基于W77E58的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘要：為了對(duì)實(shí)際信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)，闡明了模擬量采集的硬件和軟件設(shè)計(jì)方法，給出了具體的電路圖和軟件程序，經(jīng)實(shí)際測(cè)試表明，該系統(tǒng)具有采集精度高、功耗低、抗干擾能力強(qiáng)、通用性好的特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：W77E58；教據(jù)采集；MAX197

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)、控制和科學(xué)研究領(lǐng)域中，對(duì)各種現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)如溫度、壓力及振動(dòng)等參數(shù)進(jìn)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(zhuǎn)換成數(shù)字信息后，再由計(jì)算機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)、處理、顯示或打印的過程就是數(shù)據(jù)采集，相應(yīng)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(qiáng)大等優(yōu)點(diǎn)，非常適用于對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和現(xiàn)場(chǎng)控制。

1 采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要由傳感器、調(diào)理電路、A／D轉(zhuǎn)換電路、微控制器、通信模塊、計(jì)算機(jī)(PC機(jī))等幾大模塊組成。如圖1所示。外部世界、現(xiàn)場(chǎng)等的各種參量是模擬量，傳感器的作用是把這些模擬量轉(zhuǎn)化為電信號(hào)模擬量(可以是電壓，也可以是電流、電脈沖)，經(jīng)過適當(dāng)?shù)恼{(diào)理電路再把這些電信號(hào)模擬量送給模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(A／D轉(zhuǎn)換器)，使這些模擬量轉(zhuǎn)化為可以讓微控制器識(shí)別處理的數(shù)字信號(hào)，最后經(jīng)過通信模塊，微控制器將采集到的信號(hào)傳給PC機(jī)，PC機(jī)人機(jī)接口界面負(fù)責(zé)控制、存儲(chǔ)和處理采集到的數(shù)據(jù)。

實(shí)際應(yīng)用中，因傳感器的輸出信號(hào)多為弱信號(hào)，信號(hào)與采集系統(tǒng)的距離相對(duì)較長(zhǎng)，為防止信號(hào)的嚴(yán)重衰減，采用電流信號(hào)傳輸；在信號(hào)接收端，通過I／V轉(zhuǎn)換電路，再把信號(hào)復(fù)原成電壓信號(hào)，經(jīng)過放大、濾波等調(diào)理電路后，送到A／D轉(zhuǎn)換器，結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。