串行数据采集归纳.pdf

本文主要介绍了基于AT89C2051单片机和TLC2543L串行A/D转换器构建的串行数据采集模块。这种模块适用于需要少量模拟量采集或者处理缓变信号的场景，相比总线型A/D卡更为合适和经济。 **AT89C2051单片机**： AT89C2051是一款8位单片机，具有高性价比，其指令集与MCS-51系列兼容。这款单片机在系统中扮演核心角色，负责控制数据采集和与上位机（PC机）的串行通信。 **TLC2543L串行A/D转换器**： TLC2543L是TI公司生产的12位串行A/D转换器，采用SPI（Serial Peripheral Interface）串行接口，具有3条信号线（CLK同步时钟、CS片选、DIN/DOUT数据输入输出）和一根片选线。其特性包括11个模拟输入通道、12位分辨率、转换时间10秒、采样率66kbps、线性误差+1LSB最大、转换结束（EOC）输出等。TLC2543L支持全双工操作，可以同时进行数据发送和接收。其转换过程基于开关电容逐次逼近法，能有效节省51系列单片机的I/O资源。 **电平转换器MAX232C**： MAX232C用于实现TTL电平与RS-232电平之间的转换，只需要外部连接几个电容即可。在硬件设计中，MAX232C确保了单片机与上位机之间串行通信的电气兼容性。 **硬件设计**： 硬件电路设计中，AT89C2051通过P3.5接收TLC2543L的转换结果，P3.4输入控制通道和转换模式的数据。TLC2543L的模拟输入端连接外部信号源，转换结果通过串口经过MAX232C转换后，通过PC机的串口COM1或COM2进行数据传输。 **软件设计**： 单片机软件主要包括串行数据采集/传输模块的设置（系统信息、通道数、采集周期、通讯协议）以及数据采集和传输的子程序。TLC2543L的通道选择和转换模式通过8位数据输入，其中高四位用于选择通道，低四位决定输出数据长度和导前位。数据采集程序需要考虑首次读取的转换结果可能不准确，因此通常会丢弃。 总结来说，这个串行数据采集系统利用AT89C2051单片机的控制能力，配合TLC2543L串行A/D转换器的高效转换性能，实现了从模拟信号到数字信号的转换，并通过MAX232C进行电平转换，确保与PC机的串行通信。这一设计在特定应用环境下提供了灵活、经济的解决方案。