基于单片机信号采集与回放系统的设计与实现

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1、植测与控制·机械研究与应用·基于单片机信号采集与回放系统的设计与实现吴宁，李斌，柴世文。(1。兰州工业高等专科学校电气工程系，甘肃兰州730050；2．兰州石化公司研究院，甘肃兰州730060)摘要：重点介绍了一种基于89C52单片机为控制核心的信号采集与回放控制系统。该系统结合ADC0809、DAC0832数据采集模块，实现对两路外部信号进行采集、存储及回放。系统模拟部分主要包括信号调节电路和A／D模块等：软件部分主要由主程序和子程序模块组成，主要实现了A／D转换器的启动与及对采样数据的存储，频率及幅值的计

2、算，按键及显示屏的控制。该系统经过测试实验，能耗低，性价比高，具有较高的实际应用价值。关键词：信号采集与存储；信号复现；信号调节；回放系统中图分类号：TM13文献标识码：A文章编号：1007—4414(2011)06—0121—0311ledesignandimplementationofsignalacquisitionandplaybacksystembasedonmicrocontrollerWUNing，LiBin。ChaiShi—wen(1．Electricalengineeringdepartme

3、nt，Lanzhoupolytechniccollege，Lanzhou730050，China；2．ResearchinstituteofLanshoupetrochemicalcorporation，Lanshou730060，China；3．Gansuacademyofmechanicalscience，LanzhouGansu730030，China)Abstract：-I1lispaperproposedasignalacquisitionandplaybackcontrolsystembasedo

4、n89C52asthecontrolunit．Thesys-ternassociatedwithADC0809andDAC0832toachievethetwoexternalsignalacquisition，storageandplayback．TheanalogsectionofthesystemincludedsignaladjustingcircuitandAiDmodule．Thefunctionofsoftwaremodulesconsistedofmainprogramandsubroutin

5、e．ItrealizedthestartoftheA／Dconvener，thesamplingdatastorage，thecalculationofthefrequencyandamplitude，thecontrolofthebuttonsanddisplay．Thesystemhasbeentestedtoprovelowenergyconsumption，cost—el-fectiveandhishpracticalvalue．Keywords：signalcaptureandstorage；sig

6、nalreproduction；signalconditioning；playbacksystem1引言D／A输出，系统在断电恢复后仍有波形输出，此方案很多工业现场中的电气设备在发生故障时，由于性价比高，实现较为容易，采用普通的运算放大器即环境限制或是故障原因复杂，无法有效对系统故障进可完成，其系统框图如图1所示。行在线的分析和判别，如果能够记录下故障设备产生的信号，再通过网络进行专家判别，将更利于系统的快速恢复与故障排除。笔者基于以上实际问题，在实验室环境内设计并实现了一个小信号的波形采集、存储与回放系统，

7、通过实际测试可以看出控制效果良好，改善后可应用于工业场合，有较高的应用价值。图1系统总体结构框图2总体方案设计本设计考虑了两种没计方案：①方案一：采用扫对于采样频率的选择，系统设计中也对两个方案频外差法。将输入信号和扫频本振产生的信号混频，进行了对比H．5]：①方案一：实时采样，实时采样是在使变频后信号不断移人窄带滤波器，进而逐个选出被信号存在期间对其采样，根据采样定理，采用速率必测频谱分量，这种方法的优点是扫频范围大，但对硬须高于信号最高频率分量的两倍，对于周期的正弦信件电路要求较高，分辨率不高，难以满足一

8、般细微信号，一个周期内应该大于两个采样点，为了不失真的号的识别要求；②方案二：采用89C52单片机为控制恢复原被测信号，通常一个周期内需要采样8个点以核心¨J，对输入信号进行调节后，通过A／D转换将上；②方案二：采用等效时间采样法和中高速模数转模拟信号转换成数字信号，再通过单片机将采集到的换器，对于频率较高的周期性信号采用等效时间采样数据存至内部ROM，然后由单片机控制将数据送至收稿日期：2011—