|
|
设计方案论证数据采集系统是迄今为止分析领域应用最广泛的分析仪器之一，单片机在其发展过程中发挥了重要的作用，它是一个桥梁，是交换信息的重要途径，采用方便、安全的数据采集系统是仪器设计的重要课题。目前很多仪器采用采用不同方式的采集系统，其优劣各有不同，这里就数据采集系统的不同环节及设计方法试进行讨论。本题目的一个最重要环节就是控制部分，它决定了采集系统的性能及是否能在实现题目要求的前下，有较高的性价比。能够很好的解决这处问题并不是没用，它决定了在现实生产，实践过程中的经济性问题。
方案一：采用简单逻辑电路设计控制系统采用简单模拟电路及逻辑电路组合成控制系统。可以就系统的各个部分在系统工作时的状态画出时序图，转化为真值表进行逻辑运算，设计出逻辑电路来控制系统的运行。此方案由纯硬件实现，设计复杂，系统庞大，焊点过多，易出错，多级门电路的串联造成的时延对系统的稳定产生不利的影响，而且难以对数据进行复杂的处理。这种方法显然是行不通的。
方案二：使用89C51作为控制部分此方案采用89C51单片机实现控制功能，单片机软件编程自由度大，可用编程实现各种控制算法和逻辑控制。但是89C51是一种通用型的单片机，对于本设计来说，有很多资源是用不到的，这无形间是一种浪费。上面已经提到，无论做什么样的设计都要为实际生产服务，必须讲究经济性，所以，我们要选用一种更方便，更经济的器件，来实现功能，来很好的达到性价比的平衡。
方案三：采用GMS97C51作为控制部分这里介绍一种用GMS97C51单片机结合TLC0838A/D转换器及X25045等芯片组成的一个可对八路模拟电压信号进行实时采集,转换,显示存储的系统，我们将它定名为PS0004。这个系统带有可选用的运算放大器电路，因而可以直接测量非常微弱的信号。测量方式可以根据用户的需要配置为单端差分或伪差分方式。测量的数据可直接存储到X25045的串行EEPROM中去。在需要时可随时读出.该系统的采集精度可达2%。更重要的是这种单片机与51型单片机完全兼容，但它没有51型的那么多口线，这是它的缺点，但在这里也是优点，与其它单片机比起来，它更经济，性能上也没有什么不同，可靠性也很好，完全可以满足本设计的要求。
小结 本章首先介绍了所要设计的多路数据采集，显示，存储的组成，它们的原理，给出了系统的框图，并说各部分的作用。最后就题目中的一些关健部分的设计方法的不同方案进行了比较，得出最佳方案。用单片机实现的多路高速数据采集系统是有多方面优越性的，能很好地满足电力等系统监视与控制的需求。值得指出的是，此单片机具有很强而又灵活的中断系统以及高速数据采集完全可以响应瞬态或暂态发生事件，如果跟它的64K可寻址空间相结合，还可实现长期监测，建立长期智能数据采集系统。该系统具有结构简单，实时性强，可靠性高及抗干扰能力较强等特点。作为一种远距离的数据采集监测装置，用户只需加入相应的温度、湿度及压力等传感器，即可实现相应的多路数据采集监测功能。
