通用数据采集和通讯仪的设计与实现

　　1.2 实时时钟芯片DS12887

　　为了能够实时显示系统时间以及实现按时间日期保存采集到的数据的功能，系统扩展了一片并行实时时钟日历芯片DS12887。DS12887是DALLAS半导体公司推出的实时时钟芯片，采用CMOS技术制成，把时钟芯片所需的晶振和外部锂电池相关电路集成于芯片内部。DS12887芯片具有微功耗、外围接口简单、精度高、工作稳定可靠等优点，在现代工业控制及智能仪器仪表中有着广泛的用途。

　　1.3 键盘接口电路

　　为便于人机交互，采用专用键盘接口芯片8279，配合74LS138译码器，系统扩展了3×8=24键的键盘。键盘上设置有0～9数字键，以便输入各种信息。同时还设有各种控制按键。通过键盘能够控制对各种类型数据进行采集。为提高CPU的效率，键盘采用中断方式。

　　1.4 LCD液晶显示模块

　　LCD投影机按内部液晶板的片数可分为单片式和三片式两种，现代液晶投影机大都采用3片式LCD板。三片式LCD投影机是用红、绿、蓝三块液晶板分别作为红、绿、蓝三色光的控制层。光源发射出来的白色光经过镜头组后会聚到分色镜组，红色光首先被分离出来，投射到红色液晶板上，液晶板“记录”下的以透明度表示的图像信息被投射生成了图像中的红色光信息。绿色光被投射到绿色液晶板上，形成图像中的绿色光信息，同样蓝色光经蓝色液晶板后生成图像中的蓝色光信息，三种颜色的光在棱镜中会聚，由投影镜头投射到投影幕上形成一幅全彩色图像。三片式LCD投影机比单片式LCD投影机具有更高的图像质量和更高的亮度。LCD投影机体积较小、重量较轻，制造工艺较简单，亮度和对比度较高，分辨率适中，现在LCD投影机占有的市场份额约占总体市场份额的70%以上，是目前市场上占有率最高、应用最广泛的投影机。

　　为便于实时显示采集的数据及人机交互，系统扩展了图文液晶显示模块MGLS-12032，MGLS-12032是由香港精电公司生产的内置SED1520控制驱动器的LCD模块，使用简单方便。液晶显示模块MGLS-12032与W77E58的硬件接口

　　其中D0～D7与单片机的数据总线相连，A0、A1为单片机的P0口经74LS373地址锁存器后产生的低两位地址线，系统用74LS138译码器产生的Y5、Y6作为MGLS12032两个控制驱动器工作的选通信号。

　　1.5 模拟信号采集电路

　　系统采用12位并行A／D转换器MAX197对传感器输出的0-5v／4-20mA 模拟电信号进行采集。MAX197是美国Maxim公司推出的多量程（本系统采用0-5V量程）、8通道、12位快速A／D转换器，采用逐次逼近工作方式，片内含有高精度的参考电压源和时钟电路，使它可以在不需要任何外部电路和时钟的情况下完成一切A／D转换功能，应用非常方便。并且MAX197内部具有输入跟踪／采样保持电路，其并行输出口很容易与单片机连接，仅需外接几个电容即可。

　　MAX197与单片机的典型接口电路如图4所示。设计采用MAX197的CH0-CH6通道采集7路0-5V电压信号。而4-20mA电流信号则经过8选 1模拟开关CD4051轮流选通，再经灵敏电阻，放大器转化为0-5V电压信号后，进入MAX197的CH7通道进行模数转换，从而系统可以采集8路电流信号。