基于DSP的带时间标签的温度采集记录仪的设计

2 主要硬件设计
2．1 A／D前端信号调理电路
因为从热电耦过来的信号为0～5 V的电压信号，而DSP的A／D采样信号范围只能在0～3．3 V之间。所以，在输入到DSP的A／D电路之前必须经过信号调理，其调理电路如图2所示。图中，运算放大器Ul构成电压跟随器，可提高信号的驱动能力和精度。R1，R2可组成简单的电阻分压网络。其中二极管D1和D2的作用是对DSP的MD进行输入电压的限幅钳位保护。当输入A／D采样电压高于3．3 V时，二极管D1导通，而使输入电压始终不得高于3．3 V，同样的，当低于OV时，二极管D2导通，其输入电压也始终不得低于O V，从而将输入到AD的电压限制在被允许的范围之内。

2．2 实时时钟接口电路
为了使检测仪能自动地记录数据。并提供数据的采集时间以供使用者参考。本系统采用美信公司生产的新型实时时钟芯片M14ST95Y／W，并采用SPI通信协议方式，来减少对系统的端口资源占用，SPI通信只占用系统的SCL、SDI、SDO、片选功能E端以及定时中断信号IRQ。表l所列是M14ST95Y／W的引脚功能，图3为其引脚排列图，M14ST95Y／W内部集成有时钟晶振。同时具有低电压保护功能的电压比较器，当系统供电电压处于低压状态(内部集成1．25V电压比较器)时，系统会自动转入后备电源供电，并在此状态下启动写保护功能，以防止控制器在欠电压运行状态下对实时时钟的错误修改。此外，该芯片还具有看门狗实时复位电路。所以，这款实时时钟芯片资源丰富，功能强大，所需外部分立元件少，可以提高系统的可靠性。