智能化多路串列數據採集/傳輸模塊的設計
廣州市光機電工程研究中心行聯合
廣州市方統生物科技有限公司關強
引言

隨著電子技術的不斷發展，目前對各種物理量的檢測和控制都可得以實現。微機檢測控制系統不僅運用到航天航空、機器人技術、紡織機械、食品加工等工業過程式控制制，而且已經成為日常各種家用電器當中的主要組成部分。其中，A/D（模擬數字轉換）設備起著十分重要的作用。這樣，一個系統中就會需要更多的A/D設備。一般是用擴展一塊或多塊A/D採集卡的方法去實現。當模擬量較少或是溫度、壓力等緩變信號場合，採用匯流排型A/D卡並不是最合適、最經濟的方案。這里介紹一種以AT89C2051單片機為核心，採用TLC2543L 12位串列A/D轉換器構成的采樣模塊，該模塊的采樣數據由單片機串口經電平轉換後送到上位機（PC機）的串口COM1或COM2，形成一種串列數據採集串列數據傳輸的方式。

主要元件功能介紹
AT89C2051單片機
AT89C2051是ATMEL公司推出的一種性能價格比極高的 8位單片機，其指令系統與MCS-51系列完全兼容。引腳排列如圖1所示。

TLC2543L串列A/D轉換器
TLC2543L 採用SPI串列介面匯流排，SPI串列介面匯流排由Motorola公司提出，它是一種三線同步介面，分別為同步信號、輸入信號和輸出信號。另外晶元還有一根片選線，單片機通過片選線選通TLC2543L。其中，CLK為同步時鍾脈沖，CS為片選線，DIN為單片機的數據輸出和TLC2543L的數據輸入線，DOUT為單片機的數據輸入線和TLC2543L的數據輸出線。圖2為TLC2543L時序圖。TLC2543L 是全雙工的，即數據的發送和接收可同時進行。如果只是對TLC2543L寫數據，單片機可以丟棄同時讀入的數據；反之，如果只讀數據，可以在命令位元組後，寫入任意數據。數據傳送以位元組為單位，並採用高位在前的格式。

模塊採用TI公司的TLC2543L 12位串列A/D轉換器，使用開關電容逐次逼近法完成A/D轉換過程。串列輸入結構，能夠大大節省51系列單片機I/O資源，且價格適中。其特點有：
(1) 11個模擬輸入通道；
(2) 轉換時間10 s；
(3) 12位解析度A/D轉換器；
(4) 3路內置自測試方式；
(5) 采樣率為66kbps；
(6) 線性誤差+1LSB（max）
(7) 有轉換結束（EOC）輸出；
(8) 具有單、雙極性輸出；
(9) 可編程的MSB或LSB前導；
(10)可編程的輸出數據長度。 TLC2543L的引腳排列如圖3所示。圖3中AIN0～AIN10為模擬輸入端；為片選端；DIN 為串列數據輸入端；DOUT為A/D轉換結果的三態串列輸出端；EOC為轉換結束端；CLK為I/O時鍾；REF+為正基準電壓端；REF-為負基準電壓端；VCC為電源；GND為地。

電平轉換器MAX232C
MAX232C為RS-232收發器，簡單易用，單+5V電源供電，僅需外接幾個電容即可完成從TTL電平到RS-232電平的轉換，引腳排列如圖4所示。

硬體設計
硬體電路如圖5所示。

單片機AT89C2051是整個系統的核心，TLC2543L對輸入的模擬信號進行採集，轉換結果由單片機通過P3.5（9腳）接收，AD晶元的通道選擇和方式數據通過P3.4（8腳）輸入到其內部的一個8位地址和控制寄存器，單片機採集的數據通過串口（3、2腳）經MAX232C轉換成RS232電平向上位機傳輸。

單片機軟體設計
單片機程序主要包括串列數據採集/傳輸模塊的系統信息、通道數、採集周期和通訊協議定義，以及數據採集和傳輸的標准子程序。
TLC2543L的通道選擇和方式數據為8位，其功能為：D7、D6、D5和D4用來選擇要求轉換的通道，D7D6D5D4=0000時選擇0通道，D7D6D5D4=0001時選擇1通道，依次類推；D3和D2用來選擇輸出數據長度，本程序選擇輸出數據長度為12位，即D3D2=00或D3D2=10；D1，D0選擇輸入數據的導前位，D1D0=00選擇高位導前。
TLC2543L在每次I/O周期讀取的數據都是上次轉換的結果，當前的轉換結果在下一個I/O周期中被串列移出。第一次讀數由於內部調整，讀取的轉換結果可能不準確，應丟棄。
數據採集程序如下：
sbit DATAIN=P1^1;
sbit CLOCK=P1^0;
sbit DATAOUT=P1^2;
sbit CS=P1^3;
bit datain_a_bit0()
{ bit m=0;
DATAOUT=1;
m=DATAOUT;
DATAIN=0;
Nop();
CLOCK=1;
Nop();
CLOCK=0;
Return(m);
}
bit datain_a_bit1()
{ bit m=0;
DATAOUT=1;
m=DATAOUT;
DATAIN=1;
Nop();
CLOCK=1;
Nop();
CLOCK=0;
Return(m);
}
單片機通過編程產生串列時鍾，並按時序發送與接收數據位，完成通道方式/通道數據的寫入和轉換結果的讀出，程序如下：
unsigned int Tlc2543L(unsigned char ch)
{unsigned char i,chch=0; unsigned int xdata xxx=0; unsigned int xdata y=0; CS=0; Chch=ch<<4; Y=chch; Y<<=8; I=0; While(I<12) {if((y&0x8000)==0) {if(datain_a_bit0()==0) xxx&=0xfffe; else xxx|=0x0001; if(I!=11) xxx<<=1; }
else
{if(datain_a_bit1()==0) xxx&=0xfffe; else xxx|=0x0001; if(I!=11) xxx<<=1; }
y<<=1;
I+=1;
}
CS=1;
Return(xxx);
}
串列數據傳輸模塊包括串列口初始化子程序和數據傳輸子程序，各子程序分別如下。其中數據傳輸採用查詢方式，也可以方便地改為中斷方式。
Void rs232init()
{TMOD=0x20; TH1=0xfd; TR1=1; SCON=0x50; }
void receandtran()
{unsigned char da; while(!RI) RI=0; Da=SBUF; SBUF==da; While(!TI); TI=0; }
上位機接收數據所用C語言程序包括初始化子程序和接收子程序。各子程序分別如下：
void cominit(void)
{
outportb(0x3fb,0x80);
outportb(0x3f8,0x18); /與單片機波特率一致為9600bps*/
outportb(0x3f9,0x00);
outportb(0x3fb,0x03); /8位數據位，1位停止位,無奇偶校驗*/
outportb(0x3fc,0x03); /*Modem控制寄存器設置,使DTR和RTS輸出有效*/
outportb(0x3f9,0x00); /*設置中斷允許寄存器，禁止一切中斷*/
}
void data_rece(void) /*查詢方式接收數據子程序*/
{
while(!kbhit())
{
while(!(inportb(0x3fd)&0x01));/*若接收寄存器為空，則等待*/
printf("%x ",inportb(0x3f8)); /*讀取結果並顯示*/
}
getch();
}

智能化串列採集/傳輸模塊在PCR儀中的應用
在PCR儀的電路設計中，因需要檢測的信號很多，包括熱蓋的溫度檢測，散熱器的溫度檢測，腔體內部的溫度檢測，氣流的溫度檢測，光信號的檢測等等，為了簡化電路，節約成本，減小體積，在選擇A/D轉換電路時選用了SPI匯流排的TLC2543，該晶元有多達11路的模擬信號輸入端，完全滿足PCR儀電路設計的需要，一個晶元既能完成檢測多個信號的功能，又能節約單片機的資源，圖6是其硬體原理圖。

結論
本文所述的智能化串列數據模塊，可直接用於任何微機控制和檢測系統中以取代原來的模數轉換設計。經過實踐檢驗，該模塊功耗低、采樣精度高、可靠性好、介面簡便，有很高的實用價值。該智能模塊的軟體和硬體成功應用於生命科學儀器「熱循環儀」的設計和實踐中，使用方便，簡單可行，節約成本，能夠滿足大多數數據采樣的應用場合。資料來源：www.lw3721.com

㈤單片機類畢業論文中英文翻譯

問題沒說清楚啊!!!什麼論文,什麼題目.
不行就用翻譯軟體去做啊!!!

㈥單片機畢業論文

一般課題設計，畢業設計做到溫度的都使用到DS18B20感測器。

我的專blog，歡迎學屬習交流！
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㈦誰有關於單片機的畢業論文

可以去CK234，單片機學習網等看看，具體不知道你要什麼樣的論文，單片機是個工具，用來開發其他產品的產品，我這有一篇文章：
基於STC89C52的程式控制恆流源的設計

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10分你想求什麼論文呀，誘惑力不夠大，別人有也不會給你的

單片機類畢業論文

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