通用數據采集和通訊儀的設計與實現

　　1.6 開關量采集電路設計

　　系統通過一片8255芯片來擴展并行口。編程使8255的A口為輸入，用于采集8路開關信號。B口為輸出，用于8路開關量的輸出。為了增強系統抗干擾能力，開關量輸入／輸出通道都采用光電隔離。開關量采集電路圖略。

　　1.7 頻率信號測量電路設計

　　本系統利用8253芯片的定時器／計數器1和2對兩路待測脈沖個數進行記數，8253的定時器／計數器0用來定時，利用W77E58有多個中斷源的特性，定時結束產生中斷，在中斷服務程序中，讀取8253定時器／計數器1和2的當前記數值，通過計算便可得到待測頻率量。

　　頻率信號測量電路如圖5所示。其中D0-D7與W77E58數據總線相連，單片機P2口高三位經138譯碼器譯出的Y0與8253的CS引腳相連，用來選通8253芯片，8253的A0、A1直接與低二位地址線相連，因此8253的端口地址為1FFCH～1FFFH。

　　1.8 串行通訊設計

　　一條信息的各位數據被逐位按順序傳送的通訊方式稱為串行通訊。串行通訊的特點是：數據位傳送，傳按位順序進行，最少只需一根傳輸線即可完成，成本低但送速度慢。串行通訊的距離可以從幾米到幾千米。 根據信息的傳送方向，串行通訊可以進一步分為單工、半雙工和全雙工三種。信息只能單向傳送為單工；信息能雙向傳送但不能同時雙向傳送稱為半雙工；信息能夠同時雙向傳送則稱為全雙工。 串行通訊又分為異步通訊和同步通訊兩種方式。在單片機中，主要使用異步通訊方式。

　　為了使設計的數據采集儀應用方便，系統利用PTR2000無線數據傳輸模塊與上位機進行通訊，以便能隨時響應控制中心的PC機的數據上傳命令，將采集到的數據實時上傳給控制中心。PTR2000是一種超小型、低功耗、高速率的無線收發數據傳輸模塊。其通訊速率最高可達20Mbit／s，也可工作在其他速率，如4800bit／s、9600bit／s。系統無線數據傳輸原理圖如圖6所示。

　　PTR2000可直接與單片機的串口TXD、RXD相連接。PTR2000無線MODEM的DO和DI引腳分別連接單片機串口的RXD和TXD，這樣單片機就可以和無線數據傳輸模塊進行串行通信。由于上位機串口通常采用RS-232 電平，而單片機串口使用的是TTL電平，故PTR2000與上位機連接時必須將TTL電平轉換成RS-232電平，系統采用MAXM公司的MAX232芯片進行轉換。上位機用串口的RTS與PTR2000的TXEN連接來控制PTR2000無線收發模塊的收發狀態轉換。