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利用单片机实现基于12C串行总线的多点温度测控系统
彭芬
(武汉职业技术学院电子信息工程系
湖北武汉430074)
【摘
要】本文介绍了12C总线的结构及传输时序,并给出r利用单片机的基本I/O口实现12C总线进行多点温度测量的方法。
【关键词】多点温度测量
12c总线
单片机
AD7416
【中图分类号】T
【文献标识码1A
【文章编号】1009-914X(2009)02(b)一0107—02
l引言
系统进行多点温度测量时,所用温度传感器增搴。使系统变得复杂。传统
的方式多采用地址和数据总线束完成.佩是由于系统总线资源的限制,利用
有限的I/O接口和足够的通信速度来扩展多功能的外围器件就显得f’分必
要。
12C总线最t要的优点是其简单性和有效性。12C总线接口线少,控制
方式简化,器件封装形式小,通信速率较高。由于接口直接在组件之|:,因
此12C总线占用的空间非常小,减少r电路板的空间和赶.片管脚的教景,降
低r互联成本。能用于替代标准的并行总线,能连接的各种集成电路和功能
横块,系统中应用12C总线,可以枉很大程度上简化系统结构,模块化系统
电路,而I
2C总线|:各话点独盘的电气特性也可以使系统具有最大的灵活
性,正好町以满足这系统设计的需要。
因而多点温度测控系统进行数据传输町应用12C串行总线,这样F控器
能对各温度检铡器通过串行传输线町方便地.史现温度数据传输以及显示等,
其中利用单片机作为系统的主控器单元。示意脚如图】。
图l
利用单片机实现于12C串行总线的多点温度测控系统示意图
2
12C总线
12C(Inter—Integrated
Circuit)总线是一种由PHII。IPS公司开发的两
线式串行总线,用于连接微控制器及其外围设备。它足近年来在微电子通信
控制领域广泛采用的·种新型总线标准。它是同步通信的一种特殊形式。是
通过SDA(串行数据线)和SCI。(串行时钟线)两根线与连接别总线卜的
器件之闻通信。连接到12C总线卜的每个器件,根据其功能都具有自己的专
门地址,每个器件可做为接收器或发送器,在F从通信中,可以有多个12C
总线器件同时接到12C总线上。通过地址来识别通信对象。
图2为12C总线数据传送时序圈。
.
3.2.2扫描点云的数据简化M题
万军等【4】提出基于f均点距值的新方法,适用于大鼍散乱三维数据
点云,精简效果良好,但该算法还存在一些不足。【5l洪军等在分析角度
一弦高联合准则法和包围盒法的T:程适用特点的基础上,提出r同时基f
角度一弦高简化法和包围盒法的改进璎数据的直接精简方法.即利JtI包围
盒法构造分剖面,利用分剖面将数据点云处理成按fI描线存储的。结构化“
铡罱数据,再利用角度一弦高联合准则法逐线精简。该方法同时具备以上两
种教据精简方法的优点,且克服r这llli种方法无法处理曲率变化大、附加特
征多的表面测量数据的局限性,能够对溯量数据进行直接IIii有效地简化,可
以用于处理具有复杂附加特征的散乱测量数据。另外还有基丁.灰色系统理论
的教据滤波后产生的卒穴的填补办法和甚于面密度概念的数据简化方法的介
绍。
3.2.3云状数据的特征提取问题
为得到良好的外观品质,特征线的品质十分重要,其光额程度直接影
响着最终产品外现曲面的光顺。而如何从散乱数据巾生成高质罱特征线一直
是硝扰着产品设计.[程师的问题。梁佳洪等探讨r通过改变N
U
R
B
S曲线
控制顶点寅现快速乍成高质量的特征线生成方法。还提出基于平面曲率从散
乱数据中提取特征线的方法,把复杂的=三维散乱数据的产品特征线提取问题
变为简单的:维计算。降低了运算复杂度。
3.3曲面重建技术
研究如何选择合适的数学表示方法、拟合修改算法、控制参数及曲面
重构方法。以得到高质量、高精度的曲面模型。张伟等提出筚干神经网络的
三角刚格方法Hr在有效保持原数据点集的拓扑特征的同时实现期辑规模和精
度的三角网格剖分。吴敏,周来水等提出基于约束的特征模型晕建方法,并
在CAT
I
A的一次开发f台CAA上实现j.常地的托,仲,旋转及
圆角等特征的逆向重建。在草阿轮廓提取和拟合的过程中采j{I整体约束拟合
的方法,不仅提高r模,I!!重建的质量,而且可以捕捉和还原设计意图。使得
生成的模碜有利于后续的参数化悔改和模璎建岸【7】。
对于放样、扫掠等特征重建方法町以根据现有的曲面蕈建方法来实现
对于拔模、变半径圊角、高级混合等比较复杂的特征约束重建以及如何快
速、
准确地识别和还原出点云数据巾的特征及约束,并且在保证有效约束
的前提F如何提高特征横璎蕈建的速度尚未解决。
3.4重构曲面的评价和检验问题
研究对曲面的评价指标.检验疗法以及修正工具。在S
U R
F
A
C
E
R和很多CAD软件中,都采用NUR
B
S来表示曲面。它可以表示
非常复杂形状的曲面,但曲面的表示、显示,操作都不能用很直现的方式进
行,很难埘曲面进行评价、检验和修改。
4逆向工程中的关键技术分析及展望
4.1三维数字化技术
日前天多数测景系统是针对具体的应用而开发,数据处理往往针对特
定的测慑设备、铡最对象,通用性差。需发展面向逆向1=程的通用测量系
统.高速、高精度地实现三维物体表面的数字化,并能根据儿何外形和后续
应用选择溯量方式及路径,能进行路径规划和自动测量。
4.2数据预处理
研究热点还将集中于扫描点云的数据简化r口J题云状数据的特征提取问
题。
4.3曲面重建技术
基于神经网络技术的曲面重建技术的研究将会有很大前途,研究的荤
点是复杂的特征约束重建以及如何快速、准确地识刖和还原出点云数据中的
特征及约束,并且枉保证有效约束的前提F如何提高特征模型重建的速度。
4.4重构曲面的评价和检验问题
·
这方面的研究还较少,相信随着逆向下程在工业摩产中发挥越来越大
的作用,在线检弱的使用和重构曲面的评价会引起大家足够的重砚的.
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科技博览l
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万方数据