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1、第26卷第4期 佳木斯大学学报(自然科学版)Vol.26No.42008 年07月JournalofJiamusiUniversity(NaturalScienceEdition)July2008文章编号:1008-1402(2008)04-0545-03①基于单片机的多路数据采集系统的设计与实现叶洪海, 李丽敏(佳木斯大学信息电子技术学院,黑龙江佳木斯154007)摘 要:本数据采集系统是基于单片机AT89S52为控制核心的数据采集系统,该数据采集系统具有电路简单、功耗低、可靠性高等优点,能实
2、现对多路模拟通道信号的数据采集与处理,并将采集的数据送LED显示器显示等功能.另外,该系统可作信号发生器使用产生频率为1kHz的方波测试信号.关键词:单片机;数据采集系统+中图分类号:TP274.2 文献标识码:A 尽管现在以微机为核心的可编程数据采集与机为控制核心器件,由ADC0809数模转换器对输处理技术作为数据采集技术的发展方向得到了迅入的被测物理量进行数据采集,将采集的数据送单速的发展,并且适于通用微机(如IBMPC系列)使片机处理,然后再将处理过后的数据送LED显示用的板卡级数据采集产
3、品也已大量出现,组成一个器显示;由模数转换器DAC0832产生1kHz的方波数据采集系统简单到只需要一块数据采集卡,把它测试信号.插在微机的扩展槽内,并辅以应用软件,就能实现因此,APD转换电路、DPA转换电路的设计是数据采集功能,但这并不会对基于单片机为核心的本设计的研究重点.数据采集系统产生影响,因为单片机功能强大、抗干1 数据采集系统硬件设计扰能力强、可靠性高、灵活性好、开发容易等优点,使得基于单片机为核心的数据采集系统在许多领域得1.1 系统总体结构到了广泛的应用.本数据采集系统是基于单片机AT
4、89S52为控图1是由变送器、APD和DPA转换器、单片机制核心的数据采集系统,整个数据采集系统以单片及显示电路连接构成的数据采集系统原理框图.图1 数据采集系统原理框图 各部分模块的作用如下:以便与APD转换器连接,保证APD转换精度.(1)被测物理量:需要采集的非电量信号,如温(4)被测电量:本设计采用0V～5V之间的直度、压力等.流电压作为一路输入信号.(2)传感器变送器:为了把这些非电量转换为(5)APD转换器:将模拟量转换成数字量.电量,需加传感器变送器,使传感器变送器输出的(6)单片机:是
5、整个系统的控制器件.本设计采信号为电压信号.用AT89S52为数据采集系统的控制核心.(3)仪表放大器:对微弱的电压信号进行放大,(7)DPA转换器:将数字量转换为模拟量.本设①收稿日期:2008-06-06作者简介:叶洪海(1977-),男,黑龙江集贤人.佳木斯大学信息电子技术学院助教,在读研究生.546佳木斯大学学报(自然科学版)2008年计通过它产生方波测试信号.据的显示功能.(8)LED显示器:设计中采用4位LED完成数图2AT89S52与APD转换电路的接口1.3AT89S52与DPA转换电路
6、接口设计1.2AT89S52与APD转换电路接口设计在本设计中DPA转换电路主要起两个作用,本设计采用ADC0809作为系统的模数转换一是通过DPA转换电路产生方波测试信号,使系器.ADC0809是TI公司生产的8位逐次逼近式模统具有信号发生器功能,另外是使采集处理过的数数转换器,包括一个8位的逼近型的ADC部分,并据通过DPA转换电路后送示波器进行观察.本设提供一个8通道的模拟多路开关和联合寻址逻辑,计通过编写相应程序利用DAC0832产生方波信为模拟通道的设计提供了很大方便.用它可直接将号.DAC0
7、832是一个8位DPA转换器芯片,单一电8个单端模拟信号输入,分时进行APD转换,在多点源供电,从+5V～+15V均可正常工作.巡回监测、过程控制等领域中使用非常广泛,所以本单片机AT89S52与DAC0832及运算放大器设计中选用该芯片作为APD转换电路的核心.uA747(双运放)组成数据采集系统电路.其中,单片机AT89S52,ADC0809及或非门74LS02等共DAC0832接单缓冲工作方式,允许端ILE接+5V,同组成数据采集系统的APD转换电路如图2所示.则内部的输入寄存器可以锁存AT89S
8、52的P0口送从图中可以看出,IN0～IN7为8路输入通道的来的数据.片选端CS与控制端XFER都与AT89S52模拟量输入端口,单片机的低位地址线P0.0,P0.的高位地址线P2.7相连接.由此指定了DAC08321,P0.2分别与ADC0809的输入通道地址选通输入的口地址为7FFFH.还有DAC0832内部的两级寄存端A,B,C连接,用以选择对应的输入通道.用单片器的WR1,WR2都与AT89S52相连接,当WR来到时,机P2.6口与
