基于ADμC812单片机的微型光谱仪信号采集系统

　　1　引　　言

　　A/D转换器的种类很多,不同的应用场合对其要求不同,如高转换速率、高精度、低功耗等。随着单片机在各种智能仪器仪表中的广泛应用,出现了一些将A/D转换器和单片机内核集成在一块芯片上的数据采集芯片,ADμC812就是这样一种芯片。ADμC812是自带8通道12位逐次逼近式A/D转换器的新型单片机,可设置为单次转化或连续转化,并可使单片机进入外部触发DMA模式。

　　2　系统概述

　　本系统采用AT89C52和ADμC812两个单片机,实现对光谱的实时采集和显示。系统总框图如图1所示。

　　3　系统硬件设计

　　设计系统硬件的时候,笔者让ADμC812的A/D模块工作在外部触发DMA模式。ADμC812在本系统中主要是作为智能A/D采集模块,以便使A/D采集电路的设计得到简化。

　　3.1　系统的原理图

　　在设计原理图的时候,因为系统比较大,根据单片机不同将系统分为两部分。通过制定一个通讯协议使两个单片机之间能够通过并行口进行通讯。两个单片机的通讯用到了12根口线。在两个单片机中,都以P2口作为通讯数据线,P3.0、P3.1、P3.2、P3.3作为通讯控制线。图1是原理图的AT89C52部分,图2是原理图的ADμC812部分。

　　3.2　ADμC812的DMA转化模式的介绍

　　3.2.1　ADC特殊寄存器

　　A/D转化是通过ADCCON1～3三个特殊功能寄存器来控制A/D转换。

        (1)ADCCON1—控制转换和采集时间

         MD1、MD0用于选择工作模式:

　　00:工作于节电模式

　　01:工作于正常模式

　　10:在没有转换时进入节电模式

　　11:在没有转换时进入备用模式

　　CK1、CK0选择主时钟分频系数,从主时钟分频来产生ADC时钟,CK1—0为00～11,分别按1、2、4、8分频。

　　AQ1、AQ0选择A/D采样保持时钟,分频系数从A/D时钟分频产生,AQ1—0为00～11时分别按1、2、4、8分频。

　　T2C:定时器2溢出触发位,通过置位该位,可使用定时器2的溢出信号作为A/D转换触发信号。

　　EXC:A/D转换外部触发使能位,通过置位该位,可由外部引脚(CONVST)来触发A/D转换。

　　(2)ADCCON2—控制通道选择和转换模式

　　ADC1为中断标志位

　　DMA为DMA模式使能位

　　CCONV为连续转换模式使能位

　　SCONV为单次转换模式使能位

　　CS3、CS2、CS1、CS0为通道选择位,用户通过程序指定须进行A/D转换的通道。CS3—0为0000～0111时指示8个通道号,1000时指示温度传感器,1111为DMA终止信号,其他情况保留。