基于W77E58的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

摘要：為了對實際信號進行監(jiān)測，設計了以W77E58微控制器為核心的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，介紹了系統(tǒng)總體結構，闡明了模擬量采集的硬件和軟件設計方法，給出了具體的電路圖和軟件程序，經(jīng)實際測試表明，該系統(tǒng)具有采集精度高、功耗低、抗干擾能力強、通用性好的特點。
關鍵詞：W77E58；教據(jù)采集；MAX197

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)、控制和科學研究領域中，對各種現(xiàn)場數(shù)據(jù)如溫度、壓力及振動等參數(shù)進行采集、傳輸和處理是必不可少的組成部分。將溫度、壓力、流量、位移等模擬信息采集轉換成數(shù)字信息后，再由計算機進行存儲、處理、顯示或打印的過程就是數(shù)據(jù)采集，相應的系統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。高性能微控制器W77E58具有功耗低、體積小、功能強大等優(yōu)點，非常適用于對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行實時采集和現(xiàn)場控制。

1 采集系統(tǒng)的結構設計
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要由傳感器、調理電路、A／D轉換電路、微控制器、通信模塊、計算機(PC機)等幾大模塊組成。如圖1所示。外部世界、現(xiàn)場等的各種參量是模擬量，傳感器的作用是把這些模擬量轉化為電信號模擬量(可以是電壓，也可以是電流、電脈沖)，經(jīng)過適當?shù)恼{理電路再把這些電信號模擬量送給模擬數(shù)字轉換器(A／D轉換器)，使這些模擬量轉化為可以讓微控制器識別處理的數(shù)字信號，最后經(jīng)過通信模塊，微控制器將采集到的信號傳給PC機，PC機人機接口界面負責控制、存儲和處理采集到的數(shù)據(jù)。

實際應用中，因傳感器的輸出信號多為弱信號，信號與采集系統(tǒng)的距離相對較長，為防止信號的嚴重衰減，采用電流信號傳輸；在信號接收端，通過I／V轉換電路，再把信號復原成電壓信號，經(jīng)過放大、濾波等調理電路后，送到A／D轉換器，結構框圖如圖2所示。