基于LabVIEW与USB接口的实时数据采集系统
2．1．1 STC12C5410AD单片机
STC12C5410AD系列单片机是单时钟／机器周期(1T)的兼容8051内核单片机，是高速／低功耗的新一代增强型8051单片机，内部集成MAX810专用复位电路。10KBFLASH程序存储器，512字节SRAM，有8路10位高速A／D转换器，速度可达100KHz。实际工作频率可达48MHz。在应用时，需根据实际情况设定晶振频率，本系统采用11．0592MHz的晶振。本例中采用P1．0作为A／D转换通道。由于各A／D转换通道的输入电压范围为0～5V，对于双极性信号来说，直接输入会被削掉负半波。为了解决上述问题，采用了高速低噪声双运算放大器NE5532，根据运放电路的虚短、虚断原则，其输出OUT=2．5-IN。可以将-2．5v～2．5V的电平转换到0～5v，这样满足了输入信号的双极性要求。
2．1．2 CH341T芯片
随着计算机通讯技术的不断发展，串口的通讯速度越来越不能满足现在的通信要求。因此越来越多的计算机，尤其是笔记本电脑都不再保留串行接口，取而代之的是方便、高速、标准的USB接口。然而对于需要用串口通信的设备来说，是个麻烦的问题。为了解决这个问题，本系统采用CH341T芯片将单片机通过USB接口直接连接到PC机上，方便了没有串口的上位机与下位机的通信，解决了上位机没有串行接口的问题。CH341T芯片的特点如下：
(1)仿真标准串口，用于升级原串口外围设备，或者通过USB增加额外串口。
(2)计算机端Windows操作系统下的串口应用程序完全兼容，无需修改。
(3)硬件全双工串口，内置收发缓冲区，支持通讯波特率50b／s～2Mb／s。
(4)支持5、6、7或者8个数据位，支持奇校验、偶校验、空白、标志以及无校验。
2．2 软件设计部分
本系统将STCl2C5410AD的P1．0口作为A／D转换的通道，要使用A／D转换功能就必须进行相应的寄存器设置。STC单片机的寄存器见表1所示。
1)P1M0，P1M1：P1口工作模式设置PlM0=0x01，P1M1=0x01。将P1口设置为开漏模式。
2)ADC CONTR：A／D转换控制器
ADC_POWER：ADC电源控制位。
ADC_ POWER=0：关闭ADC电源。ADC POWER=1：打开A／D转换器电源，初次打开内部A／D转换模拟电源，需适当延时，等内部模拟电源稳定后，再启动A／D转换。
ADC_START：模数转换器(ADC)转换启动控制位，设置为1时，开始转换，转换结束后为0。
SPEED1，SPEED0：模数转换器转换速度控制位。
ADC_FLAG：模数转换器转换结束标志位，当A／D转换完成后，ADC_FLAG=1，一定要软件清0。
CHS2／CHS1／CHS0：模拟输入通道选择如表2所示。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/195506.htm
下位机程序流程图如图3所示。下位机的程序主要包括三个部分：串口初始化子程序、A／D转换初始化子程序、串口发送子程序。其中A／D转换初始化子程序主要是设置ADC CONTR、P1M0、P1M1等寄存器。
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