基于RS232角度传感器的软件设计中期答辩.doc

西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)中期报告题目：基于RS232角度传感器的软件设计系 别 电子信息系 专 业 通信工程 班 级 B090310 姓 名 贠鸽 学 号 B09031045 导 师 秦刚 2013年03月26日1.设计进展情况1.1 资料学习根据前期任务安排，在这段时间里查阅更多的资料深入的了解了课题，结合硬件原理框图，选择了部分芯片以及所用仪器的型号等。大致的了解了一下MC9S12XS128芯片的部分内容，主要研读了这款芯片的串口使用方法和定时器使用方法，以及相关I/O口使用方法。并选择SCA103T数字倾角仪作为采集数据的仪器并大致的了解了一下说明书。大致了解一下集成开发环境CodeWarrior IDE，并熟练掌握使用方法。1.2 目前进展开题报告中硬件整个系统包括两个SCA103T数字倾角仪、MC9S12X128单片机、存储器、RS232通信协议和PC机。在硬件的基础上将软件系统功能包含初始化模块，IC数据存储模块，数据采集模块，数据处理模块，串口通信模块，定时器模块等主要功能如下所示：a. 主函数模块：负责调度其他函数模块，完成系统功能；b. 数据采集模块：负责采集传感器数据处理数据；c. 定时器模块：负责控制传感器数据采样频率；d. 串口通信模块：负责向上一级控制器传送处理好的角度数据；e. 初始化模块：负责配置单片机系统资源，配置单片机工作时钟，初始化变量；f. 看门狗模块：负责监视软件系统死机现象；g. 参数存储模块：负责存储处理数据时的所需的温度补偿参数。针对上述内容，了解了飞思卡尔单片机MC9S12X128的集成开发环境CodeWarrior IDE，会使用该编译环境建立工程，调试设置断点，单步运行，全速运行等功能。由于编写程序主要使用C语言，在前期的学习过程中，我学习了C语言的语法知识，以及单片机C语言的相关知识。目前大致完成系统总程序流程图设计和部分子程序流程图的设计，完成了系统的初始化，以及相关模块的初始化。2.程序运行流程图系统软件设计总框图如图1所示。图1 软件设计总框图2.1软件总设计流程图首先是传感器进行初始化，系统每5毫秒采集一次X和Y方向的角度数据，每次采集完数据进行一次滤波，剔除掉一些偏离实际的数据，每采集10到20次进行一次平均滤波，把数据的部分假值和跳变去掉。由此得到比较好的数据样本之后再进行温度补偿，最后上一级控制器发送横纵两个方向的角度值，数据采集与处理流程图如图2所示。 图2 软件总设计流程图2.2系统初始化任何程序执行前，都应该有一系列的初始化。初始化一般包括基本硬件的初始化、应用程序变量的初始化等，一系列为应用程序的准确可靠执行而进行的备工作。初始化流程图如图3所示。 图3 初始化流程图2.3 数据采集SPI流程图主要流程是在循环接收数据的过程中，首先片选SCA103T，使SPI总线可以发送和接收数据。然后向SCA103T发送指令0X08，读取其数据。为确保发送的正确性，在这期间要设置延时。最后执行取消片选。判断循环次数是否完成，如果还没有完成循环则继续执行SPI读取数据的整个过程，SPI数据采集流程图如图4所示。 图4 数据采集流程图2.4数据处理模块程序的核心部分，设计过程中，对X轴和Y轴的处理过程是一致的，所以仅以X轴威力介绍数据处理过程如图5所示。图5 数据处理流程图2.5通信模块当接到中断指令时，判断有没有命令开始符55AAH，如果有开始传送数据。如果没有，继续等待开始命令。在传送数据过程中，如果接到命令结束符FFH，就结束数据传送。如果没有收到命令结束符，继续传送数据。如图6所示。 图6 RS232通信流程图2.6 IC存储模块IC存储主要是补偿数据的存储，用到了IC中的读和写的函数，将数据通过IC总线写入(读出)AT24C512，具体的过程是写入地址和发送该数据的地址和方向位，发送之后释放数据线并在时钟线上产生第九个时钟信号。被选中的存储器在在确认是自己的地止后在数据线上产生应答信号作为相应，单片机收到应答后就可以传送数据，传送数据是，单片机首先要发送一个字节被写入期间的存储区的首地址，收到存储器器件的应答后，单片机逐个发送个数据字节，但每发送一个字节后都要等待应。当写入数据传送完后，单片机应发出终止信号一结束写入操作。读数据与写数据类似，存储程序流程图如图7所示。 图7 存储程序流程图3.存在问题及解决措施a. 对于芯片资料还不是很了解，程序的具体编程上不熟练，编程感到吃力。b. 对于控制算法只处于了解阶段，经过老师的辅导，查阅相关资料，已经有了进一步的认识4.后期工作安排根据题目的要求完成毕业论文，根据论文中存在的问题和系统设计过程中遇到的难题继续查看资料学习。对论文在论文层次、设计说明、需求分析的完整性等几个方面做深入的分析。具体安排如下：(1) 准备阶段9-14周：尽快学习完剩下的所有芯片资料内容，对研究课题做更深入的研究和进一步的修正；(2) 具体方案的实施阶段1