DSP控制器及其应用课程设计-温度采集与显示汇.docVIP

课程设计说明书 （2010/2011学年第一学期） 课程名称 ： DSP控制器及其应用 题 目 ： 温度采集与显示 专业班级 ： 学生姓名 ： 学 号 ： 指导教师 ： 设计周数 ： 2周 设计成绩 ： 2011 年 7月7日  1 课程设计目的 通过对的理解综合运用中所学的理论知识完成一个课设计A/D转换技术和DSP液晶显示功能的软件设计。学会简单电路的实验调试和整机指标测试方法动手能力—温度之间的关系，找到电阻和温度之间的代数关系，从而检测温度，设计硬件外扩电路，同时设计软件程序，包括A/D程序设计，进行软硬件联系调试，能在液晶显示屏上显示温度。 2.1.3 设计思路 首先设计温度采集电路，由于考虑到使用的是非线性负温度系数的热敏电阻，因此采用了桥式电路尽量减小因外接不必要因素导致的误差，通过多次试验测得几个点，并拟合出一条合适的线性函数关系。其次进行软件设计，主要包括AD转换模块、液晶显示模块、算法转换模块、主函数模块以及上位机模块。最后进行软硬件联系调试，并能在液晶上正常显示温度值。 2.2 总体设计 2.2.1 硬件设计 TMS320F2812作为本次课设使用的DSP芯片。它包含33个电源引脚（为使器件正常运行，所有电源引脚必须正确连接且不能悬空）时钟源模块，DSP有六种信号可以使DSP控制器复位，即电源复位、复位引脚~RS、软件复位、非法地址复位、看门狗定时器溢出、欠压复位六种复位信号。所以在设计的初期，把它分成了五个模块。其中复位采用电源复位的方式，由引脚PCRESET引起。为了可靠复位，其中低电平的有效时间至少6个CPU时钟周期。DSP最小系统组成框图如图1所示。 图1 DSP最小系统 其中：开关SW-PB、电容以及电阻构成一个简单的抚慰电路；晶振与两个并联电容接在XTAL1与XTAL2为2812提供外部时钟；HT7133芯片将5V直流电源转换为3.3V直流电源构成电源模块为2812供电。 2.2.2系统框图设计 该系统包括温度采集模块、F2812芯片、AD转换模块以及液晶显示模块，首先通过热敏电阻对外界温度的变化，从而改变其电位的变化，F2812芯片等待中断并接收数据，然后送入AD转换模块，AD对模拟信号进行转换，并将转换结果存放在结果寄存器的高12位，为保证数据精确多次采样求平均值，最后通过算法转换，将结果显示在LCD液晶上。系统设计流程如图2所示。 图2 系统设计流程图 2.3 单元电路的设计 2.3.1 温度采集电路 考虑到此次使用的是非线性负温度系数的热敏电阻，因此采用桥式电路尽量确保其精度，并使用低压基准芯片MC1403为电路提供基准电压，确保其尽量减少外界不必要因素的影响。温度采集电路如图4所示。 图3 温度采集电路 2.3.2 单元模块的分析 （1）MC1403低压基准芯片引脚如图4所示。 图4 MC1403低压基准芯片引脚图 Vin端口输入一个4.5~40V的模拟电压值（接P2口的1引脚），在Vout端输出了一个稳定的电压值（接P2口的1引脚，为AD模块提供参考模拟高电平），GND端接模拟地（接P2口的33引脚）为AD提供参考模拟低电平，并与数字地短接。 （2）AD转换模块 当模/数转换完成后，读取结果寄存器前，最好先读取模/数转换控制寄存器ADCRL2的ADCRESULT0或ADCRESULT1，以确定当前结果寄存器的状态，保证读取的结果是正确。另外，要注意12位的转换结果放在结果寄存器中的高12位上,要进行位移转换，该12位数据与外部模拟输入电压的关系为： 12位数字结果=4095*（输入电压/基准电压） 基准电压：3V 输入电压：A/D采集的电压 12位数字结果：12位的转换结果是放在结果寄存器的高12位上。 （3）LCD液晶显示模块 DSP经常会对读写周期较慢的输入/输出设备（如液晶显示模块、打印机、键盘等）进行访问，通常以下两种方法来解决DSP与这些慢速设备之间的输入/输出时序匹配问题。直接访问方式是将DSP的读写信号限于慢速设备接口控制板引出的读写信号线直接相连，时序由DSP内部读写逻辑控制。由于慢速外设的读写周期相对DSP较慢，是两者的时序匹配，还必须进行一些时序方面的控制处理。一中处理方法是软件编程等待状态发生器，将外部总线周期扩展到数个机器周期。由于受硬件条件的限制，这种扩展通常也是有限的。 液晶显示为128行和64列的矩阵，它分左右两个平面，而一个字是16行和16列的矩阵，在按页的显示中每一页是一个8行和128列的矩阵，所以每一行字是分两页显示的 系统设计总