technology&application

《technology&application》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、Technology&Application摘要：本文介绍了一种基于USB的气敏元件测试系统，给出了系统的硬件设计，阐述了用VC6.0实现数据采集和处理的软件设计。此系统可同时对多路气敏元件进行测试，并可对气敏元件的测试数据实时显示，具有绘制特性参数曲线、数据统计和分档等功能，实现了对气敏元件性能参数的高效测试。++关键词：USB；测试；气敏元件；VC；软件设计中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1006-883X(2006)11-0023-0003王法秀丁喜波苏立君马腾一、引言高效、高可靠性的气敏元件测试装置对气敏元件的生产有着重

2、要的作用。通用串行总线USB(UniversalSerialBus)作为当前PC机总线的热门技术，具有传输速度快、支持即插即用、可总线供电、有自动纠错能[1][2]力和易扩展等优点，可保证数据传输的速度和可靠性，易于日后系统升级。因此，本文研制了一套基于USB的气敏元件测试系统。上位机采用可视化编程工具VC6.0设计的应用[3]软件，为系统提供了与用户的人机界面，气敏50通道电子单片机USB并可对下位机进行实时监控，实现了对传感元件箱开关电路系统接口器性能参数进行显示、分档、存储、打印和数据管理等工作。测试系统整体设计框图如应用驱动图1所示。

3、软件程序图1系统整体构成框图二、系统硬件设计与实现测试系统由气体传感器元件箱、50通道K1Rx1电子开关扳、MSP430F149单片机系统、USBR接口和PC机等部分组成。元件箱可以模拟200KC气体传感器的各种现场使用环境，当充入不K2Rx2同浓度气体时，被测元件的阻值发生相应的VCC跟随器及跟随器及P6.0变化，此阻值的变化经过测试电路转化成电R2.5V200KC保护电路保护电路压信号。50通道电子开关扳分别与50个被测元件一一对应，通道的选择由单片机的程序控制。被选定通道相应的被测元件信号经K50Rx50过通道后通过模拟输入口进入单片机

4、系统，气敏R开关单片机系统对所采集数据进行A/D转换，采200KC元件阵列集的数据存入MSP430F149单片机片内RAM区，当上位PC机需要数据时，RAM图250路通道信号调理模块电路框图中的数据通过USB接口送入PC机。2006.11SensorWorld23www.sensorworld.com.cn1、50通道模拟电子开关电路设计MSP430F149D12CD4051是设计多路模拟开关电路时常用的器件。本电SignalP6.0/A0P4.0-P4.7DATA(0)-DATA(7)路使用了7片CD4051芯片和一个74LS138译码器，

5、MSP43050通道P2.0-P2.5P1.0CS_N开关扳单片机的P2.3～P2.5口连接74LS138的输入端，通过TDOP1.1RESET_ND+USBP1.2INT_N74LS138的输出来控制7片CD4051芯片的INH片选功能，TDID-接口P1.3SUSPENDTMSP1.4WR_N每片CD4051的输入端都接单片机的P2.0～P2.2口，由此JTAGTCLKP1.5RD_NRST/NMI构成50路通道的电子开关阵列。每路气敏元件都配置了一P1.6A0GND个独立的取样电阻，这样可克服由于共享取样电阻带来的P3.0-P3.3按键

6、信号建立时间长且不稳定的缺点；但取样电阻阻值的分散P3.6-P3.7LED显示性也将在一定程度上影响系统测量精度，经过误差分析，图3单片机系统框图选用相对误差为0.1%、温度系数为25ppm的精密电阻作为取样电阻以保证测试系统的精度要求。启动由于半导体气敏元件的输入阻抗很大，故在信号进入单单文档框架片机系统进行A/D转换前选择高阻抗输入的CA3140作为跟随器，以减小信号的输入阻抗，来保证A/D转换的精度。YN图2为50路通道信号调理模块电路框图。是否采集N统计完成2、单片机系统电路设计Y本测试系统采用TI公司的低功耗16位MSP430F13

7、5作YN采集完成N为单片机系统的微控制器，采用PHILIPS公司的USB1.1协分档完成Y议的D12芯片进行USB接口设计，其连接框图如图3所示。D12的八位并行数据线与单片机的P4口相连作为数据总恢响分灵电线，P1口作为对D12的控制接口。单片机的P1口具有中断复应离敏阻曲曲度度能力，所以P1.2连接D12的中断信号线(INT_N)，且P1.2值线线值值显引脚由低电平向高电平跳变时（上升沿）使其中断标志位置显显显显示示示示示位；P1.6连接D12的数据/命令控制线（A0），当A0=1时[4]表明传送的是命令，A0=0时表明传送的是数据。当要

8、测量的某一通道被选定后，相应的被测信号就经过图4应用软件流程图模拟电子开关从P6.0口进入单片机，在单片机内进行A/D转换，转换完的数据由USB送入PC机。MSP4