单片机的便携远程多路数据采集系统.pdf

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1、基于单片机的便携远程多路数据采集系统TheP0rtabteRemoteDataAcquisitionSystem0fMu

2、ti—roadsBasedOnSjngle—chipMlcrocomputer(武汉科技大学)童中华程耕国TONGZhOng-huaCHENGGeng．guo摘要：为了在油井压裂过程中进行远程数据采集，设计开发了便携式远程多路数据采集系统。系统结构紧凑，采用AT89C52单片机作为中心控制单元。应用i2位高精度并行A／D转换芯片AD574和8通道故障保护模拟开关MAx354实现8路数据采集：利用RS一485串行通讯进行数据传榆，传榆距离

3、可达1．2km；接收端再将信号转换为RS一232电平，使用便携式手提电脑的串口接收数据．将采样数据存储在Pc机中，便于数据的实时处理和分析。关键词：多路数据采集：单片机；远程；l塔墙5中图分类号：TN4文献标识码：B、Ab醴ract：IntheoilweUfhcturingpr_ocess，designtheporlableremotedataacquisitionsystem．Thesystemiscompact，u8ingsiI卜de—chipmicmcomputerAT89c52嬲centmlcontrolitem，realizingdatasamp

4、lingof8roadsthmugh12bitshighpreciseparallelA，DmicmcircuitAD574alld8channelsexceptionpmtectinga蹦ogswitchMAX354．UsingaRS一485pontoconductdatatransmission，ittra璐fersasf打勰1．2km．“nkedwitIlahostcomputerRS一232pons，tllesinkssetthedatumstoredinPCfore黯yhandlingandanalyzing．Keywor凼：豳衄戢掣吲ti阻of

5、m越蜢一m曩ds；&ngle-屯hipMic∞∞mpIl协r．风潮舭；瞰}-4龉引言在工业生产和各种科学技术研究过程中，常常要对各种数据进行采集和处理。通常用的采集方式是在Pc机或者工控机内安装数据采集卡，例如A巾卡及RS-422卡、RS一485卡。采集卡易受机箱内环境的影响，以及计算机插槽数量和地址、中断资源的限制．不能挂接很多设备。尤其是在进行油井压裂作业时，因为压裂T作现场比较危险，而又同时需要对压裂时的各种数据进行采集和处理，以便进行远程实时监控，因此利用工控机进行远程数据采集处理，就难以满足远程数据传输和便携的要求。本文探讨一种基于单片机和手提电

6、脑的远程数据采集系统。既可以进行远程数据采集，而且灵活轻便利于携带，同时也减低了设备成本。1主要芯片介绍AT89C52是一个低功耗，高性能cM0s8位单片机，片内含8kBytes的可反复擦写1000次的nash只读程序存储器。器件采用A删EL公司的高密度、非易失性存储技术制造。A，1189c52有128bytes的0n—chip随机存取数据存储器(RAM)，32个外部双向输入稚出(的)口，1个6向量两级中断结构，3个16位可编程定时计数器，1个全双工串行通信口，片内时钟振荡器。此外，A，l'89c52还设计和配置了振荡频率可为OHz并可通过软件设置的省电模

7、式。空闲模式下，cPu暂停工童中华：硕士基金项目：国家自然科学基金资助项目(咖74032)项目名称：压电材料在柔性构造物智能控制中的应用研究作。而fLAM定时计数器、串行口、外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。AD574是美国模拟数字公司《Analog)推出的单片高速12位逐次比较型ⅣD转换器．内置双极性电路构成的混合集成转换芯片，具有外接元件少，功耗低，精度高等特点，并且具有自动校零和自动极性转换功能．只需外接少量的阻容件即可构成一个完整的A／D转换器，其模拟电压输人范围有四种：0—10V

8、和0—20v，0±5v和O一±10v，数据输出格式为12位和8位可选，本文采用12位数据格式，这样可以提高数据的精度。MAx485接口芯片是MAxIM公司的一种Rs-485芯片．它完成将rrI’L电平转换为Rs-485电平的功能。采用单一电源+5V工作，额定电流为300斗A，采用半双工通讯方式，数据传输率高达2．5Mbps。在一条Rs485总线上可以挂接最多32个MAx485收发器。这样可以通过编程利用一台手提电脑通过RS-485总线同时对多套该系统进行数据采集。2系统硬件设计整个采集系统分为数据采集发送端和数据接收端。数据采集发送端主要由A髓9c52单片

9、机、AD574AA加采样芯片、MAx354故障保护模拟开关和MAx