基于雙單片機的信號處理系統(tǒng)設計

在2 V信號輸入的條件下，信號處理單元的采樣結(jié)果(隨機取樣1 000次)見圖6。圖中的(1)(2)(3)分別表示單片機1在沒有使用數(shù)字濾波算法，采用中值濾波算法和算術(shù)平均值濾波算法的條件下得到的輸出結(jié)果。采樣結(jié)果中，在理想情況下，采樣值應該是102。

通過對兩種不同條件下采樣結(jié)果的分析可得到結(jié)論：在使用濾波算法的條件下，檢測系統(tǒng)的采樣結(jié)果會更集中在理想值附近，但采樣結(jié)果的誤差并沒有消除，而且該誤差具有明顯的隨機性。根據(jù)誤差理論，該類誤差應屬于未定系統(tǒng)誤差。
根據(jù)表1可知。在使用算術(shù)平均值濾波算法的情況下，可以提高信號處理單元采樣結(jié)果的精度。因此，使用算術(shù)平均值濾波算法作為單片機的數(shù)字濾波算法。

將該系統(tǒng)用于液面探測系統(tǒng)的信號處理，以驗證該系統(tǒng)的可行性。在理想狀態(tài)下，液位信號將按照線性的規(guī)律變化。另外，根據(jù)液位檢測原理設計的電容檢測電路也以線性規(guī)律反映電容值與電壓值之間的關(guān)系。因此，線性規(guī)律變化的信號是檢測系統(tǒng)的測試的重要指標。
在使用函數(shù)發(fā)生器模擬線性變化信號的條件下，函數(shù)發(fā)生器按照如下方式設置：鋸齒波的輸出，上升區(qū)間占100％，輸出頻率為1 Hz，下偏移為0 V，Vp-p為2 V。信號處理單元的采樣頻率設詈為100 Hz，并且采用4個點進行算術(shù)平均值濾波。隨機采樣1 000次的采樣結(jié)果的折線圖見圖7。從該采樣結(jié)果來看，經(jīng)過濾波算法的處理之后，信號處理單元可以獲得較好的采樣結(jié)果。

5 結(jié)論
本文完成了基于雙單片機的信號處理系統(tǒng)的設計，由ADC0832對要采集的信號進行A／D轉(zhuǎn)換，兩單片機可同時讀取獨立的外部存儲器的任何存儲單元，通過串口將單片機2從存儲器中讀取的數(shù)據(jù)送入計算機。兩單片機不同的晶振頻率設置便于在不同的工作狀態(tài)。經(jīng)過實驗說明：以雙單片機作為信號處理系統(tǒng)的核心，具有便于實時控制，系統(tǒng)便于擴展等優(yōu)點，是以后信息處理的一個發(fā)展方向。