基于單片機(jī)和串口服務(wù)器的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

　　2 系統(tǒng)的軟硬件構(gòu)成

　　2.1 系統(tǒng)硬件框圖

　　本系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)核心部分是遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、存儲轉(zhuǎn)發(fā)的終端。其硬件框圖如圖2 所示。其工作原理是：對溫度傳感器得到的信號進(jìn)行處理，即信號放大、濾波、量化等處理過程。在此過程中需要考慮干擾信號的抑制、轉(zhuǎn)換精度及線性等諸多因素。為了對模擬量輸入通道消除干擾， 加入隔離放大器ISO100。單片機(jī)AT89C52 控制ADC0809 進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。將采集到的信號分為兩路進(jìn)行處理。一路進(jìn)行LED 顯示：即當(dāng)A/D 轉(zhuǎn)換完畢后，單片機(jī)內(nèi)存中保存有A/D 轉(zhuǎn)換的通道數(shù)，以及A/D 轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)。當(dāng)一路轉(zhuǎn)換完畢后，單片機(jī)讀到模數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)后， 從8255A 中讀通道路數(shù)，完成通道路數(shù)的顯示過程。同理， 當(dāng)顯示通道路數(shù)完畢后，然后顯示A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。另一路用MAX232 芯片實(shí)現(xiàn)TTL 與RS232 電平之間的轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)送給串口服務(wù)器DNE-18。串口服務(wù)器就是把單片機(jī)發(fā)出來的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)數(shù)據(jù)報(bào)文格式， 然后轉(zhuǎn)發(fā)到Internet 上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)網(wǎng)上傳輸。本文，重點(diǎn)介紹光電隔離模塊以及串口服務(wù)器的應(yīng)用模塊。

　　1） 光電隔離模塊。由于模擬量輸入信號一般都要經(jīng)過放大后才能進(jìn)行A/D 轉(zhuǎn)換，因此采用兼有放大和隔離功能的隔離放大器。隔離放大器的輸入與輸出端在電氣上完全隔離。所用的隔離方法有變壓器隔離和光電隔離兩種。在本系統(tǒng)中采用的是線性光電隔離放大器ISO100，ISO100 是美國B-B 公司生產(chǎn)的一種小型廉價(jià)光電隔離放大器。它利用發(fā)光二極管LED與兩個(gè)光電二極管進(jìn)行耦合，一路耦合到輸出端，一路反饋到輸入端，構(gòu)成負(fù)反饋，以提高放大器的精度、線性度和溫度穩(wěn)定性。

　　ISO100 的工作電源為+18V， 隔離電壓為2500V，輸入電流為1A，輸出電壓Vout=RifnI ，改變Rf即能改變增益。當(dāng)輸入為電壓量，應(yīng)串聯(lián)電阻Rin，使輸入電流在要求范圍內(nèi)。