基于单片机实现多通道数据综合采集系统的应用方案

作者:刘金英,李建朝,郑彦义,张朝亮
1.前言
在工业控制中需要对各种参量进行采集,即利用信号采集系统将各种数据采集计算机中进行实时处理 。传感器起着中间桥梁的作用,但是它输出的信号往往是很微弱的电流信号,需要经过放大转换成电压信号后才能输入到A/D中进行数据采集 。另外,随着测试技术的不断发展,为了适应数字化、高效率等要求,在工业测试系统中单片机的应用也越来越广泛,它具有实时及可靠性高的优点,并且日益显示出巨大的优越性 。本系统采用美国Cygnal公司的C8051F020单片机为控制核心,组成了多通道数据综合采集系统,它利用较少的外围器件实现了对液压设备的控制 。
2.C8051F020单片机简介
3.系统的硬件结构
多通道综合采集系统以C8051F020单片机为核心,主要由以下几部分组成:数据的采集、LCD显示和数据通讯三部分,其硬件框图如图1 。传感器输出的电流信号经过放大转换后,送至C8051F020内部的A/D转换器中,在单片机内部完成模数转换、数据存储、数据处理的工作,最后送到LCD显示,同时经过RS-485接口送至计算机,由上位机进行实时监控

基于单片机实现多通道数据综合采集系统的应用方案

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5 结束语
测试实验中定义C8051F020的采样频率为50000Hz,ADC0设为定时器3溢出的连续转换模式,采用差动输入方式组成8路转换通道,单片机运行后由定时中断进行数据采集 。
C8051F020将采集的数据通过RS-485接口传送给上位机,在传送期间波特率必须和PC机设置的波特率保持一致,否则不能正确接收 。在测量过程中,整个系统工作稳定,数据可以得到“准”实时的显示 。
本文作者的创新点就是能够把液压系统参数中的功率P实时显示出来,而在以往的液压显示设备中只能分别显示液体的压力p和流量q,然后再用公式P=pq计算液压功率,比较麻烦;而且C8051F020芯片集成了大量的外设和IO口资源,在设计系统时,只需使用少量的外围芯片便可完成所需的功能,简化了硬件电路设计,节省了电路板空间,缩小了产品的体积,因而本系统有很广阔的应用前景 。
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