當(dāng)前位置:首頁(yè) > 電源 > 數(shù)字電源
[導(dǎo)讀]介紹了一種利用ADuC834單片機(jī)設(shè)計(jì)的智能二次儀表,給出了該儀表的硬件和軟件設(shè)計(jì)方法,同時(shí)各部分地介紹了ADuC834的應(yīng)用方法。

 摘要:介紹了一種利用ADuC834單片機(jī)設(shè)計(jì)的智能二次儀表,給出了該儀表的硬件和軟件設(shè)計(jì)方法,同時(shí)各部分地介紹了ADuC834的應(yīng)用方法。

    關(guān)鍵詞:ADuC834 二次儀表 智能儀器

ADuC834是一種真正意義上的完整的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)芯片。這種嶄新的微處理轉(zhuǎn)換器和先進(jìn)的混合信號(hào)處理工藝顯著提高了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的性能,并大幅度減少了應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)時(shí)間和成本。ADuC834是美國(guó)模擬器件(AD)公司最新投入市場(chǎng)的一款微處理轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品,它集成了雙路Σ-ΔADC、溫度傳感器、增益可程控放大器(PGA)、8位51MCU、62k的可編程程序EEPROM、4k的數(shù)據(jù)Flash Memory、2304字節(jié)的片內(nèi)RAM、12位DAC以及定器、I2C兼容的SPI和標(biāo)準(zhǔn)的串行I/O等。由此可見(jiàn),ADuC834本身就是一個(gè)內(nèi)嵌MCU的高性能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),利用它可以極方便地構(gòu)成各種二次儀表系統(tǒng)。

1 ADuC834芯片介紹

ADuC834內(nèi)部集成了兩路獨(dú)立的Σ-ΔADC,其中主通道ADC為24位,輔助通道ADC的16位。兩個(gè)獨(dú)立的ADC通道由于使用了數(shù)字濾波,因而可以實(shí)現(xiàn)寬動(dòng)范圍的低頻信號(hào)測(cè)量,非常適用于稱重儀、張力應(yīng)變儀、壓力轉(zhuǎn)換器和溫度測(cè)量等方面的應(yīng)用。其中主通道的AD輸入范圍在±20mV~±2.56V之間分為8檔,使用時(shí)可任選一檔。由于使用了Σ-Δ轉(zhuǎn)換技術(shù),因此可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)24位無(wú)丟失碼性能,且輔助通道還可以作為溫度傳感器使用。

ADuC834利用32kHz晶振來(lái)驅(qū)動(dòng)片內(nèi)鎖相環(huán)(PLL)以產(chǎn)生內(nèi)部所需要的工作頻率,它的微控制器內(nèi)核與8051兼容。片內(nèi)外圍設(shè)備包括一個(gè)與SPI和I2C兼容的串行端口、多路數(shù)字輸入/輸出端口、看門(mén)狗定時(shí)器、電源監(jiān)視器以及時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器。同時(shí)片內(nèi)還提供了62kB閃速/電擦除程序存儲(chǔ)器以及2304字節(jié)的片內(nèi)RAM。

ADuC834本身能提供程序串行下載,所以可以直接下載調(diào)試程序,非常方便于程序的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)。因此,利用ADuC834可以非常簡(jiǎn)單地制作各種復(fù)雜的二次儀表。

2 二次儀表的硬件電路設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要針對(duì)兩路傳器進(jìn)行采樣,然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和相應(yīng)的數(shù)據(jù)顯示,同時(shí)要求有復(fù)雜菜單設(shè)計(jì)。由于數(shù)據(jù)處理過(guò)程中要用到浮點(diǎn)乘除運(yùn)算,同時(shí)要求有菜單設(shè)置,因此,利用ADuC834的62k程序存儲(chǔ)空間可以進(jìn)行各種復(fù)雜的運(yùn)算和處理,而不需要外擴(kuò)程序存儲(chǔ)器。圖1是其硬件設(shè)計(jì)原理圖。

本系統(tǒng)利用ADuC834的P3口構(gòu)成3×4鍵盤(pán),并通過(guò)P0、P2口和7HC138譯碼器來(lái)構(gòu)成10個(gè)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示屏,然后利用ADuC834的P1.0、P1.1和74HC164構(gòu)成8個(gè)發(fā)光LED的顯示,同時(shí)利用ADuC834的串口SPI功能進(jìn)行軟件調(diào)試。

2.1 數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示

利用ADuC834的P2口的P2.0~P2.4,并通過(guò)74HC138譯碼可以得到8個(gè)地址選通信號(hào),而P2.5和P2.6則用于構(gòu)成剩下的2個(gè)選通信號(hào),同時(shí)把P0口作為顯示的數(shù)據(jù)接口。

用程序可選擇ADuC834定時(shí)器T2的自裝入方式,并可將其定時(shí)為2ms,同時(shí)可采用動(dòng)態(tài)方式刷新數(shù)碼管的顯示緩沖區(qū),以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示。

2.2 鍵盤(pán)控制電路

由ADuC834的P3口的P3.0~P3.6可以構(gòu)成鍵盤(pán)控制電路,其原理圖如圖2所示。

由圖2可以看出,該鍵盤(pán)有3行4列共12個(gè)鍵,使用7個(gè)I/O作為控制線,其中采用P3.0、P3.1、P3.2作為行掃描線,采用P3.3~P3.6作為列加復(fù)線來(lái)構(gòu)成矩陣鍵盤(pán)。運(yùn)行中,當(dāng)有鍵按下時(shí),程序并不立即進(jìn)行按鍵處理程序,只有在按鍵按下又松開(kāi)的時(shí)刻才進(jìn)入程序處理,因?yàn)檫@樣可防止按鍵的連擊和抖動(dòng)。

2.3 發(fā)光LED設(shè)計(jì)

由于本系統(tǒng)要求有8種狀態(tài)顯示,故需要使用8個(gè)發(fā)光LED來(lái)表示當(dāng)前程序運(yùn)行的不同狀態(tài)。而這可利用P1.0、P1.1和74HC164控制8個(gè)發(fā)光數(shù)碼管來(lái)進(jìn)行顯示。

3 二次儀表的軟件程序設(shè)計(jì)

3.1 數(shù)據(jù)采集程序

進(jìn)行AD采集時(shí),可選擇ADuC834的內(nèi)部參考電壓(注意此時(shí)內(nèi)部參考電壓是Vref=1.25V,所以ADC通道輸入范圍都縮小一半),并通過(guò)寫(xiě)寄存器AD0CON的RN2、RN1和RN0來(lái)選擇不同的輸入范圍道替換,以實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)通道輸入電壓的AD采樣。其初始采集程序如下:

EADC=0; /*禁止ADC中斷*/

ADCMODE=0x20; /*啟動(dòng)主ADC*/

tempfloat=flash_read(2); /*讀取輸入通道選擇配置*/

temp=(uchar)(tempfloat-10001); /*采用24位的ADC,使用內(nèi)部參考電壓,選擇AIN1、AIN2輸入,選擇雙極性編碼,

ANGE=+-TEMP*/

EADC=1; /*允許ADC采樣中斷*/

ADCMODE=0x23; /*進(jìn)行連續(xù)采樣*/

……

下面是ADC中斷服務(wù)子程序,其中ADC的中斷號(hào)為6

void adc_int(void) interrupt 6

{

EADC=0;

RDY0=0;

……

EADC=1;

}

3.2 用戶閃速/電擦除數(shù)據(jù)寄存器的編程

ADuC834的用戶閃速/電擦除數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的容量為4kB,利用這些EEPROM可以進(jìn)行系統(tǒng)配置信息的存儲(chǔ)。具體程序如下:

sfr EDARL=0xe6;

# define F_READ 0x01 /*讀取頁(yè)*/

# define F_WRITE 0x02 /*寫(xiě)入頁(yè)*/

# define F_VERIFY 0x04 /*檢測(cè)頁(yè)*/

# define F_ERASE 0x05 /*擦除頁(yè)*/

# define_F_ERASEALL 0x06 /*全部擦除*/

float flash_read(unsigned char f_add) /*從地址f_add讀取浮點(diǎn)數(shù)據(jù)*/

{

float idata f_data=0;

float idata *ph;

uchar idata *puc;

pf=&f_data;

puc=(uchar idata *)pf;

EDARL=f_add;

ECON=0x01;

*puc=EDATA1;

++puc;

*puc=EDATA2;

++puc;

*puc=EDATA3;

++puc;

*puc=EDATA4;

return f_data;

}

unsigned char flash_write(unsigned char f_add,float f_data)

/*寫(xiě)浮點(diǎn)數(shù)據(jù)f_data到地址f_add*/

{

float idata *pf;

uchar idata *puc;

uchar idata temp;

pf=&f_data;

puc=(uchar idata *)pf;

EDARL=f-add;

ECON=0x05; /*首先擦除*/

EDARL=f_add;

EDATA1=*(puc++);

EDATA2=*(puc++);

EDATA3=*(puc++);

EDATA4=*(puc);

ECON=0x02; /*寫(xiě)數(shù)據(jù)*/

ECON=0x04; /*檢測(cè)數(shù)據(jù)

temp=ECON;

if(temp= =0)return TRUE;

else return FLASE;

}

4 結(jié)論

本文所描述的二次儀表的軟硬件設(shè)計(jì)具有采集速度快、精度高、系統(tǒng)體積小的特點(diǎn),特別適用于需要進(jìn)行復(fù)雜運(yùn)算且要求采集精度較高、體積較小的系統(tǒng)中。在實(shí)際的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中,使用ADuC834可在很大程序上縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間并降低成本。另外,筆者設(shè)計(jì)的這款二次儀表在實(shí)際應(yīng)用中也取得了很好的使用效果。

本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機(jī)構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點(diǎn),本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實(shí)性等。需要轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車(chē)的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫?dú)角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國(guó)汽車(chē)技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車(chē)工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車(chē)。 SODA V工具的開(kāi)發(fā)耗時(shí)1.5...

關(guān)鍵字: 汽車(chē) 人工智能 智能驅(qū)動(dòng) BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來(lái)越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運(yùn)行,同時(shí)企業(yè)卻面臨越來(lái)越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險(xiǎn),如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報(bào)道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對(duì)日本游戲市場(chǎng)的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國(guó)國(guó)際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)開(kāi)幕式在貴陽(yáng)舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國(guó)國(guó)際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語(yǔ)權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機(jī) 衛(wèi)星通信

要點(diǎn): 有效應(yīng)對(duì)環(huán)境變化,經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)穩(wěn)中有升 落實(shí)提質(zhì)增效舉措,毛利潤(rùn)率延續(xù)升勢(shì) 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長(zhǎng) 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力 堅(jiān)持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運(yùn)營(yíng)商 數(shù)字經(jīng)濟(jì)

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺(tái)與中國(guó)電影電視技術(shù)學(xué)會(huì)聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會(huì)上宣布正式成立。 活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng) NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長(zhǎng)三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會(huì)上,軟通動(dòng)力信息技術(shù)(集團(tuán))股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱"軟通動(dòng)力")與長(zhǎng)三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉
關(guān)閉