基于串行接口方式单片机通用数据采集系统设计

器的使用寿命。

2.5 中文图文液晶显示模块OCMJ4X8C

为便于将采集的数据实时显示出来，并实现友好的全中文图形人机界面，这里使用了串行接口具有中文字库的图形点阵液晶模块OCMJ4XC8， OCM4X8C是具有串/并接口且内部含有中文字库的液晶显示模块。该模块的控制/驱动器采用台湾矽创电子公司的ST7920，因而使得该模块具有较强的控制显示功能。该模块的液晶显示点阵为128*64，可显示4行，每行8个汉字，为了便于简单和方便地显示汉字，该模块的内部具有2Mbit的中文字型 CGROM，该字型ROM中含水量有8192个16*16点阵中文字型库，同时为了便于英文字符和其它常用字符的显示该模块的内部还具有16Kbit的 16*8点阵的ASCⅡ字符库，为便于构造用户图形，该模块还提供了一个64*256点的GDRM绘图区域，且为便于构造用户所需字型，模块内部提供了4 组16*16点阵的造字空间。利用上述功能，OCMJ4X8C实现汉字、ASCⅡ码、点阵图形、自选字型的同屏显示。为便于和多种微处理器接口，模块提供了8位并行、4 位并行、2线并行、3线并行接口方式。

2.6 微型汉字打印机

为便于将采集数据打印出来，这里使用了具有汉字库的串行中文打印机MP-A（D）16-8该打印机的主特点如下：方便的汉字打印功能，除存储字符集一、二外，还自带16×16点阵与12×12点阵国标一二级汉字库，故不但能打印全部ASCⅡ字符和德文、法文、俄文、日语、数字符号、专用符号、自选字符、点阵曲线以及条码等，更能同行混合打印16×16、12×12、8×16、16×8、8×8、6×12，点阵汉字或5×7、6×8、8×12、8×16点阵 ASCⅡ字符。由于自带2k字节的数据缓存器及汉字字库，使得打印汉字及图符速度与英文字符一样快捷；丰富的文字修饰功能；方便的接口方式。

2.7 数字量与频率量的采集

数字量与频率量的采集直接使用单片机自身硬件资源，对于数字传感器输出的数字信号可直接使用单片机的口线完成数字信息的采集任务，这里将单片机的P1口作数字量采集接口。频率量的采集如转速、流量、风向等可使用单片机的定时/计数器，这里将定时器0和定时器1作为频率量采集用，当不使用的频率量采集功能时可做它用。

3 监控软件设计

本系统监控软件采用模块化结构设计并采用ASM汇编语言编制。监控程序功能是对各串行接口器件进行初始化，然后分别调用模拟量采集模块，数字量采集模块，开关量采集模块和频率量采集模块，如外部有模拟量、开关量、数字量、频率量信号输入时，则调用相应的算法程序将对应变量处理变换后送入SD2001E的 NVRAM中进行数据保存。同时将对应的数值送液晶显示器显示或根据需要打印输出，如外部无任何信号输入时则在液晶屏上显示“欢迎使用”及系统时间、日期。下面给出监控程序流程。如图3所示。

结束语

基于串行接口方式单片机数据采集系统的研制，摒弃了传统单片机的总线扩展方式而采用串行扩展技术来扩展外围功能电路。虽然AT89C52单片机并不直接支持各种串行总线接口，但是这里采用了单片机的通用I/O口线，来模拟I2C总线、SPI总线及二线串行总线，并通过软件编程来实现与各外围器件的通信功能，串行扩展技术简化了系统接口设计的复杂程度，并提高了系统工作的可靠性。但值得注意的是，串行扩展技术简单的硬件接口是以复杂的接口时序为代价的，因而在软件编程时一定要严格遵守器件的操作时序。该系统可广泛应用与以单片机为核心构成的智能仪器仪表系统、数据采集系统和计算机测控系统。同时也为智能仪器仪表系统搭建了一个较好的硬件平台。

参考文献
1. 孟臣.李敏.高性能铁电存储器FM24C256及其在单片机中的应用.电子技术,2003.1:38-41
2. 李敏.孟臣.串行中文图形液晶显示模块在单片机系统中的应用.电子产品世界.2002.11.（B）
3. 李敏.孟臣.大容量串行E2PROM AT24C512及其应用.电子元器件应用.2003.5（1）：29～31
4. 李敏.孟臣.带大量I/O口扩展的串行芯片GM8164及其应用.国外电子元器件应用.2003. (1):35～38