低功耗數據采集系統的設計
摘 要:本文介紹了一種基于集成數據采集芯片ADmC824的超低功耗數據采集系統的軟硬件設計,以及在線可編程技術在該系統中的應用。研究了降低采集系統功耗以延長系統工作時間的數據采集記錄系統的設計方法。
關鍵詞: 低功耗數據采集;ADmC824;在線可編程技術
引言
油田參數采集、環境監測、氣象監測等工作中,經常碰到在野外等特殊場合下長時間地采集記錄變化緩慢的物理量參數。這對數據采集記錄系統提出了低功耗、微型化和可與計算機連接的要求。本文以數據采集器芯片ADmC824為核心,采用多種方法有效地提高了系統集成度并大幅度降低了功耗。
本文介紹的系統由采集器、上下載器和系統上下層軟件三大部分構成。采集器由電池供電,安裝于現場,可脫離系統按程序自動完成數據的采集和記錄;上下載器是記錄器與微機的硬件接口,完成采集程序的下載和采集完成后的數據上傳;系統下層軟件采用高級語言C51編制,大大縮短了開發時間,上層軟件采用VB編制,可以由計算機控制系統工作,并完成記錄器結果的讀人存儲和分析處理。
系統硬件設計
采集器硬件主要由以下幾部分組成:數據采集芯片ADmC824、閃速電擦除存儲器、電池、液晶顯示及串口通信。
數據采集芯片ADmC824
數據采集芯片ADmC824是整個系統的核心。它將8052內核、兩路24位+16位??ADC、12位DAC、Flash、WDT、mP監控電路、溫度傳感器、雙激勵恒流源、時間間隔計數器、SPI和12C總線接口等豐富資源集成于一體,體積小、功耗低、非常適合用于各類便攜式儀器。尤其需要指出的是它還有一個內置的時間間隔計數器,可以實現最大128個小時的定時功能,并且可以用它實現掉電喚醒,這是普通單片機無法實現的。
閃速電擦除存儲器
對于獨立工作的數據采集記錄系統來說,數據記錄的存儲可靠性和存儲容量是至關重要的。Flash可在線讀寫,掉電數據不丟失,理論上,掉電數據可以保存超過10年,有明顯的優越性。由于單片機選用了AdmC824,它可以很方便地訪問大于64K,最大可到16M的數據空間,而不需要額外占用十分緊缺的I/O口,也不用增加更多的譯碼、鎖存芯片,這也給進一步降低功耗提供了幫助。本系統使用的數據存儲器是128K的29EE011,根據實際情況還可以增加容量,原理相同。
液晶顯示
在低功耗系統中,必須采用功耗比較低的液晶顯示器,而不能使用功耗比較大的數碼管顯示。本系統中選用的是MDLS16265液晶顯示模塊。MDLS16265是5
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