摘 要 随着微机测控系统的广泛应用，数据采集越来越成为必要，提供了一种以单片机为核心的A/D采集模块的实用设计。 关键词 串行A/D转换器 串行数据传输 VB串行通讯
A/D转换在微机测控系统运用得越来越广泛，当模拟量较少或是在温度、压力等缓变信号场合，采用总线型A/D卡并不是最合适、最经济的方案。这里介绍一种以51单片机为核心，采用TLC2543 12位串行A/D转换器构成的采样模块，该模块的采样数据由单片机串口经电平转换后送到上位机（PC机）的串口，形成一种串行数据采集串行数据传输的方式。经调试该模块功耗低、采样精度高、可靠性好、接口简便，有较好的实用价值。
1主要器件介绍
1.1TLC2543串行A/D转换器
TLC2543 是TI公司的一种12位串行A/D转换器模块，它是使用开关电容逐次逼近技术完成A/D转换过程。其具有：11个A/D转换通道，12位分辨率3路内置自测试方式，单、双极性输出，可编程的输出数据长度，有转换结束（EOC）输出等多种特点。
TLC2543的引脚排列如图1所示。
图1中AIN0～AIN10为模拟输入端；
为片选端；DIN为串行数据输入端；DOUT为A/D转换结果的三态串行输出端；EOC为转换结束端；CLK为I/O时钟；REF+为正基准电压端；REF-为负基准电压端；VCC为电源；GND为地。
1.2电平转换器MAX3232
MAX3232为RS-232收发器，简单易用，单+5 V电源供电，仅需外接几个电容即可完成从TTL电平到RS-232电平的转换，引脚排列如图2所示。
2硬件设计
硬件原理图如图3所示,在此设计中单片机51是整个系统的核心，TLC2543对输入的模拟信号进行采集，转换结果由单片机通过P1.1（2脚）接收，A/D芯片的通道选择和方式数据通过P10（1脚）输入到其内部的一个8位地址和控制寄存器，单片机采集的数据通过串口（10、11引脚）经MAX3232转换成RS232电平向上位机传输。
3单片机软件设计
单片机程序主要包括串行数据采集模块“DATA_SAM”和串行数据传输模块。
TLC2543的通道选择和方式数据为8位，其功能为：D7、D6、D5和D4用来选择要求转换的通道，D7D6D 5D4=0000时选择0通道，D7D6D5D4=0001时选择1通道，依次类推；D3和D2用来选择输出数据长度，本程序选择输出数据长度为12位，即D3D2=00或D3D2=10；D1，D0选择输入数据的导前位，D1D0=00选择高位导前。
TLC2543在每次I/O周期读取的数据都是上次转换的结果，当前的转换结果在下一个I/O周期中被串行移出。第一次读数由于内部调整，读取的转换结果可能不准确，应丢弃。数据采集程序如下：
单片机可通过编程产生串行时钟，并按时序发送与接收数据位，完成通道方式/通道数据的写入和转换结果的读出，并将转换结果保存在从0×50开始的11*2个单元中。串行数据传输模块中对串行口初始化为串口方式1，8位数据位，1位停止位，无奇偶校验，波特率为9600b/s，数据传输采用查询方式。
4上位机串口接收程序设计
通过VB我们极易实现PC上位机与单片机的串行通迅，并能方便的做出美观实用的键面。VB中的MSCOMM控件提供两种处理通讯的方式：
(1)事件驱动通讯方法在事件发生时需要得到通知，可以利用MSCOMM控件的OnComm事件捕获并处理这些通讯事件。OnComm事件还可以检查和处理通讯错误。
(2)查询方式在程序的每个关键功能之后，可以通过检查CommEvent属性的值来查询事件和错误。如果应用程序较小，并且是自保持的，这种方法更可取。在此处我们选用查询方式。
MSCOMM 控件必须熟悉以下几个属性：
MSComm1PortOpen = True;打开串口
由于考虑到VB中MSCOMM控件为标准的10位串口通信，包括8位标准数据和数据的起始位和停止位。二者格式不相符，故单片机采用串口工作方式1，通讯时先进行握手信号，然后按照严格的顺序发送接收。
5结论
本文给出的硬件和软件均经过实践检验，并且已经按照PC/104总线制作成数据采集卡，使用很方便，能够满足对数据采样频率要求不是特别高的应用场合。
参考文献
1TLC2543模数转换器数据手册及应用笔记.武汉：武汉力源电子股份有限公司，1999
21999年产品目录（第1期）.武汉：武汉力源电子股份有限公司, 1999
3何立民.MS-51系列单片机应用系统设计. 北京：北京航空航天大学出版社, 1999
4New Releases Data BookVolume V MAXIM，1996: 2-61～2-72
