毕业论文：基于嵌入式的温度传感器的设计2012（终稿）.doc

目录 第一章 系统概要 1 1.1 系统背景 1 1.2 系统功能框图 1 第二章 系统硬件设计 2 2.1 系统原理图 2 2.2 单片机（MCU）模块 2 2.2.1 MC908GP32单片机性能概述 2 2.2.2 内部结构简图与引脚功能 3 2.2.3 GP32最小系统 5 2.3 传感器模块 6 2.4 信号放大模块 7 2.5 A/D转换模块 7 2.5.1 进行A/D转换的基本问题 7 2.5.2 A/D转换模块的基本编程方法 8 2.5.3 A/D芯片TCL2543概述 8 2.6 串行通信模块 11 2.6.1 串行通信常用概念 11 2.6.2 RS-232C总线标准 12 第三章 系统软件设计 13 3.1 MCU方（C）程序 13 3.1.1 A/D转换子程序 14 3.1.2 串行通信子程序 17 3.2 PC方（VB）程序 19 3.3 PC方界面 23 第四章 系统测试 24 第五章 总结展望 24 5.1 总结 24 5.2 展望 25 参考文献 25 第一章 系统概要 1.1 系统背景 温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工等领域遇到的一个物理量。温度测量的基本方法是使用温度计直接读取。最常见的测量温度的工具是各种各样的温度计，它们常常以刻读的形式表示温度的高低，人们必须通过读取刻度的多少来测量温度。由于单片机在检测和控制系统中得到广泛的应用这是一种低成本的利用单片机I/O口实现的温度检测电路,?该电路非常简单,?易于实现,?并且适用于几乎所有类型的单片机。所示 信号放大电路图 2.5 A/D转换模块 2.5.1 进行A/D转换的基本问题 A/D转换模块（Analog To Digital Convert Module）,即模/数转换模块,是将电压信号转换为对应的数字信号。这个电压量是由压力传感器把压力转换过来，传到MCU处理。 （1）采样精度：是指数字量变化一个最小量时模拟信号的变化量,即通常所说的采样位数。 （2）采样速率：是指完成一次A/D采样所要花费的时间。 （3）滤波：为了使采样的数据更准确，对采样的数据进行筛选去掉误差较大的毛刺。通常采用中值滤波和均值滤波来提高采样精度。中值滤波是取3次采样的中间值，均值滤波是取多次采样的算术平均值。 （4）物理量回归：把A/D采样值与实际物理量对应起来。 2.5.2 A/D转换模块的基本编程方法 （1）A/D转换初始化：对ADCLK写入控制字节，决定时钟输入源是内部总线还是外部晶振，决定分频系数等。 （2）启动A/D转换：对ADSCR写入控制字节，选取要转换的通道、决定转换结束数据获取的方式、设置是连续转换还是一次转换等。 （3）获A/D转换结果：若是中断方式，在A/D中断程序中取得，若是查询方式，通过ADSCR的第7位(COCO位)取得，当COCO=1时可从ADR中取数。 2.5.3 A/D芯片TCL2543概述 一、引脚： TLC2543为20脚DIP封装，引脚图如下图所示。 TLC2543引脚图 TLC2543具有4线制串行接口，分别为片选端(CS)，串行时钟输入端(I/O CLOCK)，串行数据输入端(DATA IN)和串行数据输出端(DATA OUT)。它可以直接与SPI器件进行连接，不需要其他外部逻辑。同时，它还在高达4MHz的串行速率下与主机进行通信。 TLC2543除了具有高速的转换速度外，片内还集成了14路多路开关。其中n路为外部模拟量输入，3路为片内自测电压输入。在转换结束后，EOC引脚变为高电平，转换过程中由片内时钟系统提供时钟，无需外部时钟。在AD转换器空闲期间，可以通过编程方式进入断电模式，此时器件耗电只有25pA。 　　A／D芯片TLC2543是一种12位开关电容逐次逼近式模数转换器，带有SPI（Serial Peripheral Inter－face）接口。它消除了以往许多AD芯片并行输出、连线复杂的缺点，并在AD转换结果串行输出的同时，可以串行输入下次AD转换位的控制字。TLC2543的管脚如图所示。它有三个输入控制端：片选（）、 I／O时钟（I／Oclock）以及数据输入端（Data Input），同时还可以通过一个串行的三态输出端与主处理器及其外围串行口进行通讯，以输出转换结果。除了高速的转换功能和通用的控制能力外， TLC2543的片内还具有14通道多路器，可以选择11个模拟输入通道（AIN0～AIN10）或3个内部自测电压（self－test）中的一个。转换结束时，EOC输出端变高，指示转换完成。 二、控制字： TLC2543的工作过程如下：首先在8、12或16