便携式S4海流计数据采集仪的设计与实现.docVIP

便携式S4海流计数据采集仪的设计与实现 　　摘要: 为解决S4海流计在海上进行测量作业时,需携带计算机等诸多不便,研制出了便携式S4海流计数据采集仪。采集仪以Atmega128单片机为控制核心,利用Atmega128单片机的双路通用串行接口,同时采集S4海流计和PC机发送的数据,实现了数据的实时采集、存储和显示,便于事后数据处理和分析。本文重点介绍了采集仪的工作原理和具体软硬件实现方法。试验结果表明,该采集仪工作稳定,能够很好地满足采集要求。 　　Abstract: In order to overcome the inconvenience of taking PC when doing some measurements with S4 Ocean Current Meter, portable data collection instrument for S4 was made. Using Atmega128 as the controlling core,theinstrument utilizes itsdouble currency serial interface and collects data both from S4 Ocean Current Meter and PC as well,so real-time data collection,store and display are realized.This paper mainly introduces the working pringciple and the realization process of software program and hardware circuit in detail.The experiment results indicate that the collection instrument can work steadily and can meet the requirement of date collection very well. 　　关键词: S4海流计;Atmega128单片机;MAX232;LCD 　　Key words: S4 Ocean Current Meter;Atmega128 singlechip;MAX232;LCD 　　中图分类号:TP23 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)13-0171-03 　　 　　0引言 　　海上使用S4海流计进行水文参数测量作业时,所测数据需要通过计算机来进行实时录取采集,而随身携带计算机又会给海上作业带来诸多不便。为解决这个问题,利用Atmega128单片机的双路通用串行接口功能,设计研制了便携式S4数据采集仪,实现了对所测数据的实时管理。显控终端采用图形界面,性能稳定、操作简便,低功耗和微型化设计提高了设备的便携性。这样既摆脱了因携带计算机所带来的不便,又克服了海上实施供电难的条件约束,使数据采集过程简单化,方便了测量作业。 　　1工作原理 　　便携式S4数据采集仪实现S4海流计与PC机通信内容的实时录取。使用一片MAX232芯片将S4海流计与PC机通信的232电平转换成TTL电平。将PC机下传给S4的通信内容,通过AVR单片机ATMAGE64的通用串行口1进行读取,并存入单片机内部RAM中;将S4海流计与PC机通信的232电平转换成TTL电平。将S4上传给PC机的通信内容,通过AVR单片机ATMAGE64的通用串行口2进行读取,并存入单片机内部RAM中。双方通信内容通过液晶显示屏显示出来,并通过附在液晶屏上的触摸屏进行功能选择。协议截获器具有大容量的FLASH和大容量的RAM,同时还具有USB接口。协议截获软件编写时,将PC机和S4海流计的通信内容按照时间先后记录在大容量的FLASH中。每次截获之后,通过USB接口将数据下载到PC机上进行处理和分析。 　　2S4海流计数据采集仪软硬件电路设计 　　2.1 电源变换电路本设计采用MC34063实现DC-DC变换。具体电路如图1所示。 　　MC34063的输入电压是3V-40V,输出电流是1.5A,工作开关频率是100KHZ。可以实现降压、升压和反电压变换。图1是降压的电路形式。输出电压的计算方法如下:Vout=1.251+■ 　　本设计中R52为3.6k,R51为1.2k,使用降压的电路形式,因此Vout为+5V。图1中的AS1117-3.3V产生3.3V电压,供FLASH存储器及其外围电路使用。图1电路与使用7805降压电路比较,功耗明显降低而且不发热。 　　2.2 FLASH存储器接口电路设计K9F2808UC0C与单片机的接口电路图2所示: