基于SCA100T的倾角测量系统设计
3 系统硬件设计
系统的整体硬件电路如图4所示。系统采用SCA100T的SPI接口来读取输出信息，可避免额外的A／D采样。由于ATmega8具有1路SPI中断，因此可直接将传感器作为从器件接到单片机的SPI接口上。系统通过控制三极管的开通与关闭来控制蜂鸣器和LED指示灯的导通与关闭，从而达到报警的功能。把ATmega 8单片机的PD2引脚接到三极管的基极，正常工作时将PD2置低电平。当发生报警时，将PD2置高电平，此时三极管导通，蜂鸣器发出响声，LED指示灯变亮。
系统采用LCD1602字符型液晶模块来显示倾角信息，该模块可同时显示两行字符，分别为X轴与Y轴倾角信息。模块通常采用HD44780芯片具有标准的16条引脚线。对于串口传输，系统采用TTL电平和RS232两种输出方式，单片机输出的TTL，电平可经过MAX232芯片转换后变为RS 232信号，通过标准串口线与上位机通信。
采用哪种串口输出方式取决于工作方式。当采用串口超级终端对系统进行预置时，需要用短路块将ATmega8单片机的TTL输出接到MAX232芯片的TTL输入端；当采用软件编程方式时，可直接将ATmega8单片机的TTL输出接到其他电路的TX／RX端，作为其外围电路使用，此时需要注意波特率的设置。
另外，系统设计了模式选择功能，将ATmega8单片机的PB0和PB1引出，前者用于选择是否采用LCD显示，后者用于选择是否进入串口超级终端配置模式。正常工作时，这两个引脚为高电平，表示选择串口超级终端配置模式，允许通过串口软件编程；当用短路块将PB0接地时，表示选择LCD显示方式；当PB1接地时，表示进入串口超级终端，并对系统进行预置。
4 系统软件设计
系统整体的软件流程如图5所示。系统上电后，单片机首先对引脚初始化，设置SPI模式，开SPI和串口中断。如果选择了LCD显示功能，还需要对LCD控制引脚进行初始化，显示初始化信息。然后根据是否选择了串口超级终端配置功能，决定下一步操作。
当该功能被选中时，系统进入超级终端处理程序，首先向PC端超级终端发送提示字符，等待用户选择和输入预设数据，收到相关数据后，将其反馈给PC端显示，同时进行预设处理，并将预设的数值写入EEPROM。当未选中该功能时，系统进入正常的工作状态，如果发生串口中断，则进入串口处理程序，根据收到串口数据帧是预设命令还是请求数据进行不同的处理。前者则将预设数值写入EEPROM，若是后者则将倾角信息上传给上层控制器。如果没有发生串口中断，则主程序通过SPI接口采集传感器输出的加速度数字量，并将其转换为实际倾角信息，判断倾角是否超过预设角度值。如果超过则开始报警，同时如果选中了LCD显示功能，还需要通过并口将数值输出到LCD1602显示。
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