基于51單片機的便攜遠程多路數據采集系統

2.1 數據采樣電路

采樣電路由AD574和MAX354組成，在一個采樣周期內，連續對8路輸入數據按順序進行一輪采樣，采樣電路與單片機的連接如圖1所示。

圖-1 數據采樣電路

采用8通道故障保護模擬開關MAX354對采樣通道進行選擇，這可以通過89C52地址線A0，A1，A2來控制，信號通過模擬開關后被送到AD574的輸入端。

AD574內部具有三態數據鎖存器，可以和89C52單片機的P0數據口直接相連,它內部具有參考電壓和時鐘電路，因此無需任何元器件即可獨立完成 A／D轉換。A／D轉換結束后，AD574向89C52的中斷INT0發出中斷申請，然后系統對轉換后的數據進行處理。AD574的12／8端子固定接地，A0端口與89C52的地址線A7相連，這樣在地址線A7的控制下分兩次通過8位數據總線來讀取l2位的轉換結果。

2.2 數據發送與接收電路

為了避免在長距離的數據傳輸過程中，數據受到現場的干擾，該系統采用MAX485芯片將信號電平轉換為RS-485電平，采用RS-485接口進行遠程數據傳輸。RS-485是美國電氣工業聯合會(EIA)制定的利用平衡雙絞線作傳輸線的多點通訊標準。它采用差分信號進行傳輸；最大傳輸距離可以達到 1.2 km；最大可連接32個驅動器和收發器；接收器最小靈敏度可達±200 mV；最大傳輸速率可達2.5 Mb/s。同時，RS－485協議正是針對遠距離、高靈敏度、多點通訊制定的標準。這也為今后該數據采集系統進行多點數據采集的功能擴展奠定了基礎。

MAX485芯片的結構和引腳都非常簡單,內部含有一個驅動器和接收器。RO和DI端分別為接收器的輸出和驅動器的輸入端，與單片機連接時只需分別與單片機的RXD和TXD相連即可；/RE和DE端分別為接收和發送的使能端，當/RE為邏輯0時，器件處于接收狀態；當DE為邏輯1時，器件處于發送狀態，因為MAX485工作在半雙工狀態，所以只需用單片機的一個管腳控制這兩個引腳即可；A端和B端分別為接收和發送的差分信號端,當A引腳的電平高于B 時，代表發送的數據為1；當A的電平低于B端時，代表發送的數據為0。在與單片機連接時接線非常簡單。只需要一個信號控制MAX485的接收和發送即可。同時將A和B端之間加匹配電阻，一般可選100Ω的電阻。

圖-2 數據發送電路

圖-3 “看門狗”電路

在數據接收端，手提電腦上的串行接口采用的是RS-232C電平，因此還需要將RS-485電平進行轉換。由于在數據接收端采用的手提電腦需要攜帶方便，因此這里采用的是市面上比較小巧緊固的電平轉換接口，這里就不做贅述。