基于DSP的温度课程设计.docVIP

随着现代信息技术的飞速发展，分布式温度测量控制系统在工业、农业及人们的日常生活中扮演了一个越来越重要的角色。因此，对温度采集控制系统的设计与研究就具有十分重要的意义。 　　系统总体设计方案 　　TMS320F2812是TI公司推出的150MHz高速处理能力的高精度定点数字信号控制器。本设计采用TMS320F2812作为数据处理与控制单元，以Maxim公司的单线数字温度计DS28EA00为基础，通过DSP控制温度传感器顺序采集各个测量点的温度，经处理送LED显示并暂存到外扩RAM中，当满足特定的要求时，将数据存储到U盘或SD卡以便于以后分析处理。温度采集记录仪的硬件电路主要包含6个部分：DS28EA00温度测量模块、USB接口模块、SD卡接口模块、外扩RAM模块、LED显示模块和TMS320F2812数字信号处理模块，系统总体框图如图1所示。 图一 系统总体框图 　　系统硬件设计 　　1 DS28EA00温度测量模块 　　 温度传感器选型 　　实际环境复杂多变，通常要求温度传感器能够与DSP可靠地通信，易与供电及布线，并能明确区分出温度数据与温度传感器位置的对应关系，因此温度传感器的选型十分关键。传统的模拟温度传感测量系统测量精度低、布线复杂、易受干扰，而新型单片数字式温度传感器测量精度高、抗干扰能力强，应用范围越来越广。 　　DS28EA00是业界首款具有链路功能的1-Wire数字温度传感器，具有9位(0.5)～12位(1/16)分辨率，且带有可由用户编程设置的非易失(NV)性温度上、下限报警触发点，报警有哪些信誉好的足球投注网站命令能够快速确定温度超出设定范围的器件。每个DS28EA00都具有工厂预先刻度的唯一64位序列号，只需一根数据线和地线就可通过1-Wire协议完成串行传输数据，支持15.3kb/s的标准通信速率和125kb/s(最大值)的高速通信速率。经改进的1-Wire接口具有滞回和干扰滤波特性功能，使得DS28EA00能够在大的1-Wire网络中可靠工作。并且，与其他1-Wire温度计不同，DS28EA00具有两个额外的引脚用以执行顺序检测功能。该特性允许用户将器件在链路中的物理位置与序列号对应，如用来测量贮存塔不同高度处的温度。DS28EA00的供电和数据通信都是借助这条1-Wire线完成的。 　　DS28EA00内部包括三个主要数据部分：(1)64位序列号，(2)64位暂存器，(3)报警和配置寄存器。所有1-Wire系统都有一个重要的基本特性：每个从机都有一个唯一、不能更改(ROM)的64位、工厂激光刻制序列号(ID)，这个序列号永远不会与另一个器件重复。1-Wire ROM Function Control(1-Wire ROM功能控制)单元处理ROM功能命令，允许器件可以工作在一个多点网络环境中。Device Function Control(器件功能控制)单元用于实现对器件的特定操作和控制，如实现读/写、温度转换、设置顺序检测的链路状态。8bit CRC生成器在读取温度和寄存器数据时协助主机检验数据完整性。DSP通过GPIO口与DS28EA00的1-Wire（1线接口）总线接口相连进行通信，如图2所示，。 　　图2 测温模块原理图 　TMS320F2812外扩RAM原理图部分 ② DS28EA00的序列检测硬件电路连接 　　DS28EA00的链路功能允许1-Wire主机检索以线性网络(“链”)方式连接的器件，找出其物理顺序，这对于那些沿长电缆等间距安装的器件是非常方便的。链路功能需要两个引脚，输入引脚(EN)使器件在检测过程中能对检测做出响应，而输出引脚(DONE)用于通知链路中的下一个器件其相邻器件的检测已完成。 　　DS28EA00的两个通用端口被复用以实现链路功能。PIOB被复用为EN输入，PIOA产生DONE信号并与下一个器件的EN输入相连，链路中第一个器件的EN输入需连接至GND，序列检测时的连接(由DSP充当1线主机)如图3所示。 　　图3　DS28EA00序列检测硬件电路连接(链路功能) 　　2 USB接口模块。 　　本系统采用Cypress公司生产的嵌入式USB接口芯片SL811HST，内含USB主/从控制器，支持全速(full-speed)/低速(low-speed)数据传输，并能自动识别低速或者全速设备，SL811HST所提供的接口可与微控制器、DSP相连。此外，SL811HST内部有一个256字节的RAM，可用做控制寄存器或数据缓冲器。本系统中USB设备映射TMS320F2812外扩0区域 　　3 SD卡接口模块 　　目前市场上已出现了容量高达GB容量的SD卡，可以通过SPI口或并行(SD)接口与主机通信，另外还提供额外的引脚用来检测卡的存在以及