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多通道�(shù)�(jù)采集�
閱讀�6811�(shí)間:2017-11-13 11:05:15

  多通道�(shù)�(jù)采集�是USB接口�(shù)�(jù)采集�(chǎn)�,SZSC-16S�16通道,SZSC-32S�32通道,它們可與帶USB接口的各種臺(tái)式計(jì)算機(jī)、筆記本電腦�工控�(jī)連接�(gòu)成高性能的數(shù)�(jù)采集�(cè)量系�(tǒng)�

系統(tǒng)�(jié)�(gòu)

  多通道�(shù)�(jù)采集器是由一�(gè)多路模擬開關(guān)、采樣保持電路、可編程I/O通信接口μP 8255及Z80微型�(jì)算機(jī)等組��

工作原理

  由微型計(jì)算機(jī)通過可編程I/O通信接口μP 8255的C通道�16通道譯碼器T333�(lái)控制多路模擬開關(guān)的接通與斷開。當(dāng)某一路模擬開�(guān)被軟件選通時(shí),輸入的模擬信號(hào)就通過此開�(guān)加到采樣保持器上。采樣保持電路把輸入信號(hào)的某一瞬時(shí)值記錄在保持電容器上,以便提供給A/D�(zhuǎn)換器�(jìn)行編�。時(shí)鐘信�(hào)在打開采樣保持開�(guān)的同�(shí),經(jīng)單穩(wěn)�74123)延遲整形后,變�1μs寬度的脈沖,加到A/D�(zhuǎn)換器ADC-80AG-12�,作為起�(dòng)�(zhuǎn)換的脈沖。在�(shù)�(jù)采集器中,要求采樣時(shí)鐘脈沖很�(wěn)�,故可使�1MHz的石英晶體振蕩器,經(jīng)分頻后得到不同的采樣頻率�
  ADC-80AG-12是一�(gè)12位的逐次逼近式的A/D�(zhuǎn)換器。它在起�(dòng)�(zhuǎn)換脈沖的�(qū)�(dòng)下,�(zhuǎn)換一組數(shù)�(jù)需�25μs的時(shí)�。ADC-80AG-12�(zhuǎn)換結(jié)束后,就由其EOC狀�(tài)端給出一�(gè)低電平的狀�(tài)信息,以示轉(zhuǎn)換結(jié)束了。把這一狀�(tài)信息直接連接到μP 8255的PCO端。微型計(jì)算機(jī)用軟件來(lái)詢問PCO是否為低電平,當(dāng)它得到的回答是低電平�(shí),微型計(jì)算機(jī)就通過μP 8255的A通道及B通道�(lái)取數(shù)。由于通常使用的是8位Z80微型�(jì)算機(jī),所以對(duì)于一�(gè)連同符號(hào)�12位的A/D�(zhuǎn)換器的數(shù)�(jù),要分兩次輸入微型計(jì)算機(jī)的CPU�(nèi)。這樣,微型計(jì)算機(jī)通過μP 8255的B通道的高4位取走數(shù)�(jù)的低4�,再通過A通道取走�(shù)�(jù)�88�。數(shù)�(jù)的位是符�(hào)�,這可通過軟件從PA7的位�(lái)判斷�(shù)�(jù)的正�(fù)�(hào)。取�(jìn)�(nèi)存的二�(jìn)制數(shù)�(jù)可通過軟件�(zhuǎn)換成十�(jìn)制數(shù)�(jù),從而在顯示器上顯示出來(lái)。也可用BASIC�(yǔ)言或匯編語(yǔ)言將數(shù)�(jù)放入�(nèi)存中,以便作信號(hào)的實(shí)�(shí)分析和處理�

系統(tǒng)軟件

  多路�(shù)�(jù)采集器在微型�(jì)算機(jī)的控制下,通過軟件程序�(lái)�(jìn)行工作。先送控制字以及通道編碼,然�,判斷狀�(tài),詢問ADC-80是否被轉(zhuǎn)換完�,當(dāng)已轉(zhuǎn)換完�(shí),就從A通道、B通道采集�(shù)�(jù),然后�(jìn)行數(shù)�(jù)處理或屏幕顯示�
  下面討論在軟件程序的控制�,如何�(jìn)行通道選擇,數(shù)�(jù)的高速采�、低速采集與�(shí)�(shí)處理,以及數(shù)�(jù)的存�(chǔ)問題��
  中斷處理
  Z80-PCU有三種屏蔽中斷方�,即方式0、方�1和方�2,而其中方�1使外部設(shè)備的中斷邏輯最�(jiǎn)單。這種方式是PCU自動(dòng)�(zhuǎn)向ROM中的0038H單元,我們可以利用方�1�(lái)�(jìn)行系�(tǒng)的相�(duì)中斷處理。具體的分三種情況討論:
 ?�?)最�(jiǎn)單的方法是不用擴(kuò)展接�,因?yàn)樵谖⑿陀?jì)算機(jī)與外部設(shè)備相連時(shí),只需要外部設(shè)備產(chǎn)生中斷,而在�(nèi)�0038H單元中存有一條轉(zhuǎn)移指令轉(zhuǎn)移到4012H。如果擴(kuò)展接�,則它的�(shí)�(shí)鐘就使用了中斷方�1工作。如果不用擴(kuò)展接�,則這樣的實(shí)�(shí)鐘就不存�,在4012H單元存放一條轉(zhuǎn)移到相應(yīng)程序上去的指令。例如JRPROC,而PROC代表中斷處理程序的標(biāo)�(hào)�
 ?�?)利用實(shí)�(shí)鐘的中斷與外部設(shè)備�(jìn)行通信�(shí)�(shí)鐘每25ms中斷一次,可以利用它作為采樣頻�。它的中斷程序中用詢問方式與外部�(shè)備�(jìn)行通信�(lián)�。在低速的采樣或過程控制時(shí),可利用這種方法�(lái)工作�
 ?�?)既要對(duì)�(shí)�(shí)鐘�(jìn)行中斷處理,又要�(duì)其他外部�(shè)備�(jìn)行中斷處�。這對(duì)于一些不存在中斷�(yōu)先級(jí)硬件的微型計(jì)算機(jī)�(lái)�(shuō),所有中斷申�(qǐng)都是同級(jí)�。因此CPU在一�(gè)�(shí)刻只能響�(yīng)一�(gè)中斷申請(qǐng),一旦中斷響�(yīng)�,便自動(dòng)�(guān)閉中�。我們可以對(duì)每一�(gè)外部�(shè)備都�(shè)置狀�(tài)�,并鎖存起來(lái),以便檢查是哪一�(gè)外部�(shè)備來(lái)的中斷申�(qǐng)。找到某一�(gè)外部�(shè)備來(lái)的中斷,便轉(zhuǎn)到該外設(shè)的中斷服�(wù)程序去執(zhí)��
  上述三種中斷方式各有各的�(yōu)�(diǎn),在�(shí)際應(yīng)用中,可以根�(jù)具體情況�(lái)�(jìn)行選��
  USR函數(shù)的分�
  在Z80微型�(jì)算機(jī)中,若不用磁盤BASIC,而在LEVELIBASIC控制�,可用USR函數(shù)�(diào)用匯編語(yǔ)言寫的分程序,但只能調(diào)用一�(gè)。而在�(shí)際處理中,由于主�(jī)與幾�(gè)外設(shè)交換信息,例�,數(shù)�(jù)采集�、模擬磁帶機(jī)等等。這樣在BASIC主程序中,就需要幾�(gè)不同功能的匯編語(yǔ)言的分程序�
  基本的采樣程�
  多路�(shù)�(jù)采集程序中采用一�(gè)�(shù)�(jù)的流程中,因?yàn)锳DC-80�(zhuǎn)換后的數(shù)�(jù)以偏移二�(jìn)制碼形式表示,因此要把它�?yōu)橄鄳?yīng)的二�(jìn)制碼�
  芯片μP8255有四�(gè)地址,除了一�(gè)作為控制字的輸入口以外,還有A、B、C三�(gè)口地址作數(shù)�(jù)輸入輸出。它們的地址�(shè)�,分別取0F8H~0FBH。我們把A口和B口作為A/D�(zhuǎn)換后的數(shù)�(jù)輸出,而C口的�4位作為通道選擇的輸�。這樣最多可以選�16通道。C口的�4位作為狀�(tài)輸出�

SZSC-N

  主要功能及特�(diǎn)
  1.分辯率:16bit;
  2.16�32模入通道;
  3.�(shí)用采樣頻率:100KHz(或200KHz�;
  4.帶有程控放大�,方便測(cè)量小信號(hào);
  5.任意�(shè)定采樣通道�(shù),各通道自動(dòng)掃描采集;
  6.32KB先�(jìn)先出(FIFO)緩沖存儲(chǔ)�,可實(shí)�(xiàn)自動(dòng)�(shù)�(jù)塊采�;
  7.軟件或定�(shí)器觸�(fā)采樣,可任意設(shè)定采樣頻�;
  8.3�16路數(shù)字量I/O;
  9.可連續(xù)大數(shù)�(jù)量采�;
  10.帶DC/DC隔離電源,精度穩(wěn)�;
  11.便攜�,方便使�;
  12.豐富的軟件支��
  技�(shù)指標(biāo)
  1.A/D部分�
  分辯率:16bit
  精度:優(yōu)�0.02%(滿量�)
  �(shí)用采樣頻率:100KHz,(或200KHz�
  模入通道�16�32單端
  模入范圍:�5V,�10V
  程控增益�1�2�4�8�16倍(可擴(kuò)展到32�64�128�256倍)
  輸入阻抗�>100MΩ
  觸發(fā)方式:定�(shí)器觸�(fā),軟件觸�(fā)
  FIFO存儲(chǔ)�:32KB
  2.�(shù)字量I/O�
  �(shù)字量I/O�3�(可擴(kuò)�16�)
  可編程輸入或輸出
  TTL電平兼容
  3.定時(shí)�(jì)�(shù)器:
  3通道可編程定�(shí)�(jì)�(shù)起器(8254)
  字長(zhǎng)�16bit
  卡上�(shí)鐘:6MHz

�(yīng)�

  在現(xiàn)有的�(nóng)田數(shù)�(jù)采集器產(chǎn)品中,最突出的就是數(shù)�(jù)采集器對(duì)�(nóng)田信息傳感器的局限�。針�(duì)�(nóng)田數(shù)�(jù)采集器所存在的問�,設(shè)�(jì)了一種多通道�(shù)�(jù)采集�。它可以同時(shí)采集7路電壓(0~5V)或者電流信�(hào)�0~20mA),一路弱小電壓信�(hào)(mV�,以及兩路數(shù)字信�(hào),電壓與電流信號(hào)可以通過外部的轉(zhuǎn)換開�(guān)�(lái)選擇。數(shù)�(jù)采集器采用CF卡(CompactFlashCard)作為存�(chǔ)�,它不但�(chǔ)存量大、體積小、掉電數(shù)�(jù)不丟失,而且可以靈活�(dǎo)出數(shù)�(jù),攜帶方便。另�,數(shù)�(jù)采集器還利用�(xiàn)有的高新技�(shù),使得數(shù)�(jù)能夠�(wú)線傳輸給外部�(shè)�,從而做到了�(shù)�(jù)的雙重備�。數(shù)�(jù)采集器還帶有鍵盤和液晶顯�,完成一些參�(shù)的設(shè)�,實(shí)�(xiàn)人機(jī)交互的作��
  多通道�(shù)�(jù)采集器、土壤水分傳感器和土壤水分含量數(shù)�(jù)采集通訊軟件三部分可組成�(shí)�(shí)土壤水分�(cè)定儀�

維庫(kù)電子通,電子知識(shí),一查百��

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