基于STC8G8K64U雙通道高速ADC采集板

設(shè)計(jì)采集板的目標(biāo)

設(shè)計(jì)基于STC8G8K64U單片機(jī)的高速ADC采樣板，可以為普通的電路實(shí)驗(yàn)提供快速波形采樣的模塊。

該模塊也可以應(yīng)用于全國(guó)大學(xué)生智能車競(jìng)賽聲音信標(biāo)組數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)中，作為向同學(xué)們介紹的解決方案，明天給出相應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

設(shè)計(jì)采樣板的技術(shù)指標(biāo)：

1. 采樣頻率：10kHz;
2. 采樣通道：2通道
3. 采樣信號(hào)：0~5V，數(shù)據(jù)位12bit。
4. 外部數(shù)據(jù)接口：（1）UART2通過(guò)USR-WiFi接口發(fā)送到局部無(wú)線網(wǎng)；（2）通過(guò)串口UART1通過(guò)調(diào)試器將數(shù)據(jù)發(fā)送到調(diào)試界面；

電路板設(shè)計(jì)

1. 原理圖設(shè)計(jì)

對(duì)外接口定義：

「（1）ISP端口：」

「（2）ADC端口：」

「（3）WiFI UART接口：」詳見(jiàn)電路原理圖的PCB的管腳定義。

2. PCB版圖設(shè)計(jì)

3. 電路軟件調(diào)試

「（1）單片機(jī)的硬件配置：」

由于配置STC8H8K工作在48MHz，提高單片機(jī)運(yùn)行速度。

「（2）串口波特率配置：」

1. UART1：配置波特率115200 ，這與下載器上的PL2303可以使用的波特率相匹配；
2. UART2:：配置的波特率為460800，這與WiFi-UART

「（3）配置WiFI-UART：」

STEP1：使用手機(jī)，或者平板電腦，選擇USR-WIFI232-T-191無(wú)線網(wǎng)關(guān)，登錄 10.10.100.254地址。在登錄界面輸入用戶名和密碼都是「admin」。

STEP2：按照下面的設(shè)置，設(shè)置WIFI-UART模塊的工作參數(shù)。

「STA設(shè)置：」

「AP設(shè)置：」

「網(wǎng)絡(luò)設(shè)置：」

「串口設(shè)置：」

「設(shè)置后的系統(tǒng)信息：」

4. 軟件命令

模塊通過(guò)UART1(115200)，UART2(460800)接收字符命令，分別輸出采集的結(jié)果以及重新開(kāi)始新的采集過(guò)程。具體的功能可以參見(jiàn)下面一段程序：

    if(strcmp("hello",                (char *)STD_ARG[0]) * 0)
        printf("%s is ready !\r\n", VERSION_STRING);
    else IFARG0("adc") {
        g_nADBufferPoint = 0;        
        TIME3_INT_ENABLE;        
    }
    else IFARG0("buf") {
        sscanf(SDA(1), "%d", &nStart);
        sscanf(SDA(2), "%d", &nLength);
        
        nCheck = 0;
        for(i = 0; i < nLength; i ++) {
            nNumber = g_nADBuffer[i + nStart];
            UART2SendChar((unsigned char)(nNumber >> 8));
            UART2SendChar((unsigned char)(nNumber & 0xff));
            nCheck += nNumber;
        }        
    
    } else IFARG0("sf") {
        SendChar(0x0);
        for(i = 0; i < AD_BUFFER; i ++) {
            printf("%d ", g_nADBuffer[i]);
        }
        printf("\r\n");
        g_nADBufferPoint = 0;
        TIME3_INT_ENABLE;    
    }
 

5. PYTHON獲取數(shù)據(jù)程序

過(guò)PYTHON編程，可以從WiFi獲取采集板的8k數(shù)據(jù)。

具體的程序可以在CSDN對(duì)應(yīng)的博文中看到。

模塊測(cè)試性能

1. 數(shù)據(jù)傳送時(shí)間

通過(guò)WiFi-UAR收到4096（8192 bytes）數(shù)據(jù)為0.489s左右。

下圖是對(duì)兩路正弦波采集到的數(shù)據(jù)波形：