基于ADuC841的數據采集系統的設計
摘要:針對油田現場環境復雜,一直面臨著因采集到的數據不準確的問題,采用ADl公司的ADuC841芯片設計了一種具有在油田現場實現數據采集的小型電路。該數據采集電路采用片內集成的A/D轉換器,大大減小電路體積;滿足系統的高溫、高壓工作環境以及低功耗。現在的數據采集系統速度更快,功能更強,精度更高,但是體積卻顯得更小,總體性價比越來越高。
關鍵詞:嵌入式;數據采集系統;ADuC841;A/D轉換器
0 引言
油田現場往往環境復雜,電磁干擾多,溫度/濕度相對變化范圍較大,所以一直面臨著因采集到的數據不準確,影響測量精度和速度。在設計現場數據采集模塊的過程中,經過對眾多數據采集處理芯片的分析比較,選用了ADuC841作為數據采集的核心芯片,相比于早期的ADuC81x系列,它在速度大幅度提升片內的集成功能、器件的可靠性和功耗等方面都達到了一個嶄新的水平,證明該芯片非常適合用于復雜電磁環境下工業控制上的小信號數據采集。
1 ADuC841的基本原理和性能特點
ADuc841單片機具有高速、高精度的ADC,DAC功能,以及獨一無二的在電路可調試、可下載的特點,特別適合在各種測控系統和儀器儀表中使用。
ADuC841(如圖1所示)內部集成了8052微處理器的內核,并提供了很大的存儲空間,如64 KB的FLASH/E2PROM程序空間、8 KB的FLASH/E-2PROM數據空間,以及2 304 B的數據RAM等。此外,該器件還集成了許多外圍器件,包括精確、高速的8通道12位模/數轉換器(其轉換速率最高可達420 kS/s),片上低漂移15×10-6℃的精密內部電壓參考源,DMA方式控制器,2個12位的電壓輸出數/模轉換器、2個脈寬調制輸出、一個溫度傳感器。使用這些模塊,可以方便地實現與前級傳感器的接口,也可以有效地控制后級電路。其他的片上外設主要有ART,SPI以及I2C接口、時間間隔計數器、看門狗定時器和電源監視器等,這些模塊可以便捷地實現與其他單片機或PC機通信(此時需電平轉換電路),還可以有效地保障單片機電源的正常工作和程序的正常運行。
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