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多通道数据实时采集系统设计

2012-08-13 10:15
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引言

  现代工业生产中,环节众多、流程复杂、数据不断更新、随着生产工艺改进的迫切要求,需要研制新型数据实时采集系统即多通道数据实时采集系统。基于stc11f48xe具有完全兼容8051系列单片机、含有flash技术主导的存储器、可反复进行单片机控制试验等优点,本文选用它作为数据采集和发送的cpu。在和本地的通讯中采用rs485标准,相比rs232大大提高了通讯速率、传输距离和多机连接的能力,这样使本文设计的数据采集系统具有抗干扰性强、响应速度快的优点,同时可扩展为多机通信。

系统总体方案设计

  根据系统要求,整个系统由主要以下几个部分组成:旋转变压器、ad2s1200、电源模块、stc11f48xe、485通信模块。系统框图如图1所示。

  系统的工作原理为:旋转变压器绑定在电机转轴上,通过ad2s1200给的励磁信号产生正余弦信号送回给ad2s1200,ad2s1200对正余弦信号进行处理后得到转轴的位置,把这个数据以入堆栈的方式存进stc11f48xe的ram中,当上位机请求读取数据量时,单片机通过自定义的协议把数据传送给上位机。

硬件电路设计

  a/d转换模块

  模拟数据量通过旋转变压器采集,通过ad2s1200芯片完成模数转换。ad2s1200是ad公司推出的12位带参考振荡器的r/d转换器,具有以下主要特点:(1)并行和串行输出方式;(2)系统错误检测;(3)绝对位置和速度输出;(4)差分输入;(5)最大跟踪速度为1000rps,可仿真12位分辨度的增量式编码器;(6)与dsp和spi接口标准兼容。由于本文设计的是多路数据采集,所以我选用串行输出方式。ad2s1200串行输出时序图如图2所示。

 

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