STC15单片机获取容栅测量仪表（数显百分表）数据

1. 系统概述

项目中需要用容栅测量仪表测量位移信号，然后将测量的数据由STC15MCU获取，然后通过Lora模块发送给集中控制器。系统框图：

2. 容栅测量仪表及发送数据格式

容栅测量仪表的芯片研发是一个谜，是那个公司研发的，谁生产的，在国内还是在国外生产的是一个谜，只有在这个行业当中的人才可以知道其中的奥秘。局外人无从知晓。经过仔细查找，看到市面上有GC7605芯片在销售，有兴趣的朋友可以继续搜索。

2.1 数据输出线路

以国内天目厂家的芯片为例，芯片的接线如下图，一般对外宣称有数据输出的厂家的产品会带有这种数据输出的连接接口。

从这个图上可以看出，仪表接线一般是这种形式，有电源正极，负极，清零，SCLK及SDATA数据端。

2.2 输出数据格式说明

输出的数据是28位串行信号，每个SCLK时钟信号代表一个位，这个位是高电平还是低电平由SDATA数据决定。信号时序图如下：

发送的数据按4位二进制数代表一个10进制位，以BCD码形式翻译。比如测量仪表最低10进制位是8，前4位二进制就是1000，若测量仪表的第一位10进制数是7，则5-8位的二进制数位0111. 如果收到的数据是54321，则显示数据为12.345. 所有的28位时钟传递28位二进制数据，每四位二进制代表一个十进制的数据，24位代表6位十进制数据，后面的四位是作为符号位及单位表示的。

3. STC15单片机

如果按上面的时序图看可以采用轮询的方式编制程序，但为了更好的适应各种仪表，采用外部中断的形式编制程序。

3.1 STC15MCU单片机的外部中断

MCU单片机外部中断的地址是固定的，INT0外部中断是P3.2接口，INT1外部中断是P3.3接口。这两个接口可以工作在2种中断模式下:

• 低电平中断
• 上跳沿和下跳沿中断

为了使用SCLK信号，采用上跳沿中断方式。接线图如下：

从这里可以看到，STC15的P3.2 - SCLK, P3.3 - SDATA。上跳沿中断的处理方法是：

• 采用上升沿和下降沿中断有效方式
• 中断发生后判断是上跳还是下跳发生
• 上跳发生进入中断程序，下跳发生返回

STC15程序编制

首先要对INT0进行初始化

void exint0_Init(void)
{INT0 = 1;ITO = 0；				// 设置INT0的中断模式，1：下降沿，0：上升沿和下降沿EXT0 = 1;				// 使能INT0；
}

然后要编制中断服务程序：

void exint0() interrupt INT0_VECTOR       //INT0中断入口
{int i;FLAG = INT0;                //保存INT0口的状态, INT0=0(下降沿); INT0=1(上升沿)bTemp = SDATA;    	// 保存此次的DATA数据。if (FLAG == 0) 		// 这里判断是上跳沿还是下跳沿{				// 如果是下跳沿，直接用return返回。ihTemp++;	// 如果上上跳沿，继续执行程序return;     // 是下跳沿，返回。数据加1} 	if ( u16UpCount < 4 )  					// get first 4 bits{if ( bTemp == 1 )nib0 = setbit(nib0, u16UpCount);elsenib0 = clrbit(nib0, u16UpCount);}if ( (u16UpCount >= 4) && ( u16UpCount < 8))  // second 4 bits{if ( bTemp == 1 )nib1 = setbit(nib1, (u16UpCount - 4 ));elsenib1 = clrbit(nib1, (u16UpCount - 4));} if ((u16UpCount >= 8) && (u16UpCount < 12))   // third 4 bits{if ( bTemp == 1 )nib2 = setbit(nib2, (u16UpCount - 8));elsenib2 = clrbit(nib2, (u16UpCount - 8));}................if (( u16UpCount >= 27 ) && (bType_nSum == 0)){uReadData = 0;nib0 = 0x000F & nib0;nib1 = 0x000F & nib1;nib2 = 0x000F & nib2;nib3 = 0x000F & nib3;nib4 = 0x000F & nib4;nib5 = 0x000F & nib5;  uReadData = nib0;uReadData = nib1;uReadData = (nib2 * 10) + uReadData;uReadData = (nib3 * 100) + uReadData;uReadData = nib4 * 10000 + uReadData;uReadData = nib5 * 100000 + uReadData;if ( bType_neg == 1 )uReadData = -1 * uReadData;bType_nSum = 1;}u16UpCount++;P20 = !P20;}

当编译执行程序后，在串口上可以显示仪表读取的数值：

仪表及线路连接如图：