基于AT89S52多路數據采集系統的設計
AT89S52具有系統可編程功能,可以很方便地改寫單片機存儲器內的程序不需要把芯片中從工作環境中剝離,把AT89S ISP下載口接入電路,可用電路實現該功能。為了滿足系統對波特率的要求AT89S52需要接入一個22.1184MHz晶振,用來調整時鐘。
MAX232是一種常用的通信芯片。MAX232與單片機AT89S52的接口是由2條線來完成的,P3.1與MAX232的10腳相連作為發送的數據線。
CS5532是一種高精度的A/D轉換芯片,最高可得到分辨率是24位的輸出結果。CS5532的差動輸入端可以直接測量來自傳感器的毫伏信號,簡化了與外圍電路的連接。可編程增益放大器可使放大倍數從1~32進行設定(以2倍步長增加),大大提高了系統的動態特性。多級程控數字濾波器使得數據輸出速率可選擇。范圍為7.5 Hz~3.84 kHz,方便了與外設的連接。由于它的寬動態特性、可編程輸出速率、靈活的供電方式及簡便的三線串行輸出模式,使得該A/D轉換器極易和單片機接口。在使用CS5532時須在其外圍接一個參考電壓和一個晶振電路。 CS5532的差動輸入端可以直接測量來自傳感器的毫伏信號,簡化了與外圍電路的連接。其電路圖如圖3所示。
八段數碼顯示管有兩種,一種是共陽數碼管,其內部是由八個陽極相連接的發光二極管組成;另一種是共陰數碼管,其內部是由八個陰極相連接的發光二極管組成。二者原理不同但功能相同。本文選用8個共陰八段數碼管LED用來顯示A/D轉換完成的數據。
3 軟件實現
本系統中單片機AT89S52是對整個過程的控制和協調作用。使各部分能夠有序的運行完成數據采集、顯示以及與工控機進行通訊的功能。軟件總的流程圖如圖4所示:
4 數據采集系統的的調試
本系統基于AT89S52兼容單片機為核心,其具有良好的性能價格比,用它對數據進行存取,用CS5532進行模數轉換,再通過AT89S52控制A/D轉換并將讀取到的數據發送給工控機。本系統實用性強,能夠很好地實現多路信號采集測量,結構較為簡單,成本低,外接元件少。
調試結果如圖5所示:
5 結論
本文設計采用單片機(AT89S52)與24位A/D芯片(CS5532)構成數據采集系統,實現了四路模擬量到數字量的轉換。將轉化完的數據通過數碼管顯示,同時可以通過串行口發送給上位機(工控機或PC機),實現了數據的后期存儲與分析?;就瓿刹杉到y的各項功能。但是經過A/D轉換過的數據不是很穩定,可能由于硬件的濾波電路做的不夠精細。還有待進一步的研究和改進。
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