单片机控制的多参数实时采集与处理系统设计

2010-11-15 16:27:55来源: 电子科技

  引言

  在现代工业控制系统中,多参数实时采集对监控设备正常运行有着十分重要的作用。多参数信号采集是将监控现场的物理量、化学量或生物量通过相应的传感器和调理电路把模拟量转换为易于采集、处理的电压信号,经过单片机的处理,一方面反馈给控制部件对监控对象进行控制调整,另一方面送给显示单元,实时显示采集的信号数据。在航空、汽车、通信、园林等控制领域,多参数实时采集与处理是自动控制系统的核心。但是专用的数据采集设备价格动辄上万,高速数据采集卡的价格也在千元以上,而且这类设备大多有固定的接口,无法适应千差万别的被测对象的需求,不具有通用性。本文从应用角度出发,设计分辨率为8位的实时数据采集系统,在STC_ISP_V394软件环境的支持下,通过PC机实时显示采集的参数。下位机以AT89C52单片机为控制单元,8路A/D转换芯片ADC0809采集两路电压信号:通道0每隔1s采样一次,共采集10次;通道l每隔5s采样一次,共采集20次。采集的数据通过串行通信方式发送到上位机实现实时显示。本系统利用不同的传感器取代两路电压信号的采集,适用于各种控制电路,具有较强的通用性。

  1 系统硬件设计

  数据采集与处理系统分为单片机主控模块、A/D转换模块、数码管显示模块、键盘控制模块和串行通讯模块等五个单元,系统组成框图如图1所示。

  1.1 A/D转换模块

  模数转换采用常用芯片ADC0809,其内部有一个8通道多路开关,由于内部进行转换的转换器只有一个,所以只能对8路模拟量信号进行分时转换,根据锁存地址线译码后的信号,某一时刻只选通8路模拟输入信号中的一路,以逐次逼近原理进行模一数转换,转换时间为100μs,转换精度为8位。

  ADC0809内部结构如图2所示。启动ADC0809进行A/D转换,首先输入3位地址信号,并使ALE为高电平,将地址存入地址锁存器中,经译码器译码选通8路模拟输入之一到比较器;START上升沿将逐次逼近寄存器复位,下降沿启动A/D转换,EOC输出信号变低,指示转换正在进行。直到EOC变为高电平,表示A/D转换结束,转换结果存入锁存器。当OE输入高电平时,输出三态门打开,转换结果的数字量输出到数据总线上。

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关键字:数据采集  单片机

编辑:小甘 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2010/1115/article_1581.html
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