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1、《现代电子技术》2005年第12期总第203期嵌入式与单片机基于凌阳单片机的嵌入式数据采集系统的设计与实现刘毅敏(武汉科技大学信息科学与工程学院湖北武汉430081)摘要:数据采集是信息处理的重要环节,针对具有慢变特性的目标信号在复杂噪声环境下的检测设计了一个基于凌阳16位单片机SPCE061A的嵌入式数据采集系统。该系统将数据采集技术与单片机技术相结合,以凌阳16位单片微处理器SPCE061A为核心,配以适当的外围芯片与接口电路,设计实现的嵌入式数据采集系统可实现对8路数据进行可变采样频率的采集。系统硬件设计和软件编制与调试在凌阳公
2、司的u.′nSPIDE180集成开发环境下完成。实际应用表明,该数据采集系统具有较强的可靠性与抗干扰能力。关键词:数据采集;凌阳SPCE061A;接口;单片机中图分类号:TP336.1文献标识码:B文章编号:1004373X(2005)1202302DesignandImplementationofEmbeddedDataAcquisitionSystemBasedonSunplusSingleChipLIUYimin(SchoolofInformationScienceandEngineering,WuhanUniversityofSc
3、ienceandTechnology,Wuhan,430081,China)Abstract:Aimingattheslowtargetsignaltestingundercomplexnoiseervironment,dataacquisitionsystemplaysakeyroletoinformationprocessing.AnembeddedsystembasedonSunplusSPCE061A16bsinglechipisdesignedanddiscussed.Inthissystem,techniqueofsingle
4、chipiscombinedwithtechniqueofdataacquisition.SPCE061Asinglechipiscombinedwithothercircuitsandinterfaces,sothatitcando8channeldataacquisitionandthesamplefrequencyisvariable.ThesystemisimplementedonSunplusIDEplatform.Thesystemworksreliableanditsantiinterferenceisstrong.Keyw
5、ords:dataacquisition;SunplusSPCE061A;interface;singlechip数据采集是信息处理的重要环节。具有慢变特性的目标信号在复杂噪声环境下(例如水下环境)的检测、建模与模型验证方法的研究具有现实意义。其中,对于目标信号的检测,由于要求对现场信息实现实时测量和控制,并图1系统框图且应用环境复杂,所以要求数据采集系统的可靠性与抗干系统功能的完成是依靠硬件和软件的紧密配合,由单扰能力均很强。片机系统灵活地控制实现的。凌阳16位单片机的SPCE系列具有A/D转换接口,可以方便地用于各种数据采集;另外,其
6、全双工异步通信2系统硬件设计[1]串行接口UART,可实现多机通讯。本文详细论述了基本系统采用具有内核的凌阳SPCE061A单片机,该芯于凌阳16位单片机的嵌入式数据采集系统的设计方案。片内包括有ADC,DAC,定时器/计数器,RAM,FLASH1系统功能ROM等器件[1],加上适当的外围芯片与配套的凌阳公司的集成开发环境,可以方便地完成硬件设计和软件编程,本系统主要由单片机系统、数据采集部分、人机接口从而实现上述功能。以及通讯接口等部分构成。系统框图如图1所示。2.1数据采集系统的主要任务就是对模拟信号进行数据采集,同时数据采集可分为信
7、号的预处理、A/D转换以及数据可以与PC机进行通讯,将测试数据传输给PC机进行仿真存储等3部分。原理框图如图2所示。研究。具体而言,该系统可以实现8通道数据采集;采样速在本系统中,由于输入信号的截止频率为500Hz,幅率可调整为1kHz,5kHz,10kHz,20kHz,50kHz等5值为15V,可让其首先通过一低通滤波器,滤除高频分档;采样数据区以1k为单位任意分组;通道的选择与采样量。另一方面,考虑到单片机片内A/D转换器的最大输入速率的设定都可以通过键盘完成,并由LED显示器显示单片机的工作状态;可通过UART串行端口与PC机通信。
8、电压为2.5V,则采用一个电阻分压器对信号进行6∶1的衰减,即可满足输入要求。SPCE061A片内的8通道10位A/D转换器分为7个收稿日期:20050315普通通道和1个音频通道,二者对应不
