2022年数据采集系统设计参考 .pdf

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1、智能仪器大作业（一）数据采集系统的设计姓名：刘万军学号： 6508126 班级：测控一班指导老师：程德福名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 8 页 - - - - - - - - - 主要技术指标数据采集通道： 4 路分辨率： 16位精度： 0.08% 可测电压信号范围：-10V 至+10V 输入电压特征：单端输入电源电压： 5V 通过率（采样率）：40MHz 采集系统的结构系统说明：系统通过传感器将非电量转换为电量，经过前置放大器放大后， 再有调理电路进行滤

2、波，然后通过模拟开关选通不同的通道经采样保持，送给 A/D 转换器，把模拟信号转换成数字信号，最后经单片机把转换的数字信号采集。主要器件说明：AD 转换对电源精度要求比较高，电源配置如图：模拟信号前置放大调理电路A/D转换单片机采集采样保持名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 8 页 - - - - - - - - - ADS7825 是美国 B - B 公司生产的 4 通道,16 位模数转换器。它由单一 5V 电源供电 ,数据采样及转换时间不超过25s ,可输

3、入 - 10. 010. 0V 的模拟电压。也可串行输出, 该芯片内部含有4 通道多路转换开关，数据转换模式可设置为4 通道间连续循环转换 ,它最大功耗仅为 50mW ,内部还含有 16 位 CDAC、时钟、参考电压和并行 / 串行微处理器接口以及控制逻辑。它的最大优点是经A/ D 转换后的数据既可并行输出 , 又可串行输出。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 8 页 - - - - - - - - - ADS7825 主要控制管脚说明：PAR/SER：选择并

4、行和串行输出方式，高电平时8 位数据在 D0D7并行输出，低电平时在16 引脚 SDATA 输出。BYTE : 并行数据输出选择位,仅在数据作并行输出时使用。B YTE = 1 时, 输出低 8 位 D0D7 , B YTE = 0 时,输出高 8 位 D0D7 R/ C : 读数/ 启动转换 , 该管脚被一下降沿触发将保持前次的采样并启动下一次模数转换上升沿触发,则允许读数 ; BUSY: 状态标志位 , 只读管脚。在AD 转换过程中 ,该管脚输出始终保持低电平。转换结束,数据锁存到输出寄存器后, 该管名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - -

5、- - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 8 页 - - - - - - - - - 脚输出高电平。当数据作并行输出时,必须使 BUSY= 1 ,才可读数。CONTC : 选择转换模式。 CON TC = 0 时, 必须用 CS 及 R/ C 来逐次启动 AD 转换; CONTC = 1 时,采样和读取数据在4 个通道之间自动循环进行。ADS7825 典型特性参数输入电压范围 : 10V ; 采样及转换时间 :25s ; 总体非线性误差 : 3L SB ; 信噪比 ( f IN = 1kHz) :86dB ; 内部参考电源 : 电压:2. 5V ; 输出

6、电流 :1A (若外部电路需采用内部参考电源,必须使用缓冲器 ) ; 外部参考电源 : 电压:2. 5V ; 吸收电流 :100A 具体电路图由 proteus软件画得，如图：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 8 页 - - - - - - - - - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 8 页 - - - - - - -

7、- - 数据采集后可以通过串口把数据送给上位机进行处理数据采集系统的子程序如下: 数据入口 :7F00H 数据出口 :30H37H ADCONV :MOV P2 , # 7FH ; 选中 ADS7825 SETB P1. 7 ;设置为并行输出ANL P1 , # 0FCH ;从 0 通道开始转换MOV 10H , # 0 SETB P1. 3 ;设置为间歇转换模式MOV R0 , # 30H SAMP :CL R P1. 4 SETB P1. 4 ;启动 AD 转换BUSY:JNB P1. 5 ,BUSY ;等待数据转换完毕CL R P1. 6 MOVX A , R0 MOV R0 ,A ;

8、读高 8 位数据INC R0 SETB P1. 6 MOVX A , R0 MOV R0 ,A ; 读低 8 位数据INC R0 INC 10H 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 8 页 - - - - - - - - - ANL P1 , # 0FCH ORL P1 ,10H ;设置 A0、A1 的值CJNE R0 , # 38H ,SAMP ;判断是否 4 个通道采样完毕参考文献资料1、程德福，林君 . 智能仪器 . 机械工业出版社， 2007 2、何桥，段清明，邱春玲 . 单片机原理及应用 . 中国铁道出版社， 2007 3、http:/ （模拟部分），高等教育出版社名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 8 页 - - - - - - - - -