1、五 、 結(jié)語中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向從技術(shù)層面講, 新一代互聯(lián)網(wǎng)將會發(fā)展IPv6和在網(wǎng)絡(luò)上支持信息資源共享的一些技術(shù), 以虛擬 現(xiàn)實(shí)技術(shù) 、 三維展示技術(shù)為核心的內(nèi)容技術(shù)的發(fā)展, 將會在未來幾年內(nèi)成為互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的主流 。運(yùn)用高科技手段來發(fā)展旅 游業(yè)是目前我國抓住機(jī)遇 、 刻不容緩的課題 。 因此本文的研究 對旅游業(yè)的科學(xué)發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)意義 。 相信通過這些高新技術(shù)的 集成應(yīng)用, 旅游業(yè)會是永遠(yuǎn)的朝陽行業(yè) 。 參考文獻(xiàn)1劉南, 劉仁義 . Web GIS 原理及其應(yīng)用 M.北京:科學(xué)出 版社, 2002.2鄔倫,劉瑜, 張晶, 馬修軍, 韋中亞, 田原 . 地理信息系 統(tǒng) 原理 、 方法和應(yīng)用 M

2、.北京:科學(xué)出版社, 2001.3王峰,劉仁義, 劉南 . Web GIS 和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在旅游業(yè) 發(fā)展中的應(yīng)用研究 J.浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版 , 2005, 32(6 . 4中國虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)第一門戶 .基金項(xiàng)目:山西省科技攻關(guān)計(jì)劃基金資助項(xiàng)目 (項(xiàng)目編號:20090321023 。 作者簡介:馬斌 (1964- , 男, 山西人, 太原理工大學(xué)經(jīng)濟(jì)管 理學(xué)院教授, 碩士生導(dǎo)師, 碩士, 研究方向:管理信息系統(tǒng) 、 物流 與供應(yīng)鏈管理 、 項(xiàng)目管理; 宮婕 (1981- , 女, 山東人, 太原理工 大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院碩士研究生, 研究方向:管理信息系統(tǒng) 。摘要:文章介紹了一種基于 MSP430

3、單片機(jī)的數(shù)字式互感器檢測裝置 USB 接口的設(shè)計(jì)方法, 并給出了硬件電路和軟件設(shè)計(jì)方法 。 系統(tǒng)采用 TI 公司超低功耗單片機(jī) MSP430芯片將所采集的模擬量信號使用內(nèi)部 ADC12模塊進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換,并通 過連接 FT245BM 芯片將數(shù)據(jù)通過 USB 口發(fā)送到 PC 機(jī),利用上位機(jī)軟件完成處理數(shù)據(jù)的處理 。 關(guān)鍵詞:互感器檢測裝置; MSP430; FT245BM ; USB ; 標(biāo)準(zhǔn)接口 中圖分類號:TP334文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2010 01-0033-03互感器檢測儀的主要用途是對現(xiàn)場應(yīng)用的或者在實(shí)驗(yàn)室 應(yīng)用的電壓互感器相電流互感器進(jìn)行技術(shù)性能的檢定 。

4、 目前比 較多的數(shù)字式互感器檢測儀沒有與計(jì)算機(jī)的通信接口, 有些即 使有通信口也是采用RS232口傳輸, 然而目前PC機(jī)上大多數(shù)只 有一個(gè)串口或沒有串口 。USB是一個(gè)外部總線標(biāo)準(zhǔn), 用于規(guī)范電腦與外部設(shè)備的連 接和通訊 。 USB接口支持設(shè)備的即插即用和熱插拔功能 。 因此, 近年來USB標(biāo)準(zhǔn)接口已基本普及 。 本文就解決檢測儀與計(jì)算機(jī) 通信接口方面,探討使用基于MSP430單片機(jī)并結(jié)合通用串行 總線 (USB 技術(shù)擴(kuò)展通信接口, 使其能于計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信 。一 、 MSP430單片機(jī)和FT245BM芯片介紹MSP430單片機(jī)是一種16位超低功耗的混合信號處理器,該單片機(jī)具有精簡指令集, 并將

5、許多模擬電路外設(shè) (如:ADC 、 比較器 和常用數(shù)字模塊 (如:SCI 、 SPI 、 定時(shí)/計(jì)時(shí)器 集成在芯 片內(nèi)部 。 另外, MSP430價(jià)格合理, 適應(yīng)工業(yè)級運(yùn)行環(huán)境 。 尤其是 MSP單片機(jī)自帶的ADC12模塊能夠?qū)崿F(xiàn)12位精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換, 具有高速和通用的特點(diǎn) 。 可以使用MSP430單片機(jī)定時(shí)器 TimerA/B定時(shí)啟動(dòng)ADC12模塊對整理過的模擬量信號進(jìn)行整 周期的采樣 。 另外, MSP430的超低功耗在互感器現(xiàn)場檢測裝置 的小型化中也具有明顯的優(yōu)勢 。FT245BM由FTDI (Future Technology Devices Intl Ltd 公司推出, 該芯片的主要

6、功能是在USB和并行I/O口之間進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換 。 芯片可從主機(jī)通過USB串行總線接收數(shù)據(jù), 并將其轉(zhuǎn)換為 并行I/O口的數(shù)據(jù)流格式發(fā)送給外設(shè);外設(shè)也可通過并行I/O口 將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為USB串行數(shù)據(jù)格式回傳給主機(jī) 。 中間的轉(zhuǎn)換工作 全部由芯片自動(dòng)完成, 開發(fā)者無須考慮硬件的設(shè)計(jì) 。圖 1FT245BM 芯片功能框圖二 、 硬件連接方案通過將MSP430與FT245BM連接可以實(shí)現(xiàn)MSP430與PC機(jī)通過USB標(biāo)準(zhǔn)接口進(jìn)行通信 。 將MSP430P4.xI/O口與D0D7數(shù) 據(jù)線連接, 使用P1.4、 P1.5、 P1.6、 P1.7控制讀/寫控制線 (RD 、 WR 、 TXE 、 RXT 。

7、FT245BM內(nèi)含兩個(gè)FIFO數(shù)據(jù)緩沖區(qū),分別是 128byte的接收緩沖區(qū)和384byte的發(fā)送緩沖區(qū), 可用于USB數(shù)據(jù) 與并行I/O口數(shù)據(jù)交換的緩沖區(qū) 。基于 MSP430單片機(jī)的互感器檢測裝置 USB 接口的開發(fā)黃 麟 1,2(1. 上海交通大學(xué)自動(dòng)化系, 上海 200030; 2. 泰州市靖江質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督綜合所, 江蘇 靖江 214500000000000000000000000000000000000000000000000000000000000002010年第1期 (總第136期 China Hi-Tech EnterprisesNO.1.2010(CumulativetyNO

8、.136中國高新技術(shù)企業(yè)33- 圖 2MSP430與 FT245BM的連接硬件電路三 、 軟件設(shè)計(jì)思路1.MSP430與FT245BM通信接收和發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)序如下圖 所示:圖 3接收數(shù)據(jù)時(shí)序圖圖 4發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)序圖2.接收數(shù)據(jù)編程思路:采樣到信號RXF#為低, 表明有來 自PC機(jī)的數(shù)據(jù),允許8位數(shù)據(jù)總線D0D7讀數(shù)據(jù);通過信號 RD#由低到高的變化鎖存數(shù)據(jù) (讀入數(shù)據(jù) ; 延遲一段時(shí)間后, 重新開始下一字節(jié)的讀取 。3.發(fā)送數(shù)據(jù)的編程思路:采樣到信號TXE#為低, 表明可 以向PC機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù), 可通過D0D7數(shù)據(jù)總線發(fā)數(shù)據(jù); 通過信號 WR由高到低的變化鎖存數(shù)據(jù) (讀入數(shù)據(jù) ; 再等到TXE#為低

9、時(shí) 表明一次數(shù)據(jù)的發(fā)送完成 。4.主機(jī)應(yīng)用程序是在VC 6.0環(huán)境下開發(fā)的 。 主要功能是 從USB口進(jìn)行數(shù)據(jù)采集, 并將數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)處理形成報(bào)告 。 當(dāng) FT245BM的USB接口連接到主機(jī)后, 必須在PC機(jī)上安裝一個(gè)由 FTDI公司免費(fèi)提供的虛擬串行口VCP (Virtual COM Port 驅(qū)動(dòng) 程序 。 該驅(qū)動(dòng)程序兼容Windows 98/98SE 、 Windows 2000/ME/XP 等不同版本 。 可以在這虛擬串口上進(jìn)行應(yīng)用程序的開發(fā) 。 該虛 擬串口可以像一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的物理串口那樣被訪問, 可本質(zhì)上所有 針對虛擬串口的數(shù)據(jù)通信都是通過USB總線完成的, 在設(shè)備端則通過并行I/O

10、口完成 。5.檢測裝置與PC機(jī)通信具體內(nèi)容如下:當(dāng)軟件需采集數(shù) 據(jù)時(shí),向儀器發(fā)送ASCII碼"F" 或"f",檢測儀即回送一組ASCII 碼包含檢測儀當(dāng)前的測量數(shù)據(jù)和工作狀態(tài)信息,發(fā)送字符"C" 時(shí), 儀器連續(xù)送數(shù), 發(fā)送字符"E"時(shí), 儀器停止連續(xù)送數(shù) 。 數(shù)據(jù)格 式如下:I, E, 100.0%, -0.03, 0.50DH (1 (2(3 (4 (5 數(shù)據(jù)以 “ , ” 分隔成五部分, 以十六進(jìn)制數(shù)0D為結(jié)束符, 各 部分含義為:(1 儀器電壓/電流工作狀態(tài)表示 。 “ U ” 表示儀器處于電壓互感器檢測狀態(tài)

11、 。 “ I ” 表示儀器處于電流互感器檢測狀態(tài) 。 (2 儀器阻抗/比角差工作狀態(tài)表示 。 “ E ” 表示儀器處于互感器誤差測量狀態(tài) 。 "R"表示儀器處于阻抗或?qū)Ъ{測量狀態(tài) 。 (3 工作點(diǎn)百分值數(shù)據(jù) 。 (4 同相分量數(shù)據(jù), 當(dāng)處于U, E和I, E測量狀態(tài)時(shí)數(shù)據(jù)單位 為 “ %” ; 處于U, R測量狀態(tài)時(shí)為導(dǎo)納單位毫西門子"ms" 處于E, R測量狀態(tài)時(shí)為阻抗單位歐姆 。(5 正交量數(shù)據(jù), 當(dāng)處于U, E和I, E測量時(shí)為弧度單位分 “” ; 處于U, R測量狀態(tài)時(shí)為導(dǎo)納單位毫門子 “ ms ” ; 處于E, R測量狀 態(tài)時(shí)為阻抗單位歐姆 。

12、6.主要程序代碼:/MSP430發(fā)送數(shù)據(jù) void send_char (uchar C_data while (P1IN&BIT6=1 ; P1OUT=BIT5; _NOP ( ;P4DIR=0XFF; P4OUT=c_data; _NOP ( ;P1OUT&=BIT5; _NOP ( ; _NOP ( ; /MSP430接收數(shù)據(jù)34-(上接第 25頁 (四 自相關(guān)函數(shù)比較波形 由兩個(gè)波形圖可以開出, 疊加了寬帶噪聲的正弦波自相關(guān)函數(shù), 除了在 =0處存在沖擊影響外,隨著 的增大, 噪聲的影響 越來越弱 。圖 5(五 恢復(fù)信號與原信號比較波形圖 由兩個(gè)波形圖可以看出, 通過數(shù)

13、字累加自相關(guān)處理, 可以 從噪聲中提取正弦波的頻率和幅度信息, 但是自相關(guān)檢測丟失 了原始信號的相位信息 。四 、 結(jié)論數(shù)字累加相關(guān)相關(guān)檢測技術(shù)可以很好地從噪聲中提取的頻率和幅度信息, 但是自相關(guān)檢測丟失了原始信號的相位信息 。圖 6參考文獻(xiàn)1戴逸松 . 微弱信號檢測方法及儀器 M. 北京:國防工業(yè)出 版社,1994. 2高晉占 . 微弱信號檢測 M. 北京:清華大學(xué)出版社, 2002. 作者簡介:李燕南 (1978- , 男 (滿族 , 遼寧大連人, 空軍大 連通信士官學(xué)校地空通信教研室助教, 碩士, 研究方向:無線電 通信理論與應(yīng)用 。uchar get_char ( uchar C_da

14、ta; P4DIR=0X00; while (P1IN&BIT7=1 ; P1OUT&=BIT4; _NOP ( ; C_data=P4IN; P1OUT|=BIT4; _NOP ( ; _NOP ( ;return (C_data ; /上位機(jī)讀數(shù)據(jù)VC+CString ReadUSB ( FT_STATUS Rec_Statu; DWORD Rx, Tx, Ev, Br; char *Rec_Buffer;Rec_Statu=FT_GetStatus (Usb_hWnd, &Rx, &Tx, &Ev ; if (Rec_Statu=FT_OK &am

15、p;&Rx>0 Rec_Statu=FT_Read (Usb_hWnd, Rec_Buffer, Rx,&br ;if (Rec_Statu=FT_OK return *Rec_Buffer; return Read_ERROR; /上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù) CString writeUSB (char *C_data DWORD Cx;FT_STATUS Send_Statu; Send_Statu=FT_Write (Usb_hWnd, &C_data, 1, &Cx ; if (Rec_Statu=FT_OK return Write_SUCCESS; 四 、 結(jié)語超低功耗MSP430微控制器與FT245BM實(shí)現(xiàn)數(shù)字式互感器檢測裝置的USB接口設(shè)計(jì), 具有功耗低 、可靠性高 、 移植性強(qiáng)等 特點(diǎn) 。 這種USB設(shè)備接口在數(shù)字式互感器檢測裝置使用效果良 好 。參考文獻(xiàn)1FutureTechnology Devices