数据采集系统的设计

Q现代设计制造技术数据采集系统的设计O吕耀文(包头职业技术学院电气工程系内蒙古 ●包头014030)摘要:在自动控制系统中,时常涉及到对各种外部信号的检测,如温度、压力、流量等,通常我们先用传感器将各种物理信号转换成电信号,然后进行AID转换,最后以数字信号的形式传送给单片机进行处理及显示,本文主要介绍一种对转换速度要求不高的数据采集系统的设计。关键词:单片机数据采集系统A/D 转换器中图分类号: TQ153文献标识码: A文章编号: 1007-3973 ( 2009) 11-107-011硬件的设计据锁存器。本系统首先要求对外部温度信号进行循环扫描检测，将1.4硬件连接如图1所示检测到的电压信号通过5G14433进行A/D转换,这样可以省去BCD的码转换，可直接将转换后的BCD码送入单片机进行处理,检测结果以十进制数的形式在LED上显示。同时单>片机外部并联打印机,通过功能键的控制可分别实现:单次采集、多次采集、单次采粜打印、多次采集打印。向188181.1 AID转换器5G14433及其周边电路m5G14433是一-种双积分型的A/D转换器,共有24个引脚，二曰被转换电压的量程为199.9mV或1999,显示精度为三位半，图1但是其转换速度较慢，约每秒1 ~ 10次,只能应用于不要求2软件的设计高速转换的场合，所以在温度控制系统中被广泛采用。在使软件由主程序和若干子程序构成。当没有控制键按下时，.用的时候，除了基本的电源端外有些引脚还要外接积分阻容程序处于等待状态,如果有功能键闭合,单片机通过外部中断元件和失调补偿电容。其中DS1 ~ DS4(引脚16~ 19)为多调入中断子程序,判断要完成的功能。然后接收、处理检测到路选通脉冲输出端,高电平时有效,它们分别对应于千位至个的数据,并调入显示和打印子程序,完成数据的时时显示和打位。而Q3~Q0(引脚23~20)为BCD码数据输出端,其中印功能。程序流程图如图2所示当DS1有效时,Q3 ~Q0除了表示个位的0或1外,还表示转(开始) .换值的正负极性和欠量程还是过量程。1.2 单片机系统初始化本系统中我们选用8031单片机,由于它没有内部程序存储器，所以需要外部扩展一片2764作为程序存储器，同时应配有74LS373作为地址锁存器。由于单片机本身的输入输出口并不多，而且本电路中还要外接LED显示器、键盘和打印机,所以这里选择8255A对并行口进行扩展。8255A 包括三l判嘶按键功能个并行口，PA、PB、PC,通常PA和PB口作为输入输出口,PC可作为输入输出口,也可以设定为两个4位的端口,作为PA,开启接收中断PB口的状态控制信号。1.3 显示与输出显示与输出部分包括5个LED显示器和一-部微型打印↓机,都通过8255A与单片机进行数据的传输。点亮显示器有静态和动态两种方法,所谓静态显示,就是在显示一个多位字符时,某- -位的LED管恒定导通或截止,直到下- -次被重新改写，所有LED管之间各自独立,因此每-一个LED管都要有-一个锁存器，电路结构比较复杂。而动态显示就是一-位一-位的点亮参考中国煤化工LED管,所以在每一个时刻只有一个LED管被控制,它是利用[1]张宾工业大学出版社,1997.发光二极管的余辉和人的视觉暫留功能使人们看到完整的显[2] 李MHCNMHG.高等教育出版社200.示，但必须保证扫描速度足够快字符才不闪烁。在此, 为了避[3) 杨志忠.数字电子技术[M.高等教育出版社,2003.免闪烁，我们选择静态显示方式，并且以8718作为LED的数[4] 梁森.自动检测与转换技术[M].机械工业出版社:2009.一料协论坛●2009年第11期(下)一