介绍了adμc812单片机的软硬件,及其在多路温湿度测控系统中的应用。
关键词:adμc812,单片机,测控系统
1 引言?
由美国模拟器件公司新近推出的adμc812单片机,其内部包含了高精度的8通道12位模数变换器(adc),2通道12位数模变换器(dac)以及可编程的8位(与8051单片机兼容)微控制器单元(mcu),另有8kbytes闪速/电擦除程序存储器,640b的闪速/电擦除数据存储器,通用异步收发信机(uart),串行外围接口(spi) 和i?2c串行总线端口,还有看门狗,电源监控等功能。它可广泛地应用于各种测控系统。本文主要介绍adμc812单片机在多路温湿度测控系统中的应用。
2 adμc812单片机介绍
2.1 功能方框图
adμc812单片机的功能如图1所示。
2.2 模数转换部分?
它包含了5μs、8通道12位的单电源a/d转换器,它接收的模拟量输入范围为0-vref,片内提供高精度、低漂移的2.5v基准电压,外部基准在2.3v-avdd(模拟正电源电压)的范围内。
它的工作由3个特殊功能寄存器(sfr)来控制:?
·adccon1:控制转换和采集时间,硬件转换模式以及掉电模式。格式:
上述格式中, md1、md0是控制adc的工作模式,为01时,adc正常工作。ck1、ck0是选择送入adc时钟的主时钟分频系数,可选的分频比分别为1、2、4、8。aq1、aq0是选择采样/保持电路采集输入信号的时间,可选1、2、4、8个adc时钟数。t2c为1时,将由定时器2的溢出位来启动adc转换。exc为1时,将由外部引脚,即p3.5的低电平启动adc转换。
·adccon2:控制adc通道选择和转换模式。格式:
上述格式中,adci是adc中断标志位,在单个adc转换结束时,由硬件置位,当mcu响应adc中断服务子程序时,由硬件清除。dma是dma模式使能位,为1时,启动adc的dma模式工作。cconv是连续转换位,为1时,adc进入连续转换模式。sconv是单次转换位,为1时,adc开始单个转换周期,当转换完成时,sconv位自动复位至“0”。cs3、cs2、cs1、cs0是通道选择位,0-7对应8路模拟量输入通道。
·adccon3:忙状态指示。格式:
上述格式中,busy是adc忙状态位,高电平有效。其余位则被保留,供内部使用。?
2.3 数模转换部分?
两个片内12位dac通过单个控制特殊功能寄存器和4个数据特殊功能寄存器来控制,即,dac0l、dac1l:低8位dac字节;dac0h、dac1h:高4位dac字节;daccon:dac0和dac1操作所需的通用控制位。
daccon的格式:
上述格式中,mode是模式选择位,为1时,8位模式;为0时,12位模式。 rng1、 rng0分别是dac1/ 0输出范围选择位,为1时,0-vdd;为0时,0-vref。clr1、 clr0分别是dac1/ 0清除位,低电平有效。sync是dac1/ 0更新同步位,高电平有效。pd1、 pd0分别是dac1/ 0掉电位,低电平有效。
3 在多路温湿度测控系统中的应用
3.1 硬件设计
利用adμc812单片机的8路模拟量输入通道可分别对4路温度和4路湿度信号进行检测,2路模拟量输出通道可用于控制通风除湿系统,构成一个多路的温度、湿度的自动检测、显示和调控系统。如图2所示。
多个该系统还可通过串行口分别与上位机联接,组成主从分布式结构,在下位机上完成数据的采集、处理、显示、设置、判断、报警、控制输出和通信等功能,在上位机上完成多台集中的温湿度显示、置初值、报警、制表和打印等功能。硬件框图如图3所示。
3.2 软件设计
下位机系统上电进行初始化,包括adc模块、dac模块、定时器和串行口等。
adc模块初始化:设置adccon1~3这三个特殊功能寄存器的初值。dac模块初始化:设置daccon的初值。定时器初始化:设置tmod,送计数初值至(th,tl),启动定时器(tr=1),开中断(et=1,ea=1)。串行口初始化:设置scon,pcon,开中断(es=1,ea=1)。定时器和串行口的初始化与mcs-51单片机相同。然后,定时采样各路温湿度,并与预置值进行比较,若正常,输出为零,继续采样;若不正常,则声光报警,并启动通风除湿系统。系统主程序流程图如图4所示。
4 结束语
adμc812单片机功能强,体积小,性能稳定,且价格比较便宜。因此,它不仅适用于多路温湿度测控系统,也适用于称重系统,智能化传感器校正与调节系统,便携式电子仪器等其它测控系统中。它是新一代的真正意义上的单片机系统,必将给控制领域带来新的冲击。
参考文献
1 何立民.单片机应用系统设计.北京:北京航空航天大学出版社,1994?
2 张振荣等编.mcs-51单片机原理及实用技术.北京:人民邮电出版社,2000
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