2 基于DSC实现数据采集
来自传感器的模拟信号经过调理之后,被送入TMS320F28335,利用该DSC内部集成的高达12.5 MSPS采样率的12位ADC模块对多路信号进行采集转换。
ADC模块由2个独立的8状态排序器SEQl和SEQ2构成,这2个排序器还可以级联构成1个16状态的排序器SEQ。对于这两种排序器模式,ADC模块都可以对一系列转换进行自动排序,每次模数转换模块收到一个开始转换请求,就能自动完成多个转换。转换结束后,所有通道转换的数字量保存到相应的结果寄存器ADCRESULTn中。用户可以对同一通道进行多次采样,从而实现过采样算法,过采样算法有利于提高采样的精度。本系统采用连续自动排序模式,其程序流程如图4所示。
然后使用SCI模块将ADC转换结果传送给CP2102芯片,并经过USB接口传送给PC机,进行下一步处理。
3 基于LabWindows/CVl实现数据处理
PC机数据处理软件使用LabWindows/CVI语言编写,完成数据接收、解析、显示和存储等功能。其LabWin—dows/CVI 7.O版本提供了与GPIB、USB、串口、VXI及其他传统仪器的直接I/0连接,简化并大幅加快了对仪器的控制。本系统的测试软件利用LabWindows/CVI 7.0提供的控件和函数库,方便地实现了对虚拟仪器的控制以及与被测件之间的通信,用户界面简洁友好,便于操作。
3.1 PC机与DSC串口通信
与DSC进行通信时,必须设置与DSC中的SCI通信模块相同的波特率和数据格式。在本设计中,设置串口波特率为9 600 bps,数据位为8位,数据通信格式为:
其中,5A为起始位,XX为1号传感器信号高8位,XX为1号传感器信号低8位,YY为2号传感器信号高8位,YY为2号传感器信号低8位,A5为停止位。
3.2 用户界面
软件界面也是数据采集系统的重要部分。由于仪器参数设置、测试结果显示等功能都是通过软件实现,因此要求软件界面简单直接、便于使用。本系统软件的界面如图5所示。
这里给出的实验结果是使用该数据采集系统对一种压电陀螺仪的漂移特性进行测试得出的。用户可以根据测试需要,通过界面方便地设置串口通信的各项参数,并将结果数据以图表的形式显示,同时将所有接收到的结果数据存储到Mirosoft Access数据库中。
结 语
本文设计的数据采集系统已经得到实际应用。新型DSC拥有高精度浮点运算能力,其内部的总线结构和指令算法非常适合于数字信号处理变换,使系统采集的数据更加稳定、准确和高效。早已成为PC标准的通用串行总线(USB)则为数据的采集和传递提供了很大的便利。在开发该系统时,使用LabWindows/CVI软件可以方便地调用硬件驱动程序及功能函数,降低了软件开发工作量,加快了系统的开发周期。同时也减少了测量周期,使数据传输速度得到提高。