GMS97C2051单片机串行数据采集模块设计详解

本篇文章主要介绍了基于GMS97C2051单片机的串行数据采集模块的设计。在微机测控系统中，当需要对模拟量进行精确测量且不涉及大量信号时，传统的总线型A/D采集卡并不经济且不适用。作者提出了一种创新方案，即利用GMS97C2051单片机作为核心，配合TLC2543 12位串行A/D转换器构建数据采集模块。 TLC2543是一款关键器件，它具备12位高分辨率，转换速度快（10μs），拥有11个模拟输入通道，支持内置自测试，采样率高达66kbps，线性误差低至+1LSB（最大误差）。此外，它还提供转换结束输出（EOC）、单极性和双极性输出选项，以及可编程的MSB或LSB前导和数据长度。TLC2543的接口包括模拟输入端（AIN0~AIN10）、片选控制、串行数据输入/输出（DIN/DOUT）、EOC、时钟（CLK）、参考电压端（REF+/-）和电源/地（VCC/GND）。 GMS97C2051是由武汉力源公司和韩国LG公司合作开发的单片机，具有高性能和成本效益，兼容MCS-51系列，并且在某些方面优于AT89C2051。它的引脚设计使得它可以方便地替代AT89C2051。 MAX3232是一个电平转换器，用于将单片机处理的TTL电平转换为RS-232标准电平，简化了系统接口。整个硬件设计中，GMS97C2051负责控制A/D转换，TLC2543负责模拟信号采集，而MAX3232则确保了与上位机（如IBM PC兼容机）的串行通信。 该模块的优势在于低功耗、高精度、可靠性和简洁的接口设计。通过串行数据传输方式，模块采集的样本可以直接与上位机通信，减少了额外的硬件需求，具有较高的实用价值。经过实际调试，证明了该模块在实际应用中的有效性。 这篇文章详细阐述了如何利用GMS97C2051单片机与TLC2543串行A/D转换器以及MAX3232电平转换器构建一个功能强大、经济高效的串行数据采集模块，为微机测控系统的信号处理提供了新的解决方案。