基于单片机的数据采集系统
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基于STM32F103单片机的数据采集系统设计本文。
在现代科技快速发展的时代背景下,数据采集系统作为信息获取的重要手段之一,已经成为各行业必备的工具之一。
STM32F103单片机作为一款性能稳定、功能强大的微控制器,被广泛应用于各种数据采集系统中。
本文将以STM32F103单片机为基础,探讨其在数据采集系统中的设计原理、实现方法以及应用案例,旨在为同行业研究者提供参考和借鉴。
一、STM32F103单片机概述STM32F103单片机是意法半导体公司推出的一款32位MCU,采用ARM Cortex-M3内核,工作频率高达72MHz,具有高性能、低功耗、丰富的外设接口等特点。
在各种嵌入式系统中,STM32F103单片机的应用十分广泛,特别适用于需要较高计算性能和功耗要求低的场景。
二、数据采集系统概述数据采集系统是一种用于采集、处理和传输数据的系统,通常由传感器、数据采集设备、数据处理单元和通信模块等组成。
在工业控制、环境监测、医疗诊断等领域,数据采集系统扮演着重要角色,能够实时监测各种参数并进行数据分析,为决策提供数据支持。
三、STM32F103单片机在数据采集系统中的应用1. 数据采集系统设计原理数据采集系统的设计原理包括数据采集、数据处理和数据传输等环节。
在STM32F103单片机中,可以通过外设接口如ADC、UART等模块实现数据的采集和传输,通过中断和定时器等功能实现数据的处理和分析,从而构建完整的数据采集系统。
2. 数据采集系统实现方法基于STM32F103单片机的数据采集系统的实现方法主要包括硬件设计和软件编程两个方面。
在硬件设计方面,需要根据具体需求选择合适的传感器和外设接口,设计电路连接和布局;在软件编程方面,需要利用STM32CubeMX等工具进行初始化配置,编写相应的驱动程序和应用程序,实现数据的采集、处理和传输。
3. 数据采集系统应用案例以环境监测系统为例,我们可以利用STM32F103单片机搭建一个实时监测空气质量的数据采集系统。
课设之基于单片机的数据采集系统设计随着科技的飞速发展,数据采集系统也在逐渐普及。
而基于单片机的数据采集系统设计,是一种简单、可靠、成本低的方案。
一、系统概述数据采集系统是通过采集各种物理量(如温度、湿度、压力等)的信号,将其转换成数字信号,并进行处理和存储,从而实现对物理量的监测、控制和分析。
基于单片机的数据采集系统,是利用单片机的时序控制、数字转换和通信等功能,对物理量进行采集和处理的系统。
二、系统组成基于单片机的数据采集系统主要由传感器、信号调理电路、单片机、存储器和通信模块等组成。
其中:1.传感器:根据需要采集的物理量不同,可以选择多种类型传感器,如温度传感器、湿度传感器、气压传感器等。
2.信号调理电路:对传感器输出的信号进行放大、滤波、线性化等处理,使其符合单片机的输入要求。
3.单片机:选用低功耗、高集成度、性能稳定的单片机,进行数据采集和处理,并实现控制和通信等功能。
4.存储器:将采集到的数据进行存储,以便后期分析和处理。
5.通信模块:将采集到的数据通过串口、CAN、以太网等方式发送到远程计算机或其它设备,并实现数据交互和共享。
三、系统设计在设计基于单片机的数据采集系统时,需要进行如下步骤:1.选择合适的单片机:比较常用的单片机有STC、AVR、PIC、ARM 等,需根据具体需要进行选型。
2.设计信号调理电路:选择合适的电路元件(如运放、滤波电容、电阻等),进行电路设计和仿真,需要考虑到信号质量、成本和体积等因素。
3.编写单片机程序:根据需要,编写适合的程序,实现对信号的采集、处理、存储和通信等功能。
4.调试和测试:对完成的数据采集系统进行调试和测试,查看系统的稳定性、精度和响应时间等指标是否达到要求。
四、应用案例基于单片机的数据采集系统,广泛应用于自动化控制、实验室测量、环境监测和智能家居等领域,如温度、湿度、光照、气压和土壤含水量等的监测等。
例如,在环境监测中,基于单片机的数据采集系统可以采集空气质量、气压、温度、湿度等多项指标数据,通过数据分析和处理,提供科学依据和决策支持,实现环境保护和生态安全等目标。
基于STM32F103单片机的数据采集系统设计摘要本文设计了一个基于STM32F103单片机的数据采集系统,该系统可以采集并存储来自传感器的各种类型的数据,并将其通过串口传输给上位机进行进一步的处理和分析。
在系统设计过程中,我们使用了C 语言作为主要的开发语言,并使用了开发工具Keil uVision5进行开发和调试。
使用硬件电路实现传感器接口,可以自适应支持多种传感器,如温湿度传感器,光照传感器等。
通过实际测试,本系统能够稳定地采集数据,并提供高效的数据传输速度和数据处理能力。
关键词:STM32F103、数据采集、传感器接口、串口传输AbstractThis article designs a data acquisition system based on STM32F103 microcontroller, which can collect and store various types of data from sensors, and transmit them to the upper computer for further processing and analysis through serial port. In the process of system design, we use C language as the main development language and use Keil uVision5 as the development and debugging tool. Using hardware circuits to implement sensor interfaces, it can adaptively support multiple sensors such as temperature and humidity sensors, light sensors, etc. Through actual testing, this system can stably collect data and provide high-speed data transmission and processing capabilities.Keywords: STM32F103, data acquisition, sensor interface, serial transmission1.引言随着传感器技术的不断发展,越来越多的数据采集应用得到了广泛的应用。
目录1.绪论 (1)1.1 课题研究的意义 (1)1.2 数据采集技术的发展历程和现状 (1)1.3 本文的研究内容 (2)1。
4 系统设计涉及的理论分析 (2)2.系统设计 (4)2.1方案选择 (4)2。
2系统框图 (5)3.单元电路设计 (6)3.1信号调理电路 (6)3.2高速A/D模块 (7)3。
3 FPGA模块设计 (8)3。
4MCU模块设计 (8)3.5数据采集通道总体原理图 (9)3.6硬件电路总体设计 (9)4。
软件设计 (10)4。
1 信号采集与存储控制电路工作原理 (10)4.2 信号采集与存储控制电路的FPGA实现 (11)4.3 原理图中的各底层模块采用VHDL语言编写 (12)4。
3。
1三态缓冲器模块TS8 (12)4.3。
2分频器模块fredivid (13)4.3.3地址锁存器模块dlatch8 (14)4。
3.4地址计数器模块addrcount (15)4.3.5双口RAM模块lpm_ram_dp (16)4.4 数据显示模块设计 (18)4。
4.1 主程序 (18)4。
4。
2 INT0中断服务程序 (19)4。
4.3 INT1中断服务程序 (19)4。
5软件仿真 (20)4.5.1三态缓冲器模块TS8 (20)4。
5.2分频器模块fredivid (20)4。
5。
3地址锁存器模块dlatch8 (20)4.5。
4地址计数器模块addrcount (21)5。
系统调试 (21)5.1 单片机子系统调试 (21)5。
2 FPGA子系统调试 (22)5.3 高速A/D模块的调试 (22)6 总结 (22)致谢 (22)参考文献 (23)附录 (25)高速数据采集系统设计摘要:随着数字技术的飞速发展,高速数据采集系统也迅速地得到了广泛的应用.在生产过程中,应用这一系统可以对生产现场的工艺参数进行采集、监视和记录,为提高生产质量,降低成本提供了信息和手段。
在科学研究中,应用数据采集系统可以获取大量的动态数据,是研究瞬间物理过程的有力工具,为科学活动提供了重要的手段.而当前我国对高速数据采集系统的研究开发都处于起步阶段,因此,开发出高速数据采集系统就显得尤为重要了。
基于STM32单片机的多路数据采集系统设计毕业设计摘要:本篇设计主要以STM32单片机为核心,设计了一个多路数据采集系统。
该系统能够实现多路模拟量和数字量信号的采集和显示,并通过串口与上位机进行通信,实现数据上传和控制。
设计中使用了STM32单片机的AD转换功能实现模拟量信号的采集,使用GPIO口实现数字量信号的采集,通过串口与上位机进行通信。
经过实验验证,该系统能够稳定地采集多路数据,并实现远程数据传输和控制功能,具有较高的可靠性和实用性。
关键词:STM32单片机,数据采集,模拟量信号,数字量信号,上位机通信一、引言随着科技的发展,数据采集系统在工业控制、环境监测、生物医学等领域得到了广泛的应用。
数据采集系统可以将现实世界中的模拟量信号和数字量信号转换为数字信号,并进行处理和存储。
针对这一需求,本文设计了一个基于STM32单片机的多路数据采集系统。
二、设计思路本系统的设计思路是通过STM32单片机实现多路模拟量和数字量信号的采集和显示,并通过串口与上位机进行通信,实现数据上传和控制。
该系统采用了模块化设计方法,将系统分为采集模块、显示模块和通信模块。
1.采集模块采集模块通过STM32单片机的AD转换功能实现模拟量信号的采集,通过GPIO口实现数字量信号的采集。
通过在程序中设置采样频率和采样精度,可以对不同类型的信号进行稳定和准确的采集。
2.显示模块显示模块通过LCD显示屏显示采集到的数据。
通过程序设计,可以实现数据的实时显示和曲线绘制,使得用户可以直观地观察到采集数据的变化。
3.通信模块通信模块通过串口与上位机进行通信。
上位机通过串口发送控制命令给STM32单片机,实现对系统的远程控制。
同时,STM32单片机可以将采集到的数据通过串口发送给上位机,实现数据的远程传输。
三、实验结果与分析通过实验验证,本系统能够稳定地采集多路模拟量和数字量信号,并通过串口与上位机进行通信。
系统能够将采集到的数据实时显示在LCD屏幕上,并通过串口传输给上位机。
基于单片机的多路数据采集系统设计摘要数据采集是指从带有模拟、数字被测单元的传感器或者其他设备中对非电量或电量信号进行自动采集,再送到上位机中进行分析和处理。
近年来,众人时刻关注着数据采集及其应用的发展和市场形势。
广大人们的关注使得数据采集系统的发展有了质的飞跃,它被广泛用于各种数字市场。
本文介绍了数据采集的相关概念和基本原理,设计了基于STM32F407的多路数据采集系统的硬件和软件的实现方法及实现过程,并经过调试完成其主要功能和主要技术指标。
硬件部分包括:主控电路、信号采集处理电路、TFT液晶显示电路、SD 卡存储电路、串口通讯电路。
实现过程是以STM32F407为控制核心,通过模数转换器,实时对输入信号进行采样,得到一串数据流,通过控制器的处理实现数据的采集和显示。
软件部分包括:信号采集分析算法、嵌入式操作系统移植、UC-GUI人机交互界面设计、文件管理系统移植。
主要实现了对采集数据的存储和分析,频率和幅值的计算,液晶屏的控制和界面显示。
程序是在keil uVision的集成开发环境中用C语言写成的,编程具有模块化的特点,因此可读性比较高,维护成本较低。
最后,用Altium designer(DXP)设计了数据采集系统的原理图,并制作了PCB电路板。
在实验室里制作了数据采集系统并进行了系统调试,经过调试,达到了所应该实现的功能和技术指标。
关键词:多路数据采集,STM32F407,液晶显示MULTI-CHANNEL DATA ACQUISITION SYSTEMBASED ON SINGLE CHIP DESIGNABSTRACTData acquisition is the automatic acquisition of non electric or electric quantity signals from sensors and other devices, such as analog and digital.In recent years, data acquisition and its application has gradually become the focus of attention. Therefore, the data acquisition system has been rapid development, it is widely used in various fields.The software part includes: signal acquisition and the embedded operating system transplant, UC-GUI man-machine interface design. Mainly realizes the storage and analysis of the collected data, calculate the frequency and am plitude of the LCD screen display and control interface. The program is written by C language in the integrated development environment KEIL uVision and modular programming makes the program readable and easy maintenance features Finally, using designer Altium to design and manufacture the digital oscilloscope circuit board PCB. In the laboratory, the digital oscilloscope has been made and the system has been debugged. After debugging, it has achieved the function and technical index that should be realized.KEY WORDS: Multi-channel data acquisition,STM32F407,liquid-crystal display目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1绪论 (1)1.1研究背景及其目的意义 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.3研究的主要内容 (2)2系统总体方案设计 (4)2.1系统总体设计方案 (4)2.2系统总体框图 (4)2.3硬件系统方案设计 (4)2.3.1单片机的选择 (5)2.3.2信号衰减和放大电路 (5)2.3.3A/D模数转换器的选择 (6)2.3.4显示部分 (6)2.4软件系统方案设计 (6)2.5本章小结 (7)3硬件电路设计 (8)3.1电源部分 (8)3.2信号调理部分 (10)3.3信号采样 (12)3.4系统控制部分 (12)3.5本章小结 (14)1绪论1.1研究背景及其目的意义最近几年,众人时刻关注着数据采集及其应用的发展和市场形势。
《基于单片机和LabVIEW的多路数据采集系统设计》篇一一、引言随着科技的发展,多路数据采集系统在工业、医疗、环境监测等领域的应用越来越广泛。
为了满足多路数据的高效、准确采集需求,本文提出了一种基于单片机和LabVIEW的多路数据采集系统设计。
该系统设计旨在实现多路信号的同时采集、处理及实时监控,以适应复杂多变的应用环境。
二、系统概述本系统采用单片机作为核心控制器,结合LabVIEW软件进行数据采集和处理。
系统由多个传感器模块、单片机控制器、数据传输模块以及上位机软件组成。
传感器模块负责实时监测各种物理量,如温度、湿度、压力等,并将采集到的数据传输给单片机控制器。
单片机控制器对数据进行处理和存储,并通过数据传输模块将数据发送至上位机软件进行进一步的处理和显示。
三、硬件设计1. 传感器模块:传感器模块采用高精度、高稳定性的传感器,如温度传感器、湿度传感器等,实现对物理量的实时监测。
传感器模块的输出为数字信号或模拟信号,方便与单片机进行通信。
2. 单片机控制器:采用具有高速处理能力的单片机作为核心控制器,实现对数据的快速处理和存储。
单片机与传感器模块和数据传输模块进行通信,实现数据的实时采集和传输。
3. 数据传输模块:数据传输模块采用无线或有线的方式,将单片机控制器的数据传输至上位机软件。
无线传输方式具有灵活性高、安装方便等优点,但需要考虑信号干扰和传输距离的问题;有线传输方式则具有传输速度快、稳定性好等优点。
四、软件设计1. 单片机程序设计:单片机程序采用C语言编写,实现对传感器数据的实时采集、处理和存储。
同时,程序还需要与上位机软件进行通信,实现数据的实时传输。
2. LabVIEW程序设计:LabVIEW程序采用图形化编程语言编写,实现对单片机传输的数据进行实时处理和显示。
同时,LabVIEW程序还可以实现对数据的存储、分析和报警等功能。
五、系统实现1. 数据采集:传感器模块实时监测各种物理量,并将采集到的数据传输给单片机控制器。
基于STM32单片机的多路数据采集系统设计概述:多路数据采集系统是一种用于采集和处理多种传感器信号的系统。
基于STM32单片机的多路数据采集系统具有低功耗、高精度、稳定可靠的特点,广泛应用于工业控制、环境监测和医疗设备等领域。
本文将介绍基于STM32单片机的多路数据采集系统的设计方案及实现方法。
设计方案:1.系统硬件设计:系统硬件由STM32单片机、多路模拟输入通道、数模转换器(ADC)和相关模拟电路组成。
其中,多路模拟输入通道可以通过模拟开关电路实现多通道选通;ADC负责将模拟信号转换为数字信号;STM32单片机负责控制和处理这些数字信号。
2.系统软件设计:系统软件可以采用裸机编程或者使用基于STM32的开发平台来进行开发。
其中,主要包括数据采集控制、数据转换、数据处理和数据存储等功能。
具体实现方法如下:-数据采集控制:配置STM32单片机的ADC模块,设置采集通道和相关参数,启动数据采集。
-数据转换:ADC将模拟信号转换为相应的数字量,并通过DMA等方式将数据传输到内存中。
-数据处理:根据实际需求对采集到的数据进行预处理,包括滤波、放大、校准等操作。
-数据存储:将处理后的数据存储到外部存储器(如SD卡)或者通过通信接口(如UART、USB)发送到上位机进行进一步处理和分析。
实现方法:1.硬件实现:按照设计方案,选择适应的STM32单片机、模拟开关电路和ADC芯片,完成硬件电路的设计和布局。
在设计时要注意信号的良好地线与电源隔离。
2.软件实现:(1)搭建开发环境:选择适合的开发板和开发软件(如Keil MDK),配置开发环境。
(2)编写初始化程序:初始化STM32单片机的GPIO口、ADC和DMA等模块,配置系统时钟和相关中断。
(3)编写数据采集程序:设置采集参数,例如采样频率、触发方式等。
通过ADC的DMA功能,实现数据的连续采集。
(4)编写数据处理程序:根据实际需求,对采集到的数据进行预处理,例如滤波、放大、校准等操作。
目录摘要 (2)第一章绪论 (1)第二章基于单片机的温度数据采集系统设计...................... 错误!未定义书签。
2.1 数据采集系统的硬件结构.................... 错误!未定义书签。
第三章 ADC0809模数转换器简介..................... 错误!未定义书签。
3.1 ADC0809的结构功能......................... 错误!未定义书签。
3.2 ADC0809的工作时序......................... 错误!未定义书签。
3.3 ADC0809与MCS-51单片机的接口电路.......... 错误!未定义书签。
第四章单片机与PC机的互连........................ 错误!未定义书签。
4.1 电气特性.................................. 错误!未定义书签。
4.2 DB-9连接器................................ 错误!未定义书签。
4.3 单片机与MAX232的连接..................... 错误!未定义书签。
结束语............................................. 错误!未定义书签。
参考文献........................................... 错误!未定义书签。
致谢. (7)结论致谢参考文献摘要本文给出了一个基于AD0809和单片机的多路数据采集系统的硬件实现方法,该方法在终端采用8051单片机为核心来控制数据采集及数据上传工作,并通过A/D转换器将0~5V的直流电压转换为计算机可以进行处理的数字信号,然后经过单片机对其进行处理,从而完成在终端显示以及将数据上传等功能。
系统中的上位机完成对所采集的数据进行显示及对下位机的控制等功能。
第一章绪论“数据采集”是指将温度、压力、流量、位移等模拟物理量采集并转换成数字量后,再由计算机进行存储、处理、显示和打印的过程,相应的系统称为数据采集系统。
本文的主要任务是对0~5V的直流电压进行测量并送到远端的PC机上进行显示。
由于采集的是直流信号,对于缓慢变化的信号不必加采样保持电路,因此选用市面上比较常见的逐次逼近型ADC0809芯片,该芯片转换速度快,价格低廉,可以直接将直流电压转换为计算机可以处理的数字量。
同时选用低功耗的LCD显示器件来满足其在终端显示采集结果的需求。
终端键盘控制采用尽可能少的键来实现控制功能,为了防止键盘不用时的误操作,设计时还设置了锁键功能,在键盘的输入消抖方面,则采用软件消抖方法来降低硬件开销,提高系统的抗干扰能力。
软件设计方面则采用功能模块化的设计思想;键盘模数转换等采用中断方式来实现,从而大大提高了单片机的效率以及实时处理能力。
第二章基于单片机的温度数据采集系统设计2.1 数据采集系统的硬件结构数据采集系统的硬件结构一般由信号调理电路、多路切换电路、采样保持电路、A/D 转换器以及单片机等组成。
本文主要完成功能的系统硬件框图如图1所示。
图1 数据采集系统硬件设计框图第三章ADC0809模数转换器简介3.1 ADC0809的结构功能本数据采集系统采用计算机作为处理器。
电子计算机所处理和传输的都是不连续的数字信号,而实际中遇到的大都是连续变化的模拟量,模拟量经传感器转换成电信号后,需要模/数转换将其变成数字信号才可以输入到数字系统中进行处理和控制,因此,把模拟量转换成数字量输出的接口电路,即A/D转换器就是现实信号转换的桥梁。
目前,世界上有多种类型的A/D转换器,如并行比较型、逐次逼近型、积分型等。
本文采用逐次逼近型A/D转换器,该类A/D转换器转换精度高,速度快,价格适中,是目前种类最多,应用最广的A/D转换器。
逐次逼近型A/D转换器一般由比较器、D/A转换器、寄存器、时钟发生器以及控制逻辑电路组成。
ADC0809就是一种CMOS单片逐次逼近式A/D转换器,其内部结构如图2所示。
该芯片由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型D/A转换器、逐次逼近寄存器、三态输出锁存器等电路组成。
因此,ADC0809可处理8路模拟量输入,且有三态输出能力。
该器件既可与各种微处理器相连,也可单独工作。
其输入输出与TTL兼容。
ADC0809是8路8位A/D转换器(即分辨率8位),具有转换起停控制端,转换时间为100μs 采用单+5V电源供电,模拟输入电压范围为0~+5V,且不需零点和满刻度校准,工作温度范围为-40~+85℃功耗可抵达约15mW。
ADC0809芯片有28条引脚,采用双列直插式封装,图3所示是其引脚排列图。
各引脚的功能如下:图3 ADC0809的引脚排列图IN0~IN7:8路模拟量输入端;D0~D7:8位数字量输出端;ADDA、ADDB、ADDC:3位地址输入线,用于选通8路模拟输入中的一路;ALE:地址锁存允许信号,输入,高电平有效;START:A/D转换启动信号,输入,高电平有效;EOC:A/D转换结束信号,输出,当A/D转换结束时,此端输出一个高电平(转换期间一直为低电平);OE:数据输出允许信号,输入,高电平有效。
当A/D转换结束时,此端输入一个高电平才能打开输出三态门,输出为数字量;CLK:时钟脉冲输入端。
要求时钟频率不高640kHz;REF(+)、REF(-):基准电压;Vcc:电源,单一+5V;GND:地。
ADC0809工作时,首先输入3位地址,并使ALE为1,以将地址存入地址锁存器中。
此地址经译码可选通8路模拟输入之一到比较器。
START上升沿将逐次逼近寄存器复位;下降沿则启动A/D转换,之后,EOC输出信号变低,以指示转换正在进行,直到A/D转换完成,EOC变为高电平,指示A/D转换结束,并将结果数据存入锁存器,这个信号也可用作中断申请。
当OE输入高电平时,ADC的输出三态门打开,转换结果的数字量可输出到数据总线。
A/D转换器的位数决定着信号采集的精度和分辨率。
对于8通道的输入信号,其分辨率为0.5%。
8位A/D转换器的精度为:3.2 ADC0809的工作时序图4所示是ADC0809的工作时序图。
从该时序图可以看出,地址锁存信号ALE在上升沿将三位通道地址锁存,相应通道的模拟量经过多路模拟开关送到A/D转换器。
启动信号START上升沿复位内部电路,START的下降沿启动转换,此时转换结束信号EOC呈低电平状态,由于逐位逼近需要一定过程,所以,在此期间,模拟输入量应维持不变,比较器要一次次比较,直到转换结束,此时变为高电平。
若CPU发出输出允许信号OE(输出允许为高电平),则可读出数据。
另外,ADC0809具有较高的转换速度和精度,同时受温度影响也较小。
3.3 ADC0809与MCS-51单片机的接口电路ADC0809与MCS-51系列单片机的接口电路如图5所示。
图中,74LS373输出的低3位地址A2、A1、A0加到通道选择端A、B、C,可作为通道编码。
其通道基本地址为0000H~0007H。
8051的WR与P2.7经过或非门后,可接至ADC0809的START及ALE引脚。
8051的RD 与P2.7经或非门后则接至ADC0809的OE端。
ADC0809的EOC经反相后接到8051单片机的P3.3(INT1)。
第四章单片机与PC机的互连目前的串行通信接口标准都是在RS-232标准的基础上经过改进而形成的。
RS-323C标准是美国EIA(电子工业联合会)与BELL等公司一起开发通信协议。
它适合于数据传输速率在0~20000b/s范围内的通信。
这个标准对串行通信接口(如信号线功能、电器)特性都作了明确规定。
由于通行设备厂商都生产与RS-232C制式兼容的通信设备,因此,它作为一种标准,目前已在微机通信接口中广泛采用。
4.1 电气特性EIA-RS-232C对电器特性、逻辑电平和各种信号线功能都作了规定。
在TxD和RxD上,逻辑1(MARK)电平为-3V~-15V,逻辑0(SPACE)电平为+3~+15V;而在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制线上,信号有效(接通,ON状态,正电压)电压为+3V~+15V,信号无效(断开,OFF状态,负电压)电压为-3V~-15V。
以上规定说明了RS-323C标准对逻辑电平的定义。
对于数据(信息码):逻辑“1”(传号)的电平低于-3V,逻辑“0”(空号)的电平高于+3V;对于控制信号;接通状态(ON)即信号有效的电平高于+3V,断开状态(OFF)即信号无效的电平低于-3V,也就是说,当传输电平的绝对值大于3V时,电路才可以有效地检查出来,介于-3~+3V之间的电压无意义。
低于-15V或高于+15V的电压也认为无意义,因此,实际工作时,应保证电平在±(3~15)V之间。
对于EIA-RS-232C与TTL的转换,由于EIARS-232C是用正负电压来表示逻辑状态,它与TTL以高低电平表示逻辑状态的规定不同。
因此,为了能够同计算机接口或与终端的TTL器件连接,就必须在EIA-RS-232C与TTL电路之间进行电平和逻辑关系的变换。
实现这种变换的方法可用分立元件,也可用集成电路芯片。
4.2 DB-9连接器DB-9连接器作为提供多功能I/O卡或主板上COM1和COM2两个串行接口的连接器。
它只提供异步通信的9个信号。
由于DB-9型连接器的引脚分配与DB-25型引脚信号完全不同。
因此,若要与配接DB-25型连接器的DCE设备进行连接,就必须使用专门的电缆线。
设计时对电缆长度的要求是在通信速率低于20kb/s时,RS-232C所直接连接的最大物理距离应为15m(50英尺)。
根据RS-232C标准规定,若不使用MODEM,在码元畸变小于4%的情况下,DTE和DCE之间的最大传输距离为15m(50英尺)。
由于这个最大距离是在码元畸变小于4%的前提下给出的。
因此,为了保证码元畸变小于4%的要求,本接口标准在电气特性中规定,驱动器的负载电容应小于2500pF。
4.3 单片机与MAX232的连接MAX232是一种双组驱动器/接收器,该芯片可完成TTL←→EIA双向电平转换。
其片内含有一个电容性电压发生器,可以在单+5V伏电压供电时提供EIA/TIA-232-E电平。
每个接收器都应将EIA/TIA-232-E电平转换为5VTTL/CMOS电平。
这些接收器具有1.3V的典型门限值及0.5V的典型迟滞,而且可以接收30V输入。
每个驱动器都应将TTL/CMOS 输入电平转换为EIA/TIA-232-E电平。
所有的驱动器,接收器及电压发生器都可以在德州仪器公司的元件库中得到标准单元。