基于 TLC2543设计的采集系统.doc
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"基于 TLC2543 设计的采集系统" 本文主要介绍了基于 TLC2543 设计的采集系统,包括系统的组成、TLC2543 的引脚排列、工作过程、接口时序、硬件设计和软件编程等方面的内容。 首先,采集系统是一个由 MCU、A/D 和 PC 组成的基本结构,其中 MCU 是整个系统的核心,A/D 是数据的源头,PC 是数据的归宿地。A/D 转换器的选择直接关系到采集精度是否理想。 TLC2543 是 TI 公司的 12 位串行模数转换器,使用开关电容逐次逼近技术完成 A/D 转换过程。该器件具有串行输入结构,能够节省 51 系列单片机 I/O 资源,且价格适中,分辨率较高。 TLC2543 的引脚排列包括 DB、DW 或 N 封装,以及 FN 封装。其工作过程分为两个周期:I/O 周期和转换周期。在 I/O 周期中,器件将输入的 8 位数据流到输入寄存器,并对所选信号进行采样。在转换周期中,片内转换器对采样值进行逐次逼近式 A/D 转换。 在接口时序方面,TLC2543 可以使用四种传输方法,使其得到全 12 位分辨率。每次转换和数据传递可以使用 12 或 16 个时钟周期。 在硬件设计方面,MAX3232 是一款 RS-232 收发器,简单易用,单+5V 电源供电,仅需外接几个电容即可完成从 TTL 电平到 RS-232 电平的转换。AT89C52 是 51 系列的芯片,使用方便可靠。硬件电路原理图如下所示: 在设计制作时,要注意三个问题:电源去耦、接地和电路板布线。电源去耦是指每个模拟 IC 的电源端必须用一个 0.1μF 的陶瓷电容连接到地,作为去耦电容。在噪声影响较大的环境中,建议每个电源和陶瓷电容端并一个 10μF 的钽电容,以减小噪声的影响。接地是指模拟器件和数字器件,电源的地线回路必须分开,以防止数字部分的噪声电流通过模拟地回路引入,产生噪声电压,从而对模拟信号产生干扰。电路板布线是指使用 TLC2543 时一定要注意电路板的布线,电路板的布线要确保数字信号和模拟信号隔开,模拟线和数字线特别是时钟信号线不能互相平行,不能在 TLC2543 芯片下面布数字信号线。 在软件编程方面,单片机程序主要包括串行数据采集模块“DATA_AD”和串行数据传输模块“RS232”。TLC2543 的通道选择和方式数据为 8 位,其功能为:D7、D6、D5 和 D4 用来选择要求转换的通道。 本文详细介绍了基于 TLC2543 设计的采集系统,包括系统的组成、TLC2543 的引脚排列、工作过程、接口时序、硬件设计和软件编程等方面的内容,为读者提供了一个完整的设计指南。
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