通用數據采集和通訊儀的設計與實現

　　1.2 實時時鐘芯片DS12887

　　為了能夠實時顯示系統時間以及實現按時間日期保存采集到的數據的功能，系統擴展了一片并行實時時鐘日歷芯片DS12887。DS12887是DALLAS半導體公司推出的實時時鐘芯片，采用CMOS技術制成，把時鐘芯片所需的晶振和外部鋰電池相關電路集成于芯片內部。DS12887芯片具有微功耗、外圍接口簡單、精度高、工作穩定可靠等優點，在現代工業控制及智能儀器儀表中有著廣泛的用途。

　　1.3 鍵盤接口電路

　　為便于人機交互，采用專用鍵盤接口芯片8279，配合74LS138譯碼器，系統擴展了3×8=24鍵的鍵盤。鍵盤上設置有0～9數字鍵，以便輸入各種信息。同時還設有各種控制按鍵。通過鍵盤能夠控制對各種類型數據進行采集。為提高CPU的效率，鍵盤采用中斷方式。

　　1.4 LCD液晶顯示模塊

　　LCD投影機按內部液晶板的片數可分為單片式和三片式兩種，現代液晶投影機大都采用3片式LCD板。三片式LCD投影機是用紅、綠、藍三塊液晶板分別作為紅、綠、藍三色光的控制層。光源發射出來的白色光經過鏡頭組后會聚到分色鏡組，紅色光首先被分離出來，投射到紅色液晶板上，液晶板“記錄”下的以透明度表示的圖像信息被投射生成了圖像中的紅色光信息。綠色光被投射到綠色液晶板上，形成圖像中的綠色光信息，同樣藍色光經藍色液晶板后生成圖像中的藍色光信息，三種顏色的光在棱鏡中會聚，由投影鏡頭投射到投影幕上形成一幅全彩色圖像。三片式LCD投影機比單片式LCD投影機具有更高的圖像質量和更高的亮度。LCD投影機體積較小、重量較輕，制造工藝較簡單，亮度和對比度較高，分辨率適中，現在LCD投影機占有的市場份額約占總體市場份額的70%以上，是目前市場上占有率最高、應用最廣泛的投影機。

　　為便于實時顯示采集的數據及人機交互，系統擴展了圖文液晶顯示模塊MGLS-12032，MGLS-12032是由香港精電公司生產的內置SED1520控制驅動器的LCD模塊，使用簡單方便。液晶顯示模塊MGLS-12032與W77E58的硬件接口

　　其中D0～D7與單片機的數據總線相連，A0、A1為單片機的P0口經74LS373地址鎖存器后產生的低兩位地址線，系統用74LS138譯碼器產生的Y5、Y6作為MGLS12032兩個控制驅動器工作的選通信號。

　　1.5 模擬信號采集電路

　　系統采用12位并行A／D轉換器MAX197對傳感器輸出的0-5v／4-20mA 模擬電信號進行采集。MAX197是美國Maxim公司推出的多量程（本系統采用0-5V量程）、8通道、12位快速A／D轉換器，采用逐次逼近工作方式，片內含有高精度的參考電壓源和時鐘電路，使它可以在不需要任何外部電路和時鐘的情況下完成一切A／D轉換功能，應用非常方便。并且MAX197內部具有輸入跟蹤／采樣保持電路，其并行輸出口很容易與單片機連接，僅需外接幾個電容即可。

　　MAX197與單片機的典型接口電路如圖4所示。設計采用MAX197的CH0-CH6通道采集7路0-5V電壓信號。而4-20mA電流信號則經過8選 1模擬開關CD4051輪流選通，再經靈敏電阻，放大器轉化為0-5V電壓信號后，進入MAX197的CH7通道進行模數轉換，從而系統可以采集8路電流信號。