基于51系列单片机的串行多通道数据采集系统设计new

《基于51系列单片机的串行多通道数据采集系统设计new》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、籍一万方数据黄克亚HuangKeya(南京铁道职业技术学院，江苏苏州215137)(NanjingInstituteofRailwayTechnology,JiangsuSuzhou215137)摘要：本文详细介绍了具有11个输入通道的12位串行～D转换芯片TLC2543的结构、主要特点、工作原理与编程要点，给出了TLC2543与51系列单片机的硬件接口电路和软件控制程序，并在Proteus软件中进行系统仿真。关键词：单片机；TLC2543；A／D转换；仿真中图分类号：TP274文献标识码：A文章编号：1671-4792．

2、(2010)7-0096．03Abstract：ThispaperintroducestheadinthechipTLC2543structure，themainfeaturesandworkingmechanismandprogram-ruing．giveupwith51seriesmonolithicintegratedcircuitsTLC2543hardwareandsoftwareinterfacescircuitstocontrolprogramandtheproteusofemulationsoftwares

3、ystem．鉴旦Y坐旦型呈；坚曼型；卫生!!箜；垒尘曼旦呈!!堕竺；璺墅竺!生竺0引言5l系列单片机因其优越的性能、较低的价格、灵活方便的控制方法获得广泛应用，但是作为数字系统的单片机要想处理现实中广泛存在的模拟量就必须进行A／D转换。目前A／D转换芯片有很多，但大多数是精度不高，占用单片机太多的YO口，使其应用受到很大的限制。本文所讨论的是具有11通道和12位串行A／D转换芯片TLC2543数据采集系统的实现。1TLC2543的特点及引脚TLC2543是12位串行A／D转换器，使用开关电容逐次逼近技术完成A／D转换过程。

4、由于是串行输入结构，能够节省5l系列单片机的I／0资源。其特点有：①12bit分辨率A／D转换器；②在工作温度范围内10us转换时间；③11个模拟输入通道；④3路内置自测试方式；⑤采样率为66kb／s；⑥线性误差±1LSB(rnax)；⑦有转换结束fzoc)输出；@具有单、双极性输出；⑨可编程的MSB或LSB前导；⑩可编程的输出数据长度。TLC2543的引脚排列如图一所示．图中ANO～A玳lO为模拟输入端；CS为片选端；DIN为串行数据输入端；DOUT为A／D转换结果的三态串行输出端；EOC为转换结束端；CLK为I／0时钟

5、；REF+为正基准电压端；REF-为负基准电压端；Vet为电源；GND为接地。图一TLC2543引脚图2TLC2543的使用方法2．1控制字的格式控制字为从DATAINPUT端串行输人的8位数据，它规定了TLC2543要转换的模拟量通道、转换后的输出数据长度及输出数据的格式。其中高4位(D7～D4)决定通道号，对应0通道至10通道，该4位分别为00(X)---IOIOH。当为101l—1101时，用于对TLC2543的自检测：当为1110时，TLC2543进入休眠状态。低4位决定输出数据长度及格式，其中I)3、D2决定输出

6、数据长度，0l表示输出数据长度为8位，ll表示输出数据长度为16位，其他为12位；Dl决定输KUr∞忡洲畿豁紫紧嬲№M№m三兰№№M№№AG万方数据出数据是高位先送出，还是低位先送出，为0表示高位先进止，DATAOUT呈高阻状态，EOC为高。使CS变低，I／O出；DO决定输出数据是单极性(--进制)还是双极性(2的补CLOCK、DATAINPUT使能，DATAOUT脱离高阻状态，12码)，若为单极性，该位为0，反之为1．个时钟信号从I／OCLOCK端依次加入。随着时钟信号的加基2．2TLC2543的内部寄存器入。控制字从D

7、ATAINPUT一位一位地在时钟信号的上升于们从编程角度看，TLC2543内部寄存器有输入数据寄存器沿时被送人TLC2543(高位先送入)，同时上一周期转换的．▲系与输出数据寄存器。输人数据寄存器存放从DATAINPUTA／D数据，即输出数据寄存器中的数据从DATAOUT一位列端移入的控制字；输出数据寄存器存放转换好的数据，以供一位地移出。TLC2543收到第4个时钟信号后，通道号也已茧片从DATAOUT端移出。收到，因此，此时TLC2543开始对选定通道的模拟量进行采机的2．3转换过程样，并保持到第12个时钟的下降沿。在

8、第12个时钟下降沿，串上电后，片选cs必须从高到低，才能开始一次工作周EOC变低，开始对本次采样的模拟量进行A／D转换，转换时行多期。此时EOC为高，输入数据寄存器被置为0，输出数据寄间约需lO‘JS，转换完成EOC变高，转换的数据在输出数据通存器的内容是随机的。寄存器中，待下一个工作周期输出。此后，可