无纸记录仪.ppt

无纸记录仪设计
姓名:贾勇强
学号:0605112119
班级:测控06-1班
指导教师:颉新春讲师
概述
无纸记录仪是一种现代的智能记录仪表,它摒弃了机械式记录仪的内部结构复杂,可靠性差,不易长期记录数据等缺点,具有清晰醒目的显示画面、丰富多样的显示方式、简便灵活的设置、友好的人机界面、数据存储容量大等优点并且可以随时记录而且长期存储。
设计方案
本设计的无纸记录仪采用STC8952作为主控芯片,以ADC0832作为数据的采集,同时配以DS1302时钟芯片记录采集数据时的日期和时间,然后将采集的数据和时间存储到24C08并且将这些数据显示到LCD1602,再加上独立式键盘以便查询历史数。设计的系统框图如图1所示:
图1 系统结构框图
功能实现
采集两个通道的0-5V的电压信号
输出0-255pa的压力信号
可存储20组采集的数据
可实时的显示采集数据和采集数据时的日期
通过按键查询存储的数据
主芯片硬件设计
A/D转换
ADC0832为8位分辨率A/D转换芯片,其最高分辨可达256级,可以适应一般的模拟量转换要求。通过DI数据输入端,可以实现通道功能的选择。正常情况下ADC0832与单片机的接口应为4条数据线,分别是CS、CLK、DO、DI。但由于DO端与DI端在通信时并未同时有效并与单片机的接口是双向的,所以电路设计时可以将DO和DI并联在一根数据线上使用。其设计连接电路如下图所示:
DS1302时钟芯片接口电路
DS1302时钟芯片内含有一个实时时钟/日历和31字节静态RAM 通过简单的串行接口与单片机进行通信。实时时钟/日历电路提供秒、分、时、日、日期、月、年的信息。硬件的连接电路如下:
24C08存储芯片
24C08是一个8K位串行E2PROM,内部含有1024个8位字节,并且该器件通过I2C总线接口进行操作。
由于I2C总线协议定义
(1)只有在总线空闲时才允许启动数据传送。
(2)在数据传送过程中,当时钟线为高电平时,数据线必须保持稳定状态,不允许有跳变。时钟线为高电平时,数据线的任何电平变化将被看作总线的起始或停止信号。
因此对24C08读写时需定义起始和停止信号
起始信号:时钟线保持高电平期间数据线电平从高到低的跳变作为I2C总线的起始信号。
停止信号:时钟线保持高电平期间数据线电平从低到高的跳变作为I2C总线的停止信号。
应答信号:I2C 总线数据传送时,每成功地传送一个字节据后,接收器都必须产生一个应答信号。应答的器件在第9个时钟周期时将SDA线拉低表示其已收到一个8位数据。
24C08的写操作:在字节写模式下,主器件发送起始命令和从器件地址信息(R/W位置零)给从器件,在从器件产生应答信号后,主器件发送24C08的字节地址,主器件在收到从器件的另一个应答信号后,再发送数据到被寻址的存储单元。24C08再次应答,并在主器件产生停止信号后开始内部数据的擦写,在内部擦写过程中24C08不再应答主器件的任何请求。
24C08的读操作:在24C08发送完一个8位字节数据后,主器件产生一个应答信号来响应,告知24C08主器件要求更多的数据,对应每个主机产生的应答信号24C08将发送一个8 位数据字节。当主器件不发送应答信号而发送停止位时结束
此操作。
从24C08输出的数据按顺序由N到N+1输出。读操作时地址计数器在24C08整个地址内增加,这样整个寄存器区域在可在一个读操作内全部读出。当读取的字节超过20对于计数器将翻转到零并继续输出数据字节。
由于只有一个24C08被寻址所以A2悬空,器件要进行读/写操作,wp也悬空。具体的硬件连接图如下: