多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)說明書.pdf

北京北陽電子技術(shù)有限公司北京北陽電子技術(shù)有限公司 電子競賽 多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)說明書 Electroncompetition Specification Technology for Easy Life http：/ 2 歷屆全國大學(xué)生電子競賽 SPCE061A 實(shí)現(xiàn)方案 目錄目錄 摘要 3 一、設(shè)計(jì)功能及要求 .4 1.1 設(shè)計(jì)要求4 1.2 系統(tǒng)功能.4 二、方案設(shè)計(jì)與論證 .5 三、硬件電路設(shè)計(jì) .6 3.1 系統(tǒng)電路框圖及說明6 3.2 系統(tǒng)的各部分電路設(shè)計(jì)7 3.2.1 主機(jī)電路.7 3.2.2 從機(jī)系統(tǒng)電路 .8 3.2.2 數(shù)碼顯示電路 .9 3.2.3 鍵盤輸入電路 .10 3.2.4 模擬信號(hào)產(chǎn)生器11 3.2.5 1V 到 5V 轉(zhuǎn) 0.66V 到 3.3V 輸入電路 13 3.2.6 RS485 接口電路13 四、軟件設(shè)計(jì).14 4.1 從機(jī)系統(tǒng)的主程序流程14 4.1 從機(jī)系統(tǒng)的主程序流程15 4.2 主機(jī)系統(tǒng)的主程序流程15 4.3 主機(jī)系統(tǒng)的按鍵處理流程 17 4.4 主機(jī)發(fā)送命令接收數(shù)據(jù)的流程 17 4.5 主機(jī)系統(tǒng)中斷程序 FIQ 和 IRQ5 流程.19 五、系統(tǒng)測試及整機(jī)指標(biāo)20 六、總結(jié).21 七、參考資料.21 附：系統(tǒng)使用說明 .22 Technology for Easy Life http：/ 3 歷屆全國大學(xué)生電子競賽 SPCE061A 實(shí)現(xiàn)方案 多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 摘要摘要 本系統(tǒng)采用雙 CPU 控制， 主機(jī)與從機(jī)的 CPU 都是使用 SPCE061A 單片機(jī)。 從 CPU 負(fù)責(zé)采集七路數(shù)據(jù)，同時(shí)應(yīng)答主 CPU 發(fā)送的命令。主 CPU 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)顯示， 鍵盤輸入，系統(tǒng)報(bào)警，語音播報(bào)通道的電壓值。在主 CPU 與從 CPU 的通訊中，采用 國際標(biāo)準(zhǔn)的 RS485 差分方式接口， 使通訊的速率和傳輸距離均大于 RS232 的標(biāo)準(zhǔn)接口 方式，并且用線最少（只要兩根）。 本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了一種具有語音播報(bào)、語音提示的高性能、高智能的實(shí)用型遠(yuǎn)距離多 路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞： 關(guān)鍵詞： SPCE061A，RS485 SPCE061A 單片機(jī)概述 SPCE061A 單片機(jī)概述 SPCE061A 是繼nSP 系列產(chǎn)品 SPCE500A 等之后凌陽科技推出的又一個(gè) 16 位結(jié)構(gòu) 的微控制器。目前有兩種封裝形式：84 引腳的 PLCC84 封裝和 80 引腳的 LQFP80 貼 片封裝。 主要性能如下： 16 位nSP 微處理器； 工作電壓：VDD 為 2.43.6V(cpu), VDDH 為 2.45.5V(I/O)； CPU 時(shí)鐘：32768Hz49.152MHz ； 內(nèi)置 2K 字 SRAM、內(nèi)置 32K FLASH； 可編程音頻處理； 32 位通用可編程輸入/輸出端口； 32768Hz 實(shí)時(shí)時(shí)鐘，鎖相環(huán) PLL 振蕩器提供系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)； 2 個(gè) 16 位可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器(可自動(dòng)預(yù)置初始計(jì)數(shù)值)； 2 個(gè) 10 位 DAC(數(shù)-模轉(zhuǎn)換)輸出通道； 7 通道 10 位電壓模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和單通道語音模-數(shù)轉(zhuǎn)換器； 聲音模-數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入通道內(nèi)置麥克風(fēng)放大器自動(dòng)增益控制(AGC)功能； 系統(tǒng)處于備用狀態(tài)下(時(shí)鐘處于停止?fàn)顟B(tài))耗電小于 2A3.6V； 14 個(gè)中斷源：定時(shí)器 A / B，2 個(gè)外部時(shí)鐘源輸入，時(shí)基，鍵喚醒等； 具備觸鍵喚醒的功能； Technology for Easy Life http：/ 4 歷屆全國大學(xué)生電子競賽 SPCE061A 實(shí)現(xiàn)方案 使用凌陽音頻編碼 SACM_S240 方式(2.4K 位/秒)，能容納 210 秒的語音數(shù)據(jù)； 具備異步、同步串行設(shè)備接口； 具有低電壓復(fù)位(LVR)功能和低電壓監(jiān)測(LVD)功能； 內(nèi)置在線仿真電路接口 ICE（In- Circuit Emulator） ； 具有保密能力； 具有 WatchDog 功能（由具體型號(hào)決定） 一、設(shè)計(jì)功能及要求一、設(shè)計(jì)功能及要求 1.1 設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)一個(gè)八路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)， 系統(tǒng)原理框圖如圖 1 所示， 要求主控器能對(duì) 50 米以 內(nèi)的各路數(shù)據(jù)，通過串行傳輸線進(jìn)行采集和顯示。具體設(shè)計(jì)任務(wù)是： （1） 現(xiàn)場模擬信號(hào)產(chǎn)生器。 （2） 七路數(shù)據(jù)采集器 （3） 主控器。 圖 1 系統(tǒng)電路框圖 1.2 系統(tǒng)功能 系統(tǒng)功能 1、實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場模擬信號(hào)產(chǎn)生器，即通過自制一正弦波信號(hào)發(fā)生器，利用可變電阻改 變振蕩頻率，使頻率在 200Hz2kHz 范圍變化，再經(jīng)頻率電壓變換后輸出相 應(yīng) 15v 直流電壓（200Hz 對(duì)應(yīng) 1v，2kHz 對(duì)應(yīng) 5v） 2、 路數(shù)據(jù)采集器 數(shù)據(jù)采集器第一路輸入自制 1V5V 直流電壓，第 27 路分 別輸入來自直流源的 5V、4V、3V、2V、1V、0V 直流電壓（各路輸入可由分壓 器產(chǎn)生，不要求精度） 。將各路模擬信號(hào)分別轉(zhuǎn)換成 8 位二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，在 經(jīng)并/串變換電路，用串行碼送入傳輸線路。 3、 主控器通過串行傳輸線路對(duì)各路數(shù)據(jù)進(jìn)行 采集和顯示。采集方式包括循環(huán)采 Technology for Easy Life http：/ 5 歷屆全國大學(xué)生電子競賽 SPCE061A 實(shí)現(xiàn)方案 集（即 1 路、2 路7 路、1 路）和選擇采集（任選一路）二種方式。 顯示部分能同時(shí)顯示地址和相應(yīng)的數(shù)據(jù)。 4、主機(jī)實(shí)現(xiàn)語音操作提示和播放各通道電壓的功能，故障報(bào)警功能。 二、方案設(shè)計(jì)與論證二、方案設(shè)計(jì)與論證 方案一：方案一： 該方案的系統(tǒng)原理框圖如圖 2 所示，它能完成所要求的功能。但是存在不足之處 是：編程不方便，主要是 A/D 接口和 RS485 接口編程不方便。 R/V變換ICL8038F/V變換RS485接口 RS485接口LED顯示 按鍵 A/D 從CPU (8031) EPROM 主CPU (8031) EPROM 圖 2 方案一系統(tǒng)框圖 方案二：方案二： 該方案的系統(tǒng)原理框圖如圖 3 所示，它使用 SPCE061A 單片機(jī)作 CPU，該 CPU 內(nèi)核具有模塊化的結(jié)構(gòu)。 Technology for Easy Life http：/ 6 歷屆全國大學(xué)生電子競賽 SPCE061A 實(shí)現(xiàn)方案 R/V變換ICL8038F/V變換SPCE061ARS485接口 RS485接口SPCE061A LED顯示 SPEAKER 按鍵 圖 3 方案二系統(tǒng)框圖 方案比較：方案比較： 方案 1 和方案 2 采用相同的現(xiàn)場模擬信號(hào)發(fā)生器、通訊方式，實(shí)現(xiàn)起來都能達(dá)到 題目的要求。但是方案二更具結(jié)構(gòu)化，編程方便。SPCE061A 內(nèi)置的 A/D 電路、32K flash 以及在線調(diào)試、下載功能，使得開發(fā)時(shí)間大大縮短。另外，SPCE061A 具有音 頻處理功能， 只要調(diào)用庫函數(shù)即可實(shí)現(xiàn)音頻編程， 所以可以用來擴(kuò)展系統(tǒng)的語音播放、 以及語音報(bào)警功能。 綜合上面的分析，采用方案二來設(shè)計(jì)。 三、硬件電路設(shè)計(jì)三、硬件電路設(shè)計(jì) 3.1 系統(tǒng)電路框圖及說明系統(tǒng)電路框圖及說明 本系統(tǒng)的電路框圖如圖 4 所示。從機(jī)系統(tǒng)要求的現(xiàn)場模擬信號(hào)產(chǎn)生器（1V5V） 采用正弦波發(fā)生器及 F/V 變換電路實(shí)現(xiàn)的。 主機(jī)與從機(jī)的通訊使用 RS485 接口實(shí)現(xiàn)的。 Technology for Easy Life http：/ 7 歷屆全國大學(xué)生電子競賽 SPCE061A 實(shí)現(xiàn)方案 主機(jī)系統(tǒng)硬件部分主要由 RS485 接口電路、鍵盤輸入、喇叭電路以及 LED 顯示電路組 成。系統(tǒng)中的喇叭部分電路是發(fā)揮部分內(nèi)容，它用于語音提示和語音報(bào)警。 R/V變換ICL8038F/V變換 SPCE061A （從機(jī)） RS485接口 RS485接口 SPCE061A （主機(jī)） LED顯示 SPEAKER 按鍵 1V到5V轉(zhuǎn) 0.66V到3.3v 電路 圖 4 系統(tǒng)框圖 3.2 系統(tǒng)的各部分電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)的各部分電路設(shè)計(jì) 3.2.1 主機(jī)電路主機(jī)電路 本系統(tǒng)是基于 61 板實(shí)現(xiàn)的，主機(jī)的系統(tǒng)電路如圖 5 所示，其中 61 板的電路主要 包括 MIC 輸入電路、音頻輸出電路、電源部分、PROBE 接口電路。所以在主機(jī)的電 路中，只需外接按鍵電路、三個(gè) LED 電路、RS485 接口電路 Technology for Easy Life http：/ 8 歷屆全國大學(xué)生電子競賽 SPCE061A 實(shí)現(xiàn)方案 61板 （主機(jī)） 5 4 Enter 6C_C S_S 7 1 Cancel 2 PLAY 3 GND DE VCC DI B AMAX3485 R1 120 RE_N R0 R 2.2k R 2.2k R32 470 12 34 56 78 Q4 NPN-8050-EBC 2 13 LED5641A U10 13 9 4 2 1 12 5 3 8 14 11 7 10 6 A+ B+ C+ D+ E+ F+ G+ DP+ DD+ COM1- COM2- DD- COM3- COM4- R 2.2k Q2 NPN-8050-EBC 2 13 Q1 NPN-8050-EBC 2 13 R31 470 12 34 56 78 IOB0 IOB1 IOB6 IOB4 IOB2 IOB3 IOB5 IOB9 IOB10 IOB7 IOB8 IOA2 IOA8 IOA10 IOA13 IOA12 IOA11 IOA15 IOA14 IOA0 IOA9 IOA1 圖 5 主機(jī)系統(tǒng)電路圖 3.2.2 從機(jī)系統(tǒng)電路從機(jī)系統(tǒng)電路 從機(jī)系統(tǒng)的電路如圖 6 所示， 由于 SPCE061A 內(nèi)置 7 路 10 位 AD 電路， 采樣的電 壓范圍為 03.3V,所以在采樣 05V 的電壓時(shí)候，需要外接分壓電阻。另外，從機(jī)系 統(tǒng)的還有一個(gè) RS485 接口電路。 Technology for Easy Life http：/ 9 歷屆全國大學(xué)生電子競賽 SPCE061A 實(shí)現(xiàn)方案 61板 （從機(jī)） VCC DI DE R1 120 R0 GND MAX3485 RE_N B A R2 3.3K 12 R3 1.7K 12 R14 3.3K 12 R11 1.7K 12 R12 3.3K 12 R6 3.3K 12 R5 1.7K 12 R13 1.7K 12 R7 1.7K 12 R9 1.7K 12 R8 3.3K 12 R10 3.3K 12 R4 3.3K 12 R1 1.7K 12 圖 6 從機(jī)系統(tǒng)電路圖 IOB8 IOB9 IOB7 IOB10 3V IOA3 1V IOA0 5V0V IOA6 2V IOA1 IOA5 4V IOA2 1V-5V IOA4 3.2.2 數(shù)碼顯示電路數(shù)碼顯示電路 本系統(tǒng)的顯示部分采用 3 個(gè)數(shù)碼管顯示，數(shù)碼管電路采用“共陰” “動(dòng)態(tài)”連接， 陰極公共端（com）由晶體管推動(dòng)，詳細(xì)電路如圖 7 所示。 Technology for Easy Life http：/ 10 歷屆全國大學(xué)生電子競賽 SPCE061A 實(shí)現(xiàn)方案 R 2.2k R 2.2k R32 470 12 34 56 78 Q4 NPN-8050-EBC 2 13 LED5641A U10 13 9 4 2 1 12 5 3 8 14 11 7 10 6 A+ B+ C+ D+ E+ F+ G+ DP+ DD+ COM1- COM2- DD- COM3- COM4- R 2.2k Q2 NPN-8050-EBC 2 13 Q1 NPN-8050-EBC 2 13 R31 470 12 34 56 78 IOA2 IOA8 IOA10 IOA13 IOA12 IOA11 IOA15 IOA14 IOA0 IOA9 IOA1 圖 7 數(shù)碼顯示電路 3.2.3 鍵盤輸入電路鍵盤輸入電路 本系統(tǒng)使用 4*3 鍵盤，它的詳細(xì)電路如圖 8 所示。 Technology for Easy Life http：/ 11 歷屆全國大學(xué)生電子競賽 SPCE061A 實(shí)現(xiàn)方案 5 4 Enter 6C_C S_S 7 1 Cancel 2 PLAY 3 IOB6 IOB1 IOB5 IOB0 IOB4 IOB2 IOB3 圖 8 按鍵電路 3.2.4 模擬信號(hào)產(chǎn)生器 模擬信號(hào)產(chǎn)生器 本系統(tǒng)使用的模擬信號(hào)產(chǎn)生器電路由兩部分組成：1、正弦波信號(hào)發(fā)生器 2、頻率 電壓變換電路。 1正弦波信號(hào)發(fā)生器 正弦波信號(hào)發(fā)生器電路如圖 9 所示，其中 ICL8038V/F 轉(zhuǎn)換芯片，該 IC 屬于積分 型施密特壓控多諧振蕩器，工作范圍為：0.001Hz300kHz,完全可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。調(diào) 節(jié)滑動(dòng)電阻可改變正弦波的輸出頻率。 Technology for Easy Life http：/ 12 歷屆全國大學(xué)生電子競賽 SPCE061A 實(shí)現(xiàn)方案 T1 0805 2 13 R1 1K 12 U3 ICL8038 1 2 34 5 6 7 8 9 10 11 12 SWADJ SWOUT TOUTDCFADJ DCFADJ V+ FMBIAS FMSIN SWOUT TC V-/GND SWADJ +12 +12 R2 4.7K 12 -12 C1 1000P 12 P1 2k 13 2 D1 3.9V 12 +12 -12 R13 1M 12 R11 100K 12 P4 10k 13 2 C5 1U 12 C2 1U 12 C2 1000P 12 R12 1M 12 P3 10K 13 2 C4 430P 12 + - U1A LM324 3 2 1 411 + - U6A LM3243 2 1 411 +12 +12 R9 4.99K 12 +12 R7 10K 12 R6 100K 12 -12 R7 R 12 U4 LM331 7 5 2 1 3 64 8 IN R/C REF OUT FREQ THRESGND VS R8 5.1K 12 + - U5A LM3243 2 1 411 -12 R5 51K 12 sine wave 1V-5V sine wave 圖 9 正弦波信號(hào)發(fā)生器 2、頻率電壓變換電路。 頻率電壓變換電路如圖 10 所示， 它的輸入信號(hào)為正弦波信號(hào)。 正弦波信號(hào)經(jīng)放大， 變?yōu)榉讲ㄐ盘?hào)作為 LM331 芯片的輸入信號(hào)。調(diào)節(jié)滑動(dòng)電阻 P3,P4,使得 200Hz 對(duì)應(yīng) 1V 輸出，2kHz 對(duì)應(yīng) 5V 輸出。 圖 10 頻率電壓變換電路 Technology for Easy Life http：/ 13 歷屆全國大學(xué)生電子競賽 SPCE061A 實(shí)現(xiàn)方案 3.2.5 1V 到到 5V 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 0.66V 到到 3.3V 輸入電路輸入電路 由于 SPCE061A 的 A/D 最高采樣的電壓值為 3.3V，所以根據(jù)系統(tǒng)的要求，設(shè)計(jì) 1V 到 5V 轉(zhuǎn) 0.66V 到 3.3V 輸入電路，它的詳細(xì)電路如圖 11 所示。 R13 1.7K 12 R14 3.3K 12 GND VCC A B R0 RE_N R1 120 DE DI MAX3485 1V-5V IOA0 IOB7 IOB8 IOB9 IOB10 圖 11 1V 到 5V 轉(zhuǎn) 0.66V 到 3.3V 輸入電路 3.2.6 RS485 接口電路接口電路 本系統(tǒng)用到的 RS485 的接口電路如圖 12 所示，其中 R1 為阻抗匹配電阻，在傳輸 距離比較短的情況下，可以不用。MAX3485 使用半雙工通訊，其中 A 與 B 口采用差 分實(shí)現(xiàn)傳輸，RO 口為讀數(shù)據(jù)用，RE_N 為讀使能位（低電平有效） ，DE 口為寫數(shù)據(jù)使 能（高電平有效） ，DI 口為寫數(shù)據(jù)用。 圖 12 RS485 接口電路 Technology for Easy Life http：/ 14 歷屆全國大學(xué)生電子競賽 SPCE061A 實(shí)現(xiàn)方案 開 始 系 統(tǒng) 初 始 化 開 中 斷 讀 取 主 機(jī) 的 命 令 變 量 命 令 值 為 零 嗎 ？ 將 通 道 號(hào) 對(duì) 應(yīng) 緩 沖 區(qū) 中 的 數(shù) 據(jù) 取 出 并 送 給 主 機(jī) 清 通 道 號(hào) 變 量 為 0 N 通 道 號(hào) 變 量 值 加 1 通 道 號(hào) 變 量 的 值 為 8嗎通 道 號(hào) 變 量 的 值 賦 為 1 AD采 樣 Y N Y 圖 13 從機(jī)的主程序流程圖 四、軟件設(shè)計(jì)四、軟件設(shè)計(jì) 4.1 從機(jī)系統(tǒng)的主程序流程從機(jī)系統(tǒng)的主程序流程 從機(jī)系統(tǒng)的主程序流程如圖 13 所示。 從機(jī)主要負(fù)責(zé)循環(huán)采集 7 路數(shù)據(jù)和命令判斷， 在沒有接收到主機(jī)的命令的時(shí)候，一直做循環(huán)采集，并存入 Buffer，以便增強(qiáng)統(tǒng)的響 應(yīng)速率。 Technology for Easy Life http：/ 15 歷屆全國大學(xué)生電子競賽 SPCE061A 實(shí)現(xiàn)方案 4.1 從機(jī)系統(tǒng)的中斷程序流程從機(jī)系統(tǒng)的中斷程序流程 從機(jī)系統(tǒng)的中斷程序如圖 14 所示，它是 UART 接收數(shù)據(jù)完畢 IRQ7 中斷，它是用 于接收主機(jī)發(fā)送的命令字。 讀取UART數(shù)據(jù)，保存到主機(jī)命 令變量g_uiUARTCommand IRQ7中斷入口 現(xiàn)場保護(hù) 清中斷 現(xiàn)場恢復(fù) 中斷返回 圖 14 從機(jī)系統(tǒng)的中斷程序 4.2 主機(jī)系統(tǒng)的主程序流程主機(jī)系統(tǒng)的主程序流程 主機(jī)系統(tǒng)的主程序流程如圖 15 所示，主機(jī)系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)按鍵處理、語音播報(bào)、發(fā) 送命令給從機(jī)，同時(shí)進(jìn)行采樣顯示。 Technology for Easy Life http：/ 16 歷屆全國大學(xué)生電子競賽 SPCE061A 實(shí)現(xiàn)方案 開始 系統(tǒng)初始化 系統(tǒng)開機(jī)語音提示 鍵盤掃描并獲取鍵值 Enter鍵標(biāo)志變量值為1？ 故障標(biāo)志變量值為1嗎？ 按下“cancel”鍵嗎？ 采樣的標(biāo)志變量值為1嗎？ 語音播報(bào)的變量標(biāo)志為1嗎？ 有鍵按下嗎？ 按鍵處理 采集數(shù)據(jù)的時(shí)間標(biāo) 志變量為1嗎？ 采集數(shù)據(jù) 通訊故障處理 清所有標(biāo)志變量 LED顯示 語音播報(bào)電壓值 Y N Y N Y N Y N Y Y N N N Y 圖 15 主機(jī)系統(tǒng)的主程序流程圖 Technology for Easy Life http：/ 17 歷屆全國大學(xué)生電子競賽 SPCE061A 實(shí)現(xiàn)方案 4.3 主機(jī)系統(tǒng)的按鍵處理流程主機(jī)系統(tǒng)的按鍵處理流程 主機(jī)系統(tǒng)的按鍵流程如圖 16 所示。 按鍵處理程序 “選擇采 集”的標(biāo) 志變量置1 “循環(huán)采 集”的標(biāo) 志變量置1 清所有標(biāo) 志的標(biāo)志 變量置1 開始采集數(shù)據(jù)的 標(biāo)志變量置1 “數(shù)字”鍵“選擇采集”鍵“取消”鍵“確定”鍵 “選擇采集”的 標(biāo)志變量為1？ 語音提示 將輸入的數(shù)據(jù)鍵作 為要采集的通道數(shù) 返回 Y N 語音播放標(biāo) 志變量置1 語音提示“通 道選擇完畢” 語音提示語音提示 “語音播放”鍵“循環(huán)采集”鍵 圖 16 主機(jī)系統(tǒng)的按鍵處理流程 4.4 主機(jī)發(fā)送命令接收數(shù)據(jù)的流程主機(jī)發(fā)送命令接收數(shù)據(jù)的流程 主機(jī)系統(tǒng)發(fā)送命令，接收數(shù)據(jù)的流程如圖 17 所示。 Technology for Easy Life http：/ 18 歷屆全國大學(xué)生電子競賽 SPCE061A 實(shí)現(xiàn)方案 發(fā)送命令 等待第一個(gè)字節(jié)回送 故障標(biāo)志變量置1 收到數(shù)據(jù)？超時(shí)？ 收到數(shù)據(jù)？超時(shí)？ 兩個(gè)字相等并且無超時(shí)？ 返回 N Y N Y N Y N Y N Y 數(shù)據(jù)采集子程序 等待第二個(gè)字節(jié)回送 超時(shí)處理 超時(shí)處理 發(fā)送命令 等待第一個(gè)字節(jié)回送 收到數(shù)據(jù)？超時(shí)？ 收到數(shù)據(jù)？超時(shí)？ N Y N Y N Y N Y 等待第二個(gè)字節(jié)回送 超時(shí)處理 超時(shí)處理 圖 17 主機(jī)發(fā)送命令接收數(shù)據(jù)的流程 Technology for Easy Life http：/ 19 歷屆全國大學(xué)生電子競賽 SPCE061A 實(shí)現(xiàn)方案 4.5主機(jī)系統(tǒng)中斷程序主機(jī)系統(tǒng)中斷程序FIQ和和IRQ5流程流程 主機(jī)系統(tǒng)使用兩個(gè)中斷資源，其中 FIQ 的 TimerA 中斷用于播放語音數(shù)據(jù)，該中 斷的程序流程如圖 18 所示；其中 2Hz 中斷用于循環(huán)采集，它用于定時(shí)用，每隔 2 妙 循環(huán)采樣一次，該中斷的流程如圖 19 所示。 FIQ中斷入口 現(xiàn)場保護(hù) 是FIQ的TimerA中斷嗎 清看門狗 調(diào)用 F_FIQ_Service_SACM_S480 函數(shù)放音 清中斷 現(xiàn)場恢復(fù) 中斷返回 N Y 圖 18 主機(jī)的播放語音中斷 Technology for Easy Life http：/ 20 歷屆全國大學(xué)生電子競賽 SPCE061A 實(shí)現(xiàn)方案 IRQ5中斷入口 現(xiàn)場保護(hù) 是IRQ5的2Hz中斷嗎？ 2Hz中斷計(jì)數(shù)器變量 ui2HzIntCounter 清中斷 現(xiàn)場恢復(fù) 中斷返回 N Y 2Hz中斷計(jì)數(shù)器變量值為5嗎？ 2Hz中斷計(jì)數(shù)器變量值置零 兩妙時(shí)間標(biāo)志變量置1 Y N 圖 19 主機(jī)系統(tǒng) 2Hz 中斷流程 五、系統(tǒng)測試及整機(jī)指標(biāo)五、系統(tǒng)測試及整機(jī)指標(biāo) 5.1 系統(tǒng)測試系統(tǒng)測試 第一路測試結(jié)果如表 2 所示 表 2 顯示值(v) 50 33 26 18 05 Technology for Easy Life http：/ 21 歷屆全國大學(xué)生電子競賽 SPCE061A 實(shí)現(xiàn)方案 實(shí)測值(v) 50 33 26 18 05 第二、三、四、五、六、七路測試，結(jié)果如表 3 所示 表 3 通道數(shù) 二 三 四 五 六 七 顯示值(v) 50 40 30 20 10 00 實(shí)測值(v) 50 40 30 20 10 00 5.2 整機(jī)指標(biāo)整機(jī)指標(biāo) ? 采集部分 1、采集通道數(shù)：7 路 2、采集精度：10 位 A/D 轉(zhuǎn)換 ? 通訊部分 1、傳輸信號(hào)電平幅度：-7V+ 12V 2、傳輸線數(shù)目：2 根 ? 主控制器部分 1、數(shù)據(jù)顯示狀態(tài)：2 種（循環(huán)和手動(dòng)） 2、循環(huán)顯示周期：2 妙 3、顯示精度：0.1V 六、總結(jié)六、總結(jié) 使用 SPCE061A 開發(fā)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，具有很大的市場前景。首先，它的易學(xué)、易 用的編程語音、開發(fā)環(huán)境，可以使初學(xué)者迅速入門；其次它具有模塊化的結(jié)構(gòu)，內(nèi)置 7 路 10 位的 AD，簡化用戶的電路設(shè)計(jì)；再者，它具有語音識(shí)別、音頻處理功能，使 得用戶可以開發(fā)出更智能化的產(chǎn)品。 七、參考資料七、參考資料 1、MAX3485 數(shù)據(jù)手冊(cè) 2、SPCE061A 原理與應(yīng)用教材書 3、 4、ICL8038 數(shù)據(jù)書冊(cè) 5、LM331 數(shù)據(jù)手冊(cè) 6、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)-清華大學(xué)電子學(xué)教研組 編（董詩白 主編） 7、全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽1994 年獲獎(jiǎng)作品選編 Technology for Easy Life http：/ 22 歷屆全國大學(xué)生電子