數據采集系統的設計

Q現代設計制造技術(shù)數據采集系統的設計O呂耀文(包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系內蒙古 ●包頭014030)摘要:在自動(dòng)控制系統中,時(shí)常涉及到對各種外部信號的檢測,如溫度、壓力、流量等,通常我們先用傳感器將各種物理信號轉換成電信號,然后進(jìn)行AID轉換,最后以數字信號的形式傳送給單片機進(jìn)行處理及顯示,本文主要介紹一種對轉換速度要求不高的數據采集系統的設計。關(guān)鍵詞:單片機數據采集系統A/D 轉換器中圖分類(lèi)號: TQ153文獻標識碼: A文章編號: 1007-3973 ( 2009) 11-107-011硬件的設計據鎖存器。本系統首先要求對外部溫度信號進(jìn)行循環(huán)掃描檢測，將1.4硬件連接如圖1所示檢測到的電壓信號通過(guò)5G14433進(jìn)行A/D轉換,這樣可以省去BCD的碼轉換，可直接將轉換后的BCD碼送入單片機進(jìn)行處理,檢測結果以十進(jìn)制數的形式在LED上顯示。同時(shí)單>片機外部并聯(lián)打印機,通過(guò)功能鍵的控制可分別實(shí)現:單次采集、多次采集、單次采糶打印、多次采集打印。向188181.1 AID轉換器5G14433及其周邊電路m5G14433是一-種雙積分型的A/D轉換器,共有24個(gè)引腳，二曰被轉換電壓的量程為199.9mV或1999,顯示精度為三位半，圖1但是其轉換速度較慢，約每秒1 ~ 10次,只能應用于不要求2軟件的設計高速轉換的場(chǎng)合，所以在溫度控制系統中被廣泛采用。在使軟件由主程序和若干子程序構成。當沒(méi)有控制鍵按下時(shí)，.用的時(shí)候，除了基本的電源端外有些引腳還要外接積分阻容程序處于等待狀態(tài),如果有功能鍵閉合,單片機通過(guò)外部中斷元件和失調補償電容。其中DS1 ~ DS4(引腳16~ 19)為多調入中斷子程序,判斷要完成的功能。然后接收、處理檢測到路選通脈沖輸出端,高電平時(shí)有效,它們分別對應于千位至個(gè)的數據,并調入顯示和打印子程序,完成數據的時(shí)時(shí)顯示和打位。而Q3~Q0(引腳23~20)為BCD碼數據輸出端,其中印功能。程序流程圖如圖2所示當DS1有效時(shí),Q3 ~Q0除了表示個(gè)位的0或1外,還表示轉(開(kāi)始) .換值的正負極性和欠量程還是過(guò)量程。1.2 單片機系統初始化本系統中我們選用8031單片機,由于它沒(méi)有內部程序存儲器，所以需要外部擴展一片2764作為程序存儲器，同時(shí)應配有74LS373作為地址鎖存器。由于單片機本身的輸入輸出口并不多，而且本電路中還要外接LED顯示器、鍵盤(pán)和打印機,所以這里選擇8255A對并行口進(jìn)行擴展。8255A 包括三l判嘶按鍵功能個(gè)并行口，PA、PB、PC,通常PA和PB口作為輸入輸出口,PC可作為輸入輸出口,也可以設定為兩個(gè)4位的端口,作為PA,開(kāi)啟接收中斷PB口的狀態(tài)控制信號。1.3 顯示與輸出顯示與輸出部分包括5個(gè)LED顯示器和一-部微型打印↓機,都通過(guò)8255A與單片機進(jìn)行數據的傳輸。點(diǎn)亮顯示器有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種方法,所謂靜態(tài)顯示,就是在顯示一個(gè)多位字符時(shí),某- -位的LED管恒定導通或截止,直到下- -次被重新改寫(xiě)，所有LED管之間各自獨立,因此每-一個(gè)LED管都要有-一個(gè)鎖存器，電路結構比較復雜。而動(dòng)態(tài)顯示就是一-位一-位的點(diǎn)亮參考中國煤化工LED管,所以在每一個(gè)時(shí)刻只有一個(gè)LED管被控制,它是利用[1]張賓工業(yè)大學(xué)出版社,1997.發(fā)光二極管的余輝和人的視覺(jué)暫留功能使人們看到完整的顯[2] 李MHCNMHG.高等教育出版社200.示，但必須保證掃描速度足夠快字符才不閃爍。在此, 為了避[3) 楊志忠.數字電子技術(shù)[M.高等教育出版社,2003.免閃爍，我們選擇靜態(tài)顯示方式，并且以8718作為L(cháng)ED的數[4] 梁森.自動(dòng)檢測與轉換技術(shù)[M].機械工業(yè)出版社:2009.一料協(xié)論壇●2009年第11期(下)一