基于C8051的数据采集系统设计.pdf

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1、基于C8051基于C8051的数据采集系统设计的数据采集系统设计DesignofDataAcquisitionSystemBasedonC8051王敏WangMin（西安职业技术学院工业分院机电系，陕西西安710032）（DepartmentofMechanical&Electrical，SchoolofTechnology,Xi’anCollegeofCareerandTechnology，ShanxiXi’an710032）摘要:设计了一个以C8051为核心的数据采集系统，通过以太网与上位机进行通讯。系统将采集到的信号转化

2、为电信号，经过滤波放大后进行A/D转换，得到流量信息，并同时写入数据存储器中。文中给出了设计的硬件部分单元电路，以及软件的流程图，该方案具有比较高的设计效率和推广价值。关键词:数据采集;以太网;C8051中图分类号：TP274文献标识码：A文章编号：1671-4792-(2008)5-0030-03Abstract:AC8051F021coredateacquisitionsystemwasdesigned,throughtheEthernetandPCmakecommunication,theacquisitionsigna

3、lwaschangedtoelectronicsignalbythesystem,andaftertheprocessenlargescarriesonA/Dtransforms,obtainsthecurrentcapacityinformation,andcoordinatesthetimetoreadintogetherthedata-carrierstorage.Parthardwarecircuitandpartsoftwaredesignflowchartwasgiven,thisschemehasbetterde

4、signefficiencyandapplicationvalue.Keywords:DateAcquisition;Ethernet;C80510引言的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。数据采集，是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字该系统是以C8051F021单片机为核心，对数据进行采集，经被测单元中自动采集信息的过程，数据采集系统是结合基于过进行A/D转换，通过以太网传送到PC机上。计算机的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量采集系统硬件如图一所示。系统。随着互联网络软硬件的迅猛发展，网络用户快速

5、增长，不仅为数据采集系统的应用开拓广阔前景，也对数据采集技术的发展产生了深刻的影响。在计算机网络互联的同时，各种仪器仪表、家电设备以及工业生产中的数据采集与控制设备慢慢的走向网络化，便于共享网络中丰富的信息资源。在这种情况之下数据采集在现代化的生产和生活中起着十分重要的作用。1数据采集系统结构由于生产和科研领域对测试的要求越来越高，所需测试和处理的数据量也越来越大，可能需要多个测试仪器同时进行处理，也可能需要在各测试仪器之间进行数据交换;而图一采集系统硬件框图且，有时不适合工作人员亲临现场，这就需要进行网络控制。C8051F0

6、21器件是完全集成的混合信号系统级MCU芯片，而数据采集是从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单具有32个数字I/O引脚。具有以下的主要特性:元中自动采集信息的过程。数据采集系统是结合基于计算机①高速、流水线结构的8051兼容的CIP-51内核（可达165科技广场2008.525MIPS）;②全速、非侵入式的在系统调试接口（片内）;③真正12位、100kbps的8通道ADC，带PGA和模拟多路开关;④真正8位500kbps的ADC，带PGA和8通道模拟多路开关;⑤两个12位DAC，具有可编程数据更新方式;⑥64K字节可在系统

7、编程的FLASH存储器;⑦4352（4096+256）字节的片内RAM;⑧可寻址64K字节地址空间的外部数据存储器接口。原理框图如图二所示。图三RTL8019部分管脚接线图示。图二C8051F021原理框图2硬件电路部分设计2.1以太网控制器C8051F021单片机在整个系统中，完成数据采集与控制的功能，通过以太网控制器RTL8019将采集的数据传输到PC机上。RTL8019的作用主要是进行数据包的传输，RTL8019可分三部分:①RTL8019初始化部分;②RTL8019数据包接收;③RTL8019数据包发送。在完成了RTL

8、8019的初始化后，就可以利用RTL8019进行数据包的接收和发送。在接收数据包时，会向CPU发出一个中断请求，CPU在检测到中断后，立即进行处理。RTL8019部分管脚接线图如图三所示。2.2光电耦合图四光电耦合器连接图光电耦合器具有体积小、使用寿命长、工作温度范围宽、2.