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4.2 AD7746电容数据采集以及处理程序
电容芯片AD7746的数据采集是通过编写I2C驱动模块实现对电容芯片AD7746的命令控制和电容值数据的采集，其中子功能主要有:系统程序初始化(主要包括I2C总线通信协议的实现和电容采集芯片AD7746寄存器的初始化设置)，电容芯片AD7746的数据采集处理程序设计。
I2C串行总线只有数据线引脚SDA和时钟线引脚SCL两种信号线。I2C总线进行数据传送时，时钟信号为高电平期间，数据线上的数据必须保持稳定，只有在时钟线上的信号为低电平期间，数据线上的高电平或低电平状态才允许变化;当SCL线为高电平时，SDA线由高电平向低电平的变化表示起始信号;当SCL线为高电平时，SDA线由低电平向高电平的变化表示终止信号，其读写时序如图4.2所示。
图4.2 I2C总线时序图
I2C协议总线在传送数据过程中共有三种类型信号:开始信号、停止信号和应答信号。 (l)开始信号:SCL保持高电平的状态下，SDA出现下降沿。出现开始信号以后，总线被认为“忙”，其信号时序如图4.3所示。
图4.3 I2C起始信号时序图
(2)停止信号:SCL保持高电平的状态下，SDA出现上升沿。停止信号过后，总线被认为“空闲”，其信号时序如图4.4所示。
图4.4 I2C停止信号时序图
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(3)应答信号:接收数据的器件在接收到8位数据后，向发送数据的器件发出特定的低电平脉冲，表示已收到数据，其信号时序如图4.5所示。
图4.5 I2C应答信号时序图
本课题12C协议总线的实现就是完成AD7746与STM32F051之间的12C通信，若要实现它们之间的通信，必须对其寄存器初始化进行设置，设置寻址模式为7位，此外还增加了噪声滤波设置，流程图如图4.6所示，部分程序如下:
图4.6 I2C初始化流程图
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由于AD7746片内多达19个寄存器，所以必须对本设计所用到的寄存器进行设置，包括激励模式寄存器、测量通道寄存器、测量模式寄存器、偏置设置寄存器等。 (1)激励模式寄存器设置CLKCTRL:当该位设为1时，激励源的频率减少2倍，同时转换的速度慢2倍。
EXCON:为0时激励源信号只在电容转换时输出，为1时在电容转换和电压/温度转换时都输出。
EXCB:为1时，使能EXCB脚输出激励源。 EXCA:为1时，使能EXCA脚输出激励源。 (2)测量通道和模式寄存器设置
通过对电容设置寄存器(见表4-1)进行设置，可以有效确定电容的工作通道和工作模式。电容设置寄存器默认值为OX00，将C工N2置1，可以启动电容的第2通道;为0时只能使用第1通道。如果外接电容工作于差分模式CAPD工FF必须置为1。单相模式下工作，CAPD工FF=0。如果CAPCHOP=1，可以使电容通道的转换时间变为原来的两倍，但通道噪音也会提高。
表4.1 AD7746电容设置寄存器
(3)偏置设置寄存器设置
AD7746内部具有可编程的偏移量寄存器设置，偏移量为0pF-}-17 pF。通过软件编程，可改变此转换器的输入量程范围。一般情况下，芯片电容输入量程为4pF，通过设置偏移量后，量程最大可达到21pF。电容偏移量设置寄存器CAPDAC(见表4-2 )。后面7位为偏移量的值0X00=OpF,0X7F=17pF。
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表4.2 偏置设置寄存器
4.3 LCD1602显示程序设计
在LCD 1602驱动模块实现对LCD 1602显示屏的配置和将相关需要显示的数据传送给LCD1602进行显示，其中数据传送采用8位并行数据线。其显示流程图如图4.4所示。主要是将测量到的数据用电容值等标量表示出来，使得测量更加直观明了。
图4.7 LCD1602显示模块流程图
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5 食用油检测试验以及数据分析
5.1 食用油检测试验
将做好的的食用油检测传感器检测自己制作的食用油，符合国家标准的食用油，多
次煎炸后的食用油，测出其在常温下的电容值，并且转换为介电常数值，之后对这三种食用油进行加温处理，观察在加温过程中，三种食用油的电容值以及介电常数值的变换，由这些变化分析如何区分优质食用油以及劣质食用油
三种食用油在常温下的试验： 三种食用油在加温条件下的试验：
5.2 检测数据分析
在上面描述的检测试验中，将数据记录在下表中，由测到三种油的电容值转换为其
对于的介电常数值，并且处理加温条件下的数据处理以及分析。