基于DSP的帶時間標簽的溫度采集記錄儀的設計

2 主要硬件設計
2．1 A／D前端信號調理電路
因為從熱電耦過來的信號為0～5 V的電壓信號，而DSP的A／D采樣信號范圍只能在0～3．3 V之間。所以，在輸入到DSP的A／D電路之前必須經(jīng)過信號調理，其調理電路如圖2所示。圖中，運算放大器Ul構成電壓跟隨器，可提高信號的驅動能力和精度。R1，R2可組成簡單的電阻分壓網(wǎng)絡。其中二極管D1和D2的作用是對DSP的MD進行輸入電壓的限幅鉗位保護。當輸入A／D采樣電壓高于3．3 V時，二極管D1導通，而使輸入電壓始終不得高于3．3 V，同樣的，當?shù)陀贠V時，二極管D2導通，其輸入電壓也始終不得低于O V，從而將輸入到AD的電壓限制在被允許的范圍之內。

2．2 實時時鐘接口電路
為了使檢測儀能自動地記錄數(shù)據(jù)。并提供數(shù)據(jù)的采集時間以供使用者參考。本系統(tǒng)采用美信公司生產的新型實時時鐘芯片M14ST95Y／W，并采用SPI通信協(xié)議方式，來減少對系統(tǒng)的端口資源占用，SPI通信只占用系統(tǒng)的SCL、SDI、SDO、片選功能E端以及定時中斷信號IRQ。表l所列是M14ST95Y／W的引腳功能，圖3為其引腳排列圖，M14ST95Y／W內部集成有時鐘晶振。同時具有低電壓保護功能的電壓比較器，當系統(tǒng)供電電壓處于低壓狀態(tài)(內部集成1．25V電壓比較器)時，系統(tǒng)會自動轉入后備電源供電，并在此狀態(tài)下啟動寫保護功能，以防止控制器在欠電壓運行狀態(tài)下對實時時鐘的錯誤修改。此外，該芯片還具有看門狗實時復位電路。所以，這款實時時鐘芯片資源豐富，功能強大，所需外部分立元件少，可以提高系統(tǒng)的可靠性。