基于I2C总线的远程数据采集系统方案.doc

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1、基于I2C总线的远程数据采集系统摘要针对远距离多点数据的采集，节省微处理器的输入输出引脚，满足多器件控制的要求，设计一套基于I2C总线的远程数据采集系统。本系统以带有I2C接口的LPC900系列单片机作为主控MCU，来实现数据的处理；以P82B96驱动器提高I2C总线的负载能力，提高传输距离从而实现数据的远程传输；以带有I2C接口的A/D转换器PCF8591来采集数据并进行数据类型的转换；以温度传感器AD590来测量环境温度；以LED驱动器ZLG7290驱动数码管显示数据。通过不断的调试和完善实现多点的温度测量，在数码

2、管上显示即时温度。本系统采用LPC922单片机为主控制器，通过I2C总线实现远距离的温度测量。本系统分为以下几个模块：微处理器核心模块、LED显示模块、键盘模块、温度测量模块、数据远距离传输模块、电源模块。关键词：单片机，I2C总线，远程数据采集I2CBus-basedRemoteDataAcquisitionSystemABSTRACTForlong-distancemulti-pointdatacollection,tosavetheinputandoutputpinsofthemicroprocessor,tom

3、eettherequirementsthecontrolofmultipledevices,designasetofI2Cbusbasedremotedataacquisitionsystem.ThesysteminterfaceswithLPC900MCUI2CasamasterMCU,toachievedataprocessing;toP82B96I2Cbusdrivetoimproveloadcapacityandimprovetransmissionrangeinordertoachievetheremotet

4、ransmissionofdata;toI2CinterfacewithA/DPCF8591convertertocapturedataandperformdatatypeconversions;toAD590temperaturesensortomeasureambienttemperature;todriveZLG7290LEDdigitaldisplaydriverdata.Debugandimprovethroughcontinuousmulti-pointtemperaturemeasurement,digi

5、taldisplayinreal-timetemperature.ThissystemusestheLPC922microcontroller-basedcontroller,throughtheI2Cbusforremotetemperaturemeasurements.Thesystemisdividedintothefollowingmodules:microprocessorcoremodule,LEDdisplaymodule,keyboardmodule,temperaturemeasurementmodu

6、le,remotedatatransmissionmodule,powersupplymodule.KEYWORDS:microcontroller,I2Cbus,remotedataacquisition目录摘要IABSTRACTII1绪论11.1数据采集系统及发展历程11.2I2C总线及优点12系统方案32.1系统方案简介32.2系统总体方案的确定32.2.1主控制器方案的选型32.2.2I2C扩展芯片的选型42.2.3温度传感器的选型42.2.4LCD液晶驱动器的选型52.2.5A/D转换器的选型52.3总结53

7、P89LPC922单片机及I2C接口63.1P89LPC922单片机概述63.1.1芯片部框图63.3.2引脚配置73.4I/O口73.4.1I/O端口配置83.4.2准双向口输出配置83.4.3开漏输出配置83.4.4仅为输入配置83.4.5推挽输出配置93.5中断93.6I2C总线接口93.6.1概述93.6.2I2C特殊功能寄存器描述103.6.3I2C操作模式123.7总结134硬件电路设计144.1单片机控制电路144.2LED显示模块154.3远程传输模块164.4电源模块184.5温度测量模块184.5.

8、1A/D转换器PCF8591194.5.2温度传感器AD590194.6总结205系统软件设计215.1Main函数设计215.2I2C发送数据函数225.3键盘中断函数235.4键盘处理函数235.5LED显示函数245.6A/D转换函数245.7总结256总结与展望266.1课题总结266.2课题展望26致28参考文献29附录