信息钮门禁-基于spi协议的数据采集系统

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1、开放实验项目报告实验项目SPI协议编程与器件应用学生姓名罗叶森班级学号B10050419学院自动化学院专业测控技术与仪器指导教师张熠指导单位电工电子实验教学中心摘要本系统实现的是基于SPI协议的简易数据采集系统。用c语言编程，通过TLC2543模数转换器实现数据的采集，再采用存储器AT24C1024存储数据，数据经过单片机STC89C52进行处理后，最终在虚拟终端上进行显示。系统以单片机为主控器，在单片机系统实现了读写。关键字：SPI数据采集，模数转换，AT24C1024存储。目录绪言……………………………………………………………………4第一章系统方案…………………………………………………5第

2、二章系统硬件设计…………………………………………………62.1SPI协议介绍…………………………………………62.2主要器件介绍…………………………………………72.3电路原理图……………………………………………9第三章系统软件设计………………………………………………93.1SPI协议设计……………………………………93.2主程序设计………………………………………11第四章仿真情况………………………………………………………20第五章小结…………………………………………………………20绪言随着技术与社会的发展，在很多领域实现需要数据的精密采集和处理，它是各种实验及各种工业制造的基础。其中数据的采

3、集及处理系统就是其中的一个典型例子。数据的采集及处理系统是现代化发展的需要，它集微机自动识别技术和数据采集存储显示技术，涉及了电子，机械，计算机技术，通讯技术，生物技术等诸多新技术。它是各种行业功能实现的基础。适用各种机要部门，如银行、宾馆、机房、军械库、机要室、办公间,智能化小区，工厂等。第一章系统设计方案在本系统中，控制器采用单片机ATC89C52，TLC2543作为A/D进行数据采集，采用AT24C1024进行存储，并在虚拟终端上显示下图所示的是数据的采集及处理系统总体设计框图。主控器AT89C52显示器A/D模数转换，采集数据数据传输AT24C1024存储器数据传输RS232PC第二章

4、系统硬件设计2.1SPI协议介绍SPI是高速同步串行口，是一种标准的四线同步双向串行总线。　　SPI，就是串行外围设备接口。SPI接口主要应用在EEPROM，FLASH，实时时钟，AD转换器，还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。SPI，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB的布局上节省空间，提供方便.SPI总线系统是一种同步串行外设接口，它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。外围设置FLASHRAM、网络控制器、LCD显示驱动器、A/D转换器和MCU等。SPI总线系统可直接与各个厂家生产的多种标准外围器件直接

5、接口，该接口一般使用4条线：串行时钟线（SCK）、主机输入/从机输出数据线MISO、主机输出/从机输入数据线MOSI和低电平有效的从机选择线SS(有的SPI接口芯片带有中断信号线INT、有的SPI接口芯片没有主机输出/从机输入数据线MOSI)。SPI的通信原理很简单，它以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备，需要至少4根线，事实上3根也可以（用于单向传输时，也就是半双工方式）。也是所有基于SPI的设备共有的，它们是SDI（数据输入），SDO（数据输出），SCK（时钟），CS（片选）。　　（1）SDO–主设备数据输出，从设备数据输入　　（2）SDI–主设备数据输入，从设备数据

6、输出　　（3）SCLK–时钟信号，由主设备产生　　（4）CS–从设备使能信号，由主设备控制　　其中CS是控制芯片是否被选中的，也就是说只有片选信号为预先规定的使能信号时（高电位或低电位），对此芯片的操作才有效。这就允许在同一总线上连接多个SPI设备成为可能。负责通讯有3根线，通讯是通过数据交换完成的，先要知道SPI是串行通讯协议，也就是说数据是一位一位的传输的。这就是SCK时钟线存在的原因，由SCK提供时钟脉冲，SDI，SDO则基于此脉冲完成数据传输。数据输出通过SDO线，数据在时钟上升沿或下降沿时改变，在紧接着的下降沿或上升沿被读取。完成一位数据传输，输入也使用同样原理。这样，在至少8次时钟

7、信号的改变（上沿和下沿为一次），就可以完成8位数据的传输。2.2主要器件介绍（1）AT89C52的简单介绍AT89C52与MCS-51单片机产品兼容、8K字节在系统可编程Flash存储器、1000次擦写周期、全静态操作：0Hz～33Hz、三级加密程序存储器、32个可编程I/O口线、三个16位定时器/计数器八个中断源、全双工UART串行通道、低功耗空闲和掉电模式、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数