2 系统硬件设计
2.1数据采集模块
数据采集模块用于采集液体的压力和温度值。该系统采用压力式液位变送器,它是采用高性能的硅压阻式压力充油芯体作为压力敏感核心,接入专门集成电路将传感器毫伏信号转换成标准电流信号输出。该压力式液位变压器再将标准电流信号传输给MSP430单片机。温度传感器采用数字温度传感器DSl8B20,该器件也将温度值传送给MSP430单片机。
2.2 USB接口模块
USB接口模块对U盘进行操作实现数据存储。这里选用CH375型USB接口器件。CH375是一款USB总线的通用接口器件,具有8位数据总线和读、写、片选控制线以及中断输出,可以方便的挂接到单片机/DSP/MCU/MPU等控制器的系统总线上。CH375支持5 V和313 V电源电压,支持低功耗模式。图2为USB接口模块硬件电路。
CH375的TXD引脚直接接地,CH375工作在并口方式。电容C4用于CH375内部电源节点退耦。电容C3和C5用于外部电源退耦,建议C3采用0.1μF的独石电容。为了使得CH375可靠复位,电源电压上升时间应小于100 ms。
3 系统软件设计
该检测系统软件设计主要包括MSP430数据采集模块、μC/OS-Ⅱ在TMS320F2812上的移植、μC/OS-Ⅱ下应用程序等3部分。
3.1 MSP430数据采集模块
MSP430数据采集模块软件程序设计采用模块化、结构化的设计方案。该模块软件设计从功能上可分为2部分,第1部分是与硬件密切相关的驱动程序,主要完成对硬件底层寄存器的操作,包括MSP430外部电路和内置外设;第2部分是跟硬件无关的应用程序,主要包括读取温度、压力采样、数据处理等。图3为MSP430数据采集模块的主程序流程。