基于PIC32的铁路隧道监测系统

，无需或只需最少的 CPU 干预。该模块为低功耗使用进行了优化，以便在跟踪时间的同时延长电池的使用寿命。RTCC 模块具有 100 年的时钟和日历，能自动检测闰年。时钟范围从 2000 年 1 月 1 日 00:00:00（午夜）到 2099 年 12 月 31 日 23:59:59。小时数以 24 小时 （军用时间）格式提供。该时钟提供一秒的时间粒度，用户可看到半秒的时间间隔。需要外部32.768KHZ的低速晶振。由于开发板没有焊接晶振，所以我们自己焊上晶振和一个贴片电容，加快晶振起振速度。下图是使用RTCC模块在液晶上显示当前的时间和日期，其中第一行为：Current time is:，第二行为：16-46-25 03-07，表示当前的时间为3月7日，16点46分25秒。

图3-13 使用RTCC模块显示当前时间

3.6 数据存储miniSD

本节介绍miniSD存储卡，以及与PIC32的SPI模块连接，并介绍了常用的FATFS文件操作系统。

3.6.1 miniSD简介

mini-SD卡是在数码相机，PDA等所用的Flash。全称Memory Card（中文名：快闪存储卡）基础上发展出的一种更小更适合小型手机用的存储卡。尽管mini-SD卡的外形大小及接口形状与原来的SD卡不同，但接口等电气标准相同，以确保兼容性。将mini-SD卡插入专用适配器，可通过原来的SD卡插槽读写mini-SD卡。不过，不具备像SD卡那样防写入的锁定功能。

3.6.2 miniSD与PIC32连接

如图2-13所示，使用SPI1接口与miniSD卡相连，图2-14为实物连接图。

图3-14 使用SPI1接口与miniSD卡连接

图3-15 实物连接图

3.6.3 Fatfs文件操作系统

FatFs是一个通用的文件系统模块，用于在小型嵌入式系统中实现FAT文件系统。 FatFs 的编写遵循ANSI C，因此不依赖于硬件平台。它可以嵌入到便宜的微控制器中，如 8051, PIC, AVR, SH, Z80, H8, ARM 等等，不需要做任何修改。其特点： FAT12, FAT16 与 FAT32.多个卷(物理驱动器与分区).两种分区规则： FDISK 与 Super-floppy.多种配置选项:长文件名支持。可选的编码页，包括DBCS（DBCS为双位元组字元系统 Double Byte Char Systems )多任务支持只读，最小化API，缓冲区配置等等应用程序接口。因为FatFs模块完全与磁盘I/O层分开，因此需要下面的函数来实现底层物理磁盘的读写与获取当前时间。底层磁盘I/O模块并不是FatFs的一部分，并且必须由用户提供。

图3-16 FatFs文件操作系统模型

3.7 上位机LabVIEW

3.7.1 LabVIEW简介

LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是与传统文本编程语言不同的图形化编程语言开发环境，采用图形模式的结构和框图构建程序代码。由美国国家仪器NI公司开发的一款虚拟仪器开发平台，也是目前最流行、功能最强、发展最快的图形化编程语言，通常称为G语言。

传统的文本编程语言，如C、Java、VB等，它们具有一个相同的特点：就是使用字母构成单词，用单词表达某种数据操作；再用单词构成语句，用语句表示对某个数据的赋值和运算等操作。这几种计算机语言参考了人类自然语言，是一种高度抽象的语言。它的优势在于效率高，用简短的语句就能表达复杂的功能；缺点在于：文本不够直观，也不容易学习。开发者需要花费大量的时间学习并记忆其关键字、编程语法规则等等，而且文本语言往往不能直观地给阅读者提供信息，需要阅读完整段代码程序才能了解其意义。目前许多高级语言，如VB、VC等在程序界面设计时引入可视化设计方式，直接使用鼠标选择和调整程序界面的方式，能够直接看到程序运行时的效果。虽然它们在界面设计使用图形化方式，但是程序的功能依然需要通过文本编程方式来实现。LabVIEW与上述编程语言相比，不但在程序设计时采用图形化编程方式，而且在编写程序代码和实现程序功能的时候，也使用图形化编程方式。在一个LabVIEW程序当中，看到不是一行行文本，而是由线和各种小图形块的连接组成。由于图形比文字更为直观，因此LabVIEW相比其他编程语言更容易学习，让开发者可以把更多时间分配到数据处理和算法分析上，提高了编程效率，降低硬件成本，减少了系统开发周期。

3.7.2 上位机程序

使用到LabVIEW中VISA模块实现串口通信，编写程序界面如下，通过选择串口号和通信的波特率，就能在面板上显示出CCD的波形数据，与图3-5示波器采集数据一致。

图3-17 上位机界面

四 模块化软件设计

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