文献综述-单片机双机通信酒精传感器设计.doc

杭州电子科技大学本科毕业论文文献综述杭州电子科技大学毕业设计（论文）文献综述毕业设计（论文）题目单片机双机通信酒精传感器设计文献综述题目pic单片机的A/D采集和双机通信学 院理学院专 业光信息科学与技术姓 名班 级学 号指导教师3pic单片机的A/D采集和双机通信1、前言：随着单片机技术的发展，单片机的应用范围越来越广泛。单片机的各个模块功能越来越便捷，越来越强大。pic单片机的A/D采集模块多用于各类测量仪表产品中。因其采集信息的准确性较高所以很受欢迎。由于问题的复杂化，往往一片单片机的资源有限并不能够满足实际条件下的问题需求。这就涉及到了单片机的双机甚至与多机通信的问题。双机通信可以很好的解决这个问题1。由于单片机的功耗低，性能稳定，应用广泛价格实惠。所以研究这个课题有一定的深意。2、主题：pic16F877单片机内部同时集成了A/D采集模块和USRT模块、MSSP通信接口。SPI总线技术是美国的摩托罗拉公司推行的一种同步串行借口规则。A/D模块是通过单片对模拟量的采集之后转换成数字量，转换结果精确度很高，误差很小2。SPI通信协议是一种全双光的通信协议，在协议规定下，单片机既可以作为主控方发送数据也可以作为从机进行数据的接受。应用灵活方便，可控性能良好3。数字系统中只能对数字信号进行操作，但是在实际的工作环境中往往都是模拟信号，例如电压，电流，压力，温度等等都是非常常见的模拟信号4。所以如果想要操作这些模拟量就需要对其进行模数转换，将模拟量转化为数字量进行操作5。通常来说模数转换可以分为四个阶段，采集、保持、量化、编码。采集就是对模拟量在足够小的时间间隔内连续采集样本。采集之后保持模拟量不变也就是保持过程。对模拟量进行取整然后转化为2进制数字量就是有量化到编码的过程。对于pic单片机的A/D模块的操作主要是通过设置相关寄存器来实现的6。SPI模式允许8位数据的同时同步的发送和接收。PIC16F877的SPI模块支持4种SPI模式。主控发送模式相关的寄存器有：SSP状态寄存器(SSPSTAT)、SSP控制寄存器(SPCON)、C口方向寄存器(TRISC)、外围中断标志寄存器1(PIR1)、外围中断使能寄存器1(PIE1)、中断控制寄存器(INTCON)。PIC16F877的SPI模式中，3个信号都是TTL电平所以要保证外围设备的电平也是TTL电平。主控接收模式的相关寄存器有：SSP状态寄存器（SSPSTAT）、SSP控制寄存器（SSPCON）、C口方向寄存器（TRISC）、外围中断标志寄存器（PIR1）、外围中断使能寄存器（PIE1）、中断控制寄存器（INTCON）、A口方向寄存器（TRISA）7。PIC单片机的AD模块是内部集成了A/D转换芯片。生产A/D芯片的几家公司主要有TI公司、AD公司、MAXMI公司等。未来A/D芯片的发展应该朝着体积小、功耗低、速率高、分辨率高的方向。为了满足数字系统的快速发展，A/D转换芯片的性能也必须要相应的不断提高。最早提出A/D转换概念是在1975年出现的采用CMOS技术的10位逐次逼近式A/D转化器，经过几十年的发展各种高精度、性能优越的A/D转换器越来越多，发展迅速技术逐渐成熟可以满足大多数情况下的应用。随着数字VLSI技术的飞速发展，数字信号处理技术在高分辨率图像、视频处理以及无线通信等领域广泛应用，系统对A/D芯片的分辨率要求越来越高，目前困扰A/D芯片的发展的就是如何在高分辨率和低成本低功耗之间找到平衡。相信随着科技的进步会有更多的优良A/D转换芯片被创造出来8。SPI接口内部实际上是两个简单的移位寄存器，可以进行8位数据的传输9。在主机和从机的使能信号和时序脉冲下，可以将8位数据按顺序进行传送和接受。SPI通信的时钟信号必须由主空方提供，为了产生数字时钟必须向SSPBUF输出任意一组数据才能启动一次SPI通信过程，通信过程中对于从动方输入信号的采样点有SMP信号决定。未来双机通信的发展趋势一定要朝着高速率传输的方向发展，同时要保持传输数据的准确性10。3、总结：当前单片机的应用十分广泛大到航天飞机小到电视遥控器几乎任何领域都会涉及到单片机的应用，这也从另外一方面证明了单片机性能的优越。单片机的应用十分灵活，甚至可以根据客户的需求进行特殊功能单片机的定制。Microchip公司的PIC单片机就是十分常用的单片机之一。PIC16F877是一款同时包含A/D转换和双机通信模块的单片机，可以配合传感器完成模拟量转换为数字量，同时将数字量传输给另一块单片机的任务。基于以上观点可以配合酒精传感器制作一台简单的酒精浓度测试计。4、参考文献：1李学海PIC单片机实用教程-基础篇M北京：北京航空航天大学出版社，20022窦振中，汪立森PIC系列单片机应用设计与实例M北京：北京航空航天大学出版社，20023公茂法，黄鹤松，杨学蔚. MCS-51/52单片机原理与实践M.北京: 北京航空航天大学出版社，2009. 4李玲等单片机串行数据采集传输模块的设计M西安电子科技大学出版社，20045闫广明，张波，孙晓君等.零起点起步PIC单片机常用模块与典型实例M.北京:机械工业出版社， 2011.6刘向宇，秦龙PIC单片机C语言程序设计实例精粹M.北京:北京电子工业出版社， 2010.7王雅芳 . Protel99 SE电路设计与制版从入门到提高M. 北京:机械工业出版社, 2011.8刘娟. 单片机C语言与PROTUES仿真技能实训M. 出版发行项:北京:中国电力出版社, 2010.9Tianyi Xu, Xiang Gen Xia. On Space-Time Code Design With a Conditional PIC Group DecodingJ. Information Theory, IEEE Transactions. 2011.10Xiaohan Zhao, Xiaoxiao Song, Xiao Wang, Yang Chen, Beixing Deng and Xing Li. Attacks again