基于单片机的高精度海量数据采集与存储系统
TF存储卡的作用主要是存储数据。具体实现过程为:读取A/D 采样数据,并将其临时存储在单片机的RAM 存储区中,当存储的数据达到一定量时将其存入指定的TF 存储卡数据块中,以此往复,直至完成TF 存储卡预定数据块的存储。本系统采用2 GB 容量的SanDisk生产的TF存储卡,它特别适用于具有大容量数据储存要求的数据采集存储系统.TF 存储卡与MSP430F1611的连接电路如图3所示。
TF存储卡体积为15 mm×11 mm×1 mm,相当于手指甲盖的大小,且包括SD 协议和SPI 协议2 种总线模式,本系统总线模式是通过COM0指令将其设置为SPI模式,同时设置单片机UART相应的控制寄存器并且选择P5.1~P5.3引脚第二功能 SIMO1,SOMI1以及UCLK1,此外TF存储卡初始化。单块读。单块写以及擦出操作分别调用COM1,COM17,COM24以及COM38指令及其相应步骤来完成。
1.4 与上位机通信
FT245是FTDI公司的一款并行FIFO双向数据传输的USB 芯片,本系统中USB 通信方式如图4所示,其中FT245 向MSP430F1611单片机提供8 位并行数据总线D0~D7,通过在上位机上安装VCP 驱动程序将其转换为虚拟串口。
上位机软件是基于LabVIEW 的VISA(Virtual In-strument Software Architecture)接口模块开发而成,VISA是应用于仪器编程的标准I/O应用程序接口,是工业界通用的仪器驱动器标准应用程序接口(API),采用面向对象编程,具有很好的兼容性。扩展性和独立性[10-11]?使用其开发的上位机用户界面如图5所示,当数据采集存储完毕后,可选择读取数据功能,此时单片机将读取TF存储卡中相应块内所存数据,以串行方式发送到上位机,并存为转向文件。txt,以便进行数据的事后分析。
2 结语
本系统很好地解决了在某些恶劣实验环境条件下,数据的高精度采集海量存储以便事后分析的问题。此外当数据采集存储完毕后,用户可以通过上位机软件读取数据指令获取TF 存储卡中相应块内所存数据。txt文档,通过调用Matlab即可对数据做进一步的分析。同时该系统具有体积小。功耗低的优点.
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