基于LabVIEW與USB接口的實時數據采集系統
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2．1．1 STC12C5410AD單片機
STC12C5410AD系列單片機是單時鐘／機器周期(1T)的兼容8051內核單片機，是高速／低功耗的新一代增強型8051單片機，內部集成MAX810專用復位電路。10KBFLASH程序存儲器，512字節SRAM，有8路10位高速A／D轉換器，速度可達100KHz。實際工作頻率可達48MHz。在應用時，需根據實際情況設定晶振頻率，本系統采用11．0592MHz的晶振。本例中采用P1．0作為A／D轉換通道。由于各A／D轉換通道的輸入電壓范圍為0～5V，對于雙極性信號來說，直接輸入會被削掉負半波。為了解決上述問題，采用了高速低噪聲雙運算放大器NE5532，根據運放電路的虛短、虛斷原則，其輸出OUT=2．5-IN。可以將-2．5v～2．5V的電平轉換到0～5v，這樣滿足了輸入信號的雙極性要求。
2．1．2 CH341T芯片
隨著計算機通訊技術的不斷發展，串口的通訊速度越來越不能滿足現在的通信要求。因此越來越多的計算機，尤其是筆記本電腦都不再保留串行接口，取而代之的是方便、高速、標準的USB接口。然而對于需要用串口通信的設備來說，是個麻煩的問題。為了解決這個問題，本系統采用CH341T芯片將單片機通過USB接口直接連接到PC機上，方便了沒有串口的上位機與下位機的通信，解決了上位機沒有串行接口的問題。CH341T芯片的特點如下：
(1)仿真標準串口，用于升級原串口外圍設備，或者通過USB增加額外串口。
(2)計算機端Windows操作系統下的串口應用程序完全兼容，無需修改。
(3)硬件全雙工串口，內置收發緩沖區，支持通訊波特率50b／s～2Mb／s。
(4)支持5、6、7或者8個數據位，支持奇校驗、偶校驗、空白、標志以及無校驗。
2．2 軟件設計部分
本系統將STCl2C5410AD的P1．0口作為A／D轉換的通道，要使用A／D轉換功能就必須進行相應的寄存器設置。STC單片機的寄存器見表1所示。
1)P1M0，P1M1：P1口工作模式設置PlM0=0x01，P1M1=0x01。將P1口設置為開漏模式。
2)ADC CONTR：A／D轉換控制器
ADC_POWER：ADC電源控制位。
ADC_ POWER=0：關閉ADC電源。ADC POWER=1：打開A／D轉換器電源，初次打開內部A／D轉換模擬電源，需適當延時，等內部模擬電源穩定后，再啟動A／D轉換。
ADC_START：模數轉換器(ADC)轉換啟動控制位，設置為1時，開始轉換，轉換結束后為0。
SPEED1，SPEED0：模數轉換器轉換速度控制位。
ADC_FLAG：模數轉換器轉換結束標志位，當A／D轉換完成后，ADC_FLAG=1，一定要軟件清0。
CHS2／CHS1／CHS0：模擬輸入通道選擇如表2所示。本文引用地址：http://www.104case.com/article/195506.htm
下位機程序流程圖如圖3所示。下位機的程序主要包括三個部分：串口初始化子程序、A／D轉換初始化子程序、串口發送子程序。其中A／D轉換初始化子程序主要是設置ADC CONTR、P1M0、P1M1等寄存器。
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