第9卷第3期北华大学学报(自然科学版)Vol.9No.3 2008年6月JOURNAL OF BE I HUA UN I V ERSI TY(Natural Science)Jun.2008
文章编号:100924822(2008)0320274203
高精度压力数据采集系统设计
庄 严1,伊 凤2
(1.北华大学电气信息工程学院,吉林吉林 132021;
2.中国石油天然气股份有限公司吉林石化分公司研究院,吉林吉林 132021)
摘要:介绍了一种高精度压力数据采集系统的设计方法.以高性能MSC1211Y5微处理器为核心,采用高精度硅压式压力传感器采集数据,配以信号处理,同时利用RS2485接口构成总线型通信网络,形成一个高精度数据采集系统.
关键词:数据采集;压力;传感器;微处理器
中图分类号:TP274.2 文献标识码:A
Desi gn of Hi gh Accuracy Pressure Dat a Acquisiti on Syste m
ZHUANG Yan1,YI Feng2
(1.E lectric Infor m ation Engineering College of B eihua U niversity,J ilin132021,China;
2.China Petroleum J ilin Petro2che m Research Institute,J ilin132021,China)
Abstract:A design method of high accuracy p ressure data acquisiti on syste m is intr oduced.MSC1211Y5with high2perf or mance m icr op r ocess ors is the core,using high accuracy silicon p ressure sens or collects data,coup led with signal p r ocessing,using RS2485interface constituted bus2communicati on net w orks s o that a high accuracy data acquisiti on system is for med.
Key words:Data acquisiti on;Pressure;Sens or;M icr op r ocess or
作为常见的工程量之一,对压力的数据采集技术研究很多.微电子技术的一系列成就以及微型计算机的广泛应用[1],不仅为数据采集系统的应用开拓了广阔的前景,也对压力数据采集系统的发展产生了深刻的影响.
在石油、化工、冶金等工业及科研领域中,都必须进行相关的压力检测与分析.通常,描述过程参量的压力值变化速度较慢,但在压力信号的采集过程中,要求非电2电的转换精度非常高.所以,高精度是压力数据采集技术研究与发展的一个主要方向.
1 设计方案
高精度压力数据采集系统应具有精度高、稳定性优良、误差小、灵敏度高等优良特性[2],并结合具体应用全面考虑设计技术指标所提出的各项要求,在实现功能、保证精度的前提下力求实现小型化、低成本和低功耗.
本文设计的高精度压力数据采集系统提供了一种精确测量压力的系统方法,它将三种技术融为一体:收稿日期:2007212211
作者简介:庄严(1968-),女,副教授,硕士,主要从事智能检测与自动化装置设计研究.
压力数据采集、微型计算机和数字信号处理,设计方案如图1所示.以单片机为核心,利用多个压力传感器采集被测信号,经多路开关切换;由温度传感器检测系统工作温度,进行温度补偿,经信号处理后,输出数字量与模拟量,并与上位机进行通信,实现信息传递;电源模块为系统供电.
2 系统组成
高精度压力数据采集系统的硬件电路分为4个部分:电源模块、传感器模块、MCU 模块和数据输出模块.电源模块为集成芯片提供5V 的工作电压,设计为可充电电池供电;传感器模块选取高精度硅压式压力传感器,用来将被测物理量转换为相应的电压信号;MCU 模块是整个系统的核心;数据输出模块实现数据通信.为了实现高精度的要求,控制单元采用MSC1211Y5.设计选用RS 2485接口实现系统的通信功能,其系统组成结构如图2所示
.
图1 压力数据采集系统原理
F i g .1 Pr i n c i ple of pressure da t a acqu isiti on syste
m 图2 压力数据采集系统结构F i g .2 Structure of pressure da t a acqu isiti on syste m 3 系统硬件设计
3.1 压力传感器的应用设计
Mot or ola 公司生产的X 型硅压力传感器克服了普通硅压阻式传感器的缺点,采用单个X 型电阻元件专利技术,而不是电桥结构,其压敏电阻元件呈X 型,因而称为X 型压力传感器.该X 型电阻是利用离子注入工艺光刻在硅膜片上,并采用计算机控制的激光修正技术、温度补偿技术,使Mot or ola 硅MPX 系列压力传感器的精度很高,其模拟输出电压正比于输入的压力值和电源偏置电压,具有极好的线性度,且灵敏度高,长期重复性好.本系统设计采用MPX2100DP 高精度硅压式压力传感器作为压力检测元件.基于传感器融合理论,融入环境温度信息,利用单片机实现压力传感器的非线性和温度补偿,可以很好地满足系
统的要求[3].MPX2100DP 具有如下特点:1)传感器灵敏度较高,为(40±1.5)mV;2)传感器由热敏电阻组成温度补偿网络,在-40℃～+125℃范围内有较好的温度补偿效果,从而提高了传感器的精度;3)具有极好的线性度(±0.25%FS );4)有较宽的工作温度范围(-40℃～+125℃);5)允许过载大(400%);6)具有数字输出和模拟输出.
3.2 单片机MSC1211Y5的应用
根据设计的高精度要求,此压力数据采集系统以24位高精度低功耗微处理器MSC1211Y5[4]
为核心,实现对传感器信息的处理、数字通信和智能化管理.利用计算机现成的RS 2485标准串行口实现与系统的通信,能够满足大多数工业控制系统的要求,稍加改进,即可实现远程控制和网络控制.
MSC1211Y5内部集成了24位无丢失码、低噪声S 2
Σ2ΔA /D 转换器和16位D /A 转换器.从压力传感元件输出的信号可以直接送入到微处理器内部的A /D 转换器,其内部具有可编程增益放大器,可根据输入信号的范围自动设置增益放大倍数.A /D 转换器对模拟信号数字化并进行数字滤波后,由MCU 根据从温度芯片读来的温度信号,从F LASH 存储器中读取零点、线性度校正系数后,进行温度补偿和非线性补偿,然后根据量程范围进行量程转换并将其送到内部的D /A 转换器,从而输出相应的模拟电压值,同时将
压力以相应的单位显示在显示器上[5].572第3期 庄 严,等:高精度压力数据采集系统设计
4 系统软件设计
本系统软件采用结构化的程序设计方法来实现.根据高精度压力数据采集系统的功能要求,软件由若干个模块构成,便于调试与检查.主程序流程见图3.
系统软件主要包含以下模块:1)微处理器MSC1211Y5的各种寄存器、A /D 转换器和D /A 转换器初始化;2)A /D 转换器的校准,包括各通道增益、零点漂移校正;3)现场压力和温度数据的采集;4)压力传感器的温度补偿和非线性补偿;5)A /D ,D /A 数据输出;6)与上位机通信.各模块之间通过动态数据、静态数据以及运行状态相互联结形成以数据驱动方式运行的整体[6].各模块连接关系及数据流向见图4
.
图3 系统主程序流程
F i g .3 Flow of the ma i n program of
system 图4 软件功能模块及数据流向F i g .4 Software functi on m odule and da t a d i recti on 5 结 语
本系统采用了先进的智能化设计方案,选用新型的高精度压力传感器对信号进行采集,结合当今先进的嵌入式系统开发方式,完成了对被测压力信号的精确测试及相关的数据处理,输出调节信号还可以控制系统的温度变化,形成完善的自我调节,实现了压力数据的高精度采集.同时,系统还具备分辨率高、抗干扰能力强、使用寿命长,可在各种恶劣的环境下工作等特点.
参考文献:
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【责任编辑:郭伟】
672北华大学学报(自然科学版) 第9卷
高精度GIS数据采集设备Q9参数要求 1、GPS主机功能 （1）产品已通过CMC（中华人民共和国制造计量器具许可证）认证。 （2）厘米级高精度 GIS 数据采集器,支持 GPS+GLONASS （3）GPS定位精度：SBAS差分：小于1米；参考站差分:内置天线：50厘米，外置天线：20厘米 (4) 内置高精度双星GPS芯片，可接收GPS+GLONASS卫星信号; （5）CPU采用ARM920T以上处理器， 833 MHz以上主频。 （6）内置1G以上闪存。 （7）内置GPRS通信模块，内置蓝牙、USB接口,支持WIFI无线局域网, 内置密封Micro SD 卡槽，最大可支持32GB。 2、设备主机内置采集软件功能 （1）专业的Hi-Q GIS 数据采集软件, 具有自主知识产权的专业GIS数据采集软件。支持PPP实时处理功能。 （2）内置软件具有海量图像数据处理功能，可导入图像文件作为工作底图使用。 （3）内置软件具有数据字典编辑功能，可实现工作流定制。 （4）内置软件具有边角坐标的直接采集功能，并能实时计算和显示长度、距离和面积等。（5）内置软件具有无线通讯功能，可实现工作任务的远程下载和软件的在线实时更新。（6）内置软件可将工作现场采集的数据实时上传到服务器端，实现GIS数据的同步更新。（7）内置软件具有全球版的坐标系统转换功能。 3、桌面端GIS数据处理软件功能 （1）投标产品提供基于桌面电脑使用的GIS数据处理软件，并可单独作为服务器端软件使用。 （2）GIS数据处理软件作为服务器端软件使用时，可实现数据的远程无线接收和发送功能，支持实时的作业监控和调度功能。 （3）软件具有数据字典编辑功能，可实现工作流定制。 （4）软件具有图形数据的浏览和操作功能。 （5）软件具有海量影像数据配准和预处理功能。 （6）软件具有图层管理、符号渲染及属性查询功能。 （7）软件具有GPS数据后处理功能，可进行GPS后差分处理。 （8）软件具有表格定制功能，可实现定制的文档报表输出。 （9）软件支持shp、mif、dxf、txt、csv等主流GIS数据格式。
湖南工业大学科技学院 毕业设计（论文）开题报告 （2012届） 教学部：机电信息工程教学部 专业：电子信息工程 学生姓名：肖红杰 班级： 0801 学号 0812140106 指导教师姓名：杨韬仪职称讲师 2011年12 月10 日
题目：基于单片机的数据采集系统的控制器设计 1.结合课题任务情况，查阅文献资料，撰写1500～2000字左右的文献综述。 近年来，数据采集及其应用技术受到人们越来越广泛的关注，数据采集系统在各行各业也迅速的得到应用。如在冶金、化工、医学、和电器性能测试等许多场合需要同时对多通道的模拟信号进行采集、预处理、暂存和向上位机传送、再由上位机进行数据分析和处理，信号波形显示、自动报表生成等处理，这些都需要数据采集系统来完成。但很多数据采集系统存在功能单一、采集通道少、采集速率低、操作复杂、并且对操作环境要求高等问题。人们需要一种应用范围广、性价比高的数据采集系统，基于单片机的数据采集系统具有实现处理功能强大、处理速度快、显示直观，性价比高、应用广泛等特点，可广泛应用于工业控制、仪器、仪表、机电一体化，智能家居等诸多领域。总之，无论在那个应用领域中，数据采集与处理越及时，工作效率就超高，取得的经济效益就越大。 数据采集系统的任务，就是采集传感器输出的模拟信号转换成计算机能识别的信号，并送入计算机，然后将计算得到的数据进行显示或打印，以便实现对某些物理量的监测，其中一些数据还将被生产过程中的计算机控制系统用来控制某些物理量。 数据采集系统的市场需求量大，特别是随着技术的发展，可用数据器为核心构成一个小系统,而目前国内生产的主要是数据采集卡，存在无显示功能、无记忆存储功能等问题，其应用有很大的局限性，所以开发高性能的，具有存储功能的数据采集产品具有很大的市场前景。 随着电子技术的迅速发展，，一些高性能的电子芯片不断推出，为我们进行电子系统设计提供的更多的选择和更多的方便，单片机具有体积小、低功耗、使用方便、处理精度高、性价比高等优点，这些都使得越来越广泛的选用单片机作为数据采集系统的核心处理器。一些高性能的A/D转换芯片的出现也为数据采集系统的设计提供了更多的方便，无论是采集精度还是采样速度都比以前有了较大的提高。其中一些知名的大公司如MAXIM公司、TI公司、ADI公司都有推出性能比效突出的 A/D转换芯片，这些芯片普通具有低功耗、小尺寸的特点，有些芯片还具有多通道的同步转换功能。这些芯片的出现，不仅因为芯片价格便宜，能够降低系统设计的成本，而且可以取代以前繁琐的设计方法，提高系统的集成度。 数据采集器是目前工业控制中应用较多的一类产品，数据采集器的研制已经相当成熟，而且数据采集器的各类不断增多，性能越来越好，功能也越来越强大。 在国外，数据采集器已发展的相当成熟，无论是在工业领域，还是在生活中的应用，比如美国FLUKE公司的262XA系列数据采集器是一种小型、便携、操作简单、使用灵活的数据采集器，它既可单独使用又可和计算机连接使用，它具有多种测量
青岛农业大学 大学生创新教育立项方案 项目名称高精度高自动化电压数据采集系统 申请人陈昌栋 专业班级通信工程09级2班 指导教师李言照李吉忠 申请日期 2011 年 10 月 28 日
一、人员结构： 项目人员情况 项目主持人 姓名 性 别 年 龄 学院专业班级专长、发表文章及奖励承担的工作陈昌栋男22 理学与信 息科学学 院 通信工程 09级2班 曾获得全国大学生 电子设计大赛山东赛区 一等奖、第五届电子设 计大赛一等奖、网页设 计大赛三等奖、电脑知 识竞赛三等奖。精通电 子系统设计，精通C语 言编程、模拟电子设计 和单片机系统设计。 系统整体设 计整合，软 件部分编 程，电路设 计,软件部 分编程。 项目组主要成员 姓名 性 别 年 龄 学院专业班级专长、发表文章及奖励承担的工作丁胜朋男22 理学与信 息科学学 院 通信工程 09级2班 曾获得全国大学生 电子设计大赛一等奖、 第五届电子设计大赛一 等奖。精通C语言编程、 模拟电子设计和单片机 系统设计。 软件部分编 程，系统组 装实现。 指导教师情况 姓名性别年龄学历学位职称学院研究方向 李言照男52 硕士教授 理学与信息科 学学院主要从事计算机应用方面的教学与科研工作 李吉忠男41 博士副教授 理学与信息科 学学院主要从事通信算法应用方面的教学与科研工作
指导教师情况简介（包括专长、曾发表文章、奖励情况、指导学生情况等）： 李言照，1960年6月出生，大连理工大学硕士研究生毕业，中共党员，教授。中国计算机学会会员，青岛市计算机学会副秘书长。青岛市计算机学会教育分会委员，嵌入式分会委员。青岛农业大学理信学院总支书记，多次被评为“优秀教师”、“优秀共产党员”、“六和奖教金”等荣誉称号。 主要从事计算机应用方面的教学与科研工作，主持国家科技部项目1项，参加国家自然基金项目1项，主持或参加省级科研及教学课题8项，青岛市科研项目4项，目前在研课题经费80余万元。主编全国高等农林院校十五规划教材1部，“十一五”规划教材2部。获国家专利1项，软件著作权一项，农业部优秀教材2部，山东省优秀教学成果二等奖1项，山东省计算机应用优秀成果二等奖1项。山东省教育厅优秀科研成果三等奖 1项，08年主持山东省科技攻关计划“县域土壤养分管理和施肥信息系统的开发与应用”鉴定达到国内领先水平。发表论文40余篇。 参加工作以来，主讲过《微机原理及应用》、《微机接口原理及应用》、《计算机应用基础》、《PASCAL 程序设计》、《C语言程序设计》、《VB 程序设计》、《单片机原理》等课程。 李吉忠，1970年5月出生，北京邮电大学博士研究生毕业，副教授。青岛农业大学理信学院通信工程教研室主任。 1.指导老师参加的科研项目 1）参加了与GPSign公司合作项目“GSM-GPS混合定位系统的研究与开发”，负责研究定位算法，利用最优化理论中的Gauss-Newton法解算终端位置。 2）参加了与企业合作项目“移动通信系统中用户混合定位设备与系统研发”，整个混合定位系统采用AGPS（Assisted GPS）原理，负责其中定 位算法仿真、测试与分析。 3）参加了863项目“时空混沌密码系统及其在通信中的应用（2001AA144130）”，负责采用语音编码与混沌加密结合。
高精度数据采集放大器AD522及其应用 摘要：AD522是AD公司推出的高精度数据采集放大器，利用它可在恶劣工作环境下获得高精度数据。文中介绍了其主要特点，给出了AD522的典型应用电路，并对AD522在特殊应用情况下漂移、增益、共模拟制比的调整方法作了说明，最后还指出了AD522的误差形成原理及调整方法。 关键词：数据采集放大器共模抑制比漂移 AD522 1 概述 AD522集成数据采集放大器可以在环境恶劣的工作条件下进行高精度的数据采集。它线性好，并具有高共模抑制比、低电压漂移和低噪声的优点，适用于大多数12位数据采集系统。AD522通常用于电阻传感器（电热调节器、应变仪等）构成的桥式传感器放大器以及过程控制、仪器仪表、信息处理和医疗仪器等方面。 AD522具有如下特性： ●低漂移：2.0μV/℃(AD522B)； ●非线性低：0.005%（G=100）； ●高共模抑制比：>110dB(G=1000)； ●低噪声：1.5μVp-p(0.1～100Hz)； ●单电阻可编程增益：1≤G≤1000； ●具有输出参考端及远程补偿端； ●可进行内部补偿； ●除增益电阻外，不需其它外围器件； ●可调整偏移、增益和共模抑制比。 AD511采用14脚DIP封装，其结构外形和常用的AD521相似。图1给出了AD522的引脚排列。表1是各引脚的功能说明。 表1 引脚功能说明
2 AD522的主要特性 AD522可以提供高精度的信号调理，它的输出失调电压漂移小于1V/℃，输入失调电压漂移低于 2.0μV/℃,共模抑制比高于80dB(在G=1000时为110dB)，G=1时的最大非线性增益为0.001%，典型输入阻抗为10 9Ω。 AD522使用了自动激光调整的薄膜电阻，因而公差小、损耗低、体积小、性能可靠。同时，AD522还具有单片电路和标准组件放大器的最好特性，是一种高性价比的放大器。 为适应不同的精确度要求和工作温度范围，AD522提供有三种级别。其中“A”和“B”为工业级，可用于-25～+85℃。“S”为军事级，用于-55～+125℃。AD522可以提供四种漂移选择。输出失调电压的最大漂移随着增益的增加而增加。失调电流漂移所引起的电压误差等于失调电流漂移和不对称源电阻的乘积。另外，AD522的非线性增益将随关闭环增益的降低而增加。 AD522放大器的共模抑制比的测量环境条件为±10V,使用阻值为1kΩ的不对称电阻。在低增益情况下，共模抑制比主要取决于薄膜电阻的稳定性，但由于增益带宽的影响，AD522在60Hz以下频率时相对比较恒定。但在有限的带宽中，AD522的相移将随着直流共模抑制比的升高而增加。 在动态性能方面，AD522的稳定时间、单位增益带宽和增益成正比。 3 应用 3.1 典型应用 图2是AD522应用于桥型放大电路时的典型电路图。该电路可在低电压、高阻抗、大噪声的环境中获得最佳性能。当然，这需要正确的屏蔽和接地。在图2电路中，信号地和AD522直接连接，从而形成了输入放大器的偏置电流回路。用户在设计时，可以像图2所给电路那样直接连接，也可以通过小于1MΩ的电阻间接连接。 为了降低噪音，输入管脚和增益电阻应被屏蔽。利用自举电路可实现无源数据的保护以改善交流共模抑制比。这种方法可减小差分相移，同时也可抑制系统带宽下降。 利用图2这种平衡设计不需使用外部旁路电容就可以获得较理想的性能。但如果信号源被置于远处（10英尺或更远）或者携带超过几千毫伏的噪声时，就需要使用旁路电容来获得更好的性能。
多路数据采集系统设计毕业论文 第1章绪论 1.1 多路数据采集系统介绍 随着工、农业的发展，多路数据采集势必将得到越来越多的应用，为适应这一趋势，作这方面的研究就显得十分重要。在科学研究中，运用数据采集系统可获得大量的动态信息，也是获取科学数据和生成知识的重要手段之一。总之，不论在哪个应用领域中，数据采集与处理将直接影响工作效率和所取得的经济效益。 此外，计算机的发展对通信起了巨大的推动作用。算机和通信紧密结合构成了灵活多样的通信控制系统，也可以构成强有力的信息处理系统,这样对社会的发展产生了深远的影响。数据通信是计算机广泛应用的必然产物[2]。 数据采集系统，从严格的意义上来说，应该是用计算机控制的多路数据自动检测或巡回检测，并且能够对数据实行存储、处理、分析计算以及从检测的数据中提取可用的信息，供显示、记录、打印或描绘的系统。 数据采集系统一般由数据输入通道，数据存储与管理，数据处理，数据输出及显示这五个部分组成。输入通道要实现对被测对象的检测，采样和信号转换等
工作。数据存储与管理要用存储器把采集到的数据存储起来，建立相应的数据库，并进行管理和调用。数据处理就是从采集到的原始数据中，删除有关干扰噪声，无关信息和必要的信息，提取出反映被测对象特征的重要信息。另外，就是对数据进行统计分析，以便于检索；或者把数据恢复成原来物理量的形式，以可输出的形态在输出设备上输出，例如打印，显示，绘图等。数据输出及显示就是把数据以适当的形式进行输出和显示。 由于RS-232在微机通信接口中广泛采用，技术已相当成熟。在近端与远端通信过程中，采用串行RS-232标准，实现PC机与单片机间的数据传输。在本毕业设计中对多路数据采集系统作了初步的研究。本系统主要解决的是怎样进行数据采集以及怎样进行多路的数据采集，并将数据上传至计算机[2]。 1.2 设计思路 多路数据采集系统采用ADC0809模数转换器作为数据采集单元和AT89C51单片机来对它们进行控制,不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高采集数据的灵敏度及指标。通过MAX232电平转换芯片实现单片机与PC 机的异步串行通信，设计中的HD7279实现了键盘控制与LED显示显示功能。本文设计了一种以AT89C51和ADC0809及RS232为核心的多路数据采集系统。 多路数据采集系统就是通过键盘控制选择通路，将采集到的电压模拟两转换成数字量实时的送到单片机里处理从而显示出采集电压和地址值，最终控制执行单片机与PC机的异步串行通信。 连接好硬件后，给ADC0809的三条输入通路通入直流电压。4-F键为功能键，4-E键为复位键，F键为确认键。1－3键为通道选择键，分别采集三个通道的数据值并实时显示出数值和地址值。结合单片机RS232串口功能还实现了与PC机的异
多路高精度数据采集系统 无线电技术的快速发展，A/D 和D/A 向射频端靠近，对ADC、DAC的性能有了更高的要求：需要实现高速度、大的带宽、需要较大的动态范围，ADC技术是系统设计的难点，数据采集系统是数字信号处理系统的输入端，系统的模拟输入带宽、采样速率和动态范围等系统性能指标对电子系统的方案设计起着极其重要的影响，现在，越来越多的工程应用中，不只是单路采集系统要求高性能，多路采集系统也提出了更高的要求。 1研制背景及意义当今时代，微电子技术的快速发展，随着时间发展，数据采集及其应用越来越受到人们的广泛关注，数据采集系统得以迅速发展，它被广泛的应用于各个领域。在工厂及实验室等应用中的高精度数据采集装置在信号进行转换之前会有单级或多级的放大装置，放大装置的作用是把传感器检测到的微弱的模拟信号放大到进行将模拟信号转换为数字信号的要求，但数据采集系统的前置放大装置容易引起干扰，导致数据采集系统采集到的数据存在一定范围的误差，影响了采集系统采集信号的精度，对系统后面的运行有较大的不利影响，通常信号的采集是用多路模拟开关来对需要检测的信号进行分类选择，另外。采集系统的主要控制芯片用来模拟采样开关并控制A/D 转换芯片，造成了系统采集的误差，对系统性能产生了不利影响。选用单片机AT89S51为主要控制芯片大大减少了数据采集系统的成本，并且不需要外置的前置放大装置，避免了使用前置放大装
置使系统抵抗外界扰动的作用大大提高，使用单片机AT89S51使数据采集系统变的构造更加简单，并且使系统控制精度变的更高，系统的工作也更加稳定，便于维护、维修，大大提高改善了以往的数据采集系统的弊端。 2系统设计原理 多路高多路高精度数据采集系统的设计必须考虑以下问题： ①输入模拟信号特征。 ②输出的数字信号需求。 ③电路的抗干扰问题。 ④高速数字电路部分的信号完整性分析。输入模拟信号的特征 包括模拟信号的带宽和频段等性能特 征，这些系统性能的特征参数决定了A/D 转换器及外围电路的选取，输出数字信号的特定需求决定采样数据处理的方式，前置放大电路易引起扰动。 本设计中以单片机AT89S51为系统的控制核心，该系统从机负责数据采集并应答主机的命令。8路被测电压通过模数转换器ADC0809进行模数转换，实现对采集到的数据进行模拟量到数字量的转换，并将转换后的数据通过串行口MAX232专输到上位机， 由上位机负责数据的接受、处理和显示，并用LED数码显示器来显示所采集的结果。软件部分应用VC++编写控制软件，对数据采集系统、模数转换系统、数据显示、数据通信等程序进行了设计。系统采集段可分为十六个不同的部分，每个部分有检测系统数据参数的传
目录 1高速数据采集系统简介 2 2几种常用的数据采集系统方案简介与分析比较 3 2.1基于ARM的高速数据采集系统 3 2.2基于MCU+FPGA组合的高速数据采集系统 6 2.3基于USB2.0芯片CY7C68013以及模数转换芯片MAX1195的高速数据采集系统 10 2.4几种高速数据采集系统的比较 12 3自行设计的基于单片机的高速数据采集系统 13 3.1设计原理 13 3.2 AD转换模块设计 14 3.3 DA输出模块设计 16 3.4 LCD显示模块设计 18 3.5 总的电路图 18 4程序设计 19 5心得体会 25 6参考文献 26
1高速数据采集系统简介 通用的数据采集系统有硬件和软件两部分组成。硬件部分主要完成数据采集，存储等功能，软件部分则完成对硬件控制、对采集数据进行处理等功能。与传统的中、低速数据采集系统相比，高速高精度数据采集系统有其特殊性。首先，对于采样率高到一定程度的系统，很难用软件和常规的微机接口对其采样、转换过程进行控制。在这种情况下，通常用硬件实现转换过程的控制和采样数据的同步；其次，如果系统的实时性要求高，必须采用高速缓存对数据进行存储和高速DS芯片完成数字信号的实时处理。高速高精度数据采集系统的主要任务是将外界模拟信号进行采集转换，然后送往计算机根据相关要求进行数据处理，其结构主要由信号调理、采样保持、模数转换和微机系统等部分组成，系统的结构框图如图1.1所示。 图1.1 高速高精度数据采集系统框图 其中数据采集系统前置电路一般包括传感器、放大器和滤波器等，传感器把外界信号转变成模拟电量(如热电偶传感器、流量传感器、速度传感器等等)，其转换后的信号一般比较微弱，需要进行放大处理，在传感器转换信号和放大器工作时，常常产生噪声信号影响采集的准确性，这就需要滤波器降低各种噪声信号提高系统的信噪比。数据采集系统中常常需要对多组模拟量进行采集，在模拟量信号变化周期不快的情况下就可以选用模拟多路开关，这样模数转换电路就可以只选取一套从而降低系统的开发成本。其中模数转换器是数据采集系统中的核心部分，其性能决定了数据采集系统所能实现的功能。 2几种常用的数据采集系统方案简介与分析比较
南方Ｓ７５０Ｇ２亚米级高精度GIS数据采集器 南方S750G2是新一代GPS手持数据采集系统，其采用专业的测量型GPS定位模块及主板，性能卓越的掌上型电脑（PDA），将其融合为具有人体工程学设计的一体化三防主机，能满足移动数据采集在恶劣环境中所需的高性能，坚固和耐久的综合要求。 南方S750G2高精度GPS能够实现亚米级精度定位，接入SBAS定位仪精度是50CM，接入DGPS定位精度是30CM，能够满足精密的定位测量，内置高清摄像头，可实地对采集点进行拍照，Windoes CE操作系统让您的使用更加得心应手，可加载多种应用程序！ 南方S750G2主机使用Windows Mobile 6.5操作系统，包含了易于用户掌握使用的，人性化的软件组件。同时该产品还可以扩展为其他用途，为第三方软件提供良好的数据输出工作。 南方S750G2亚米级GPS产品参数： 系统： 操作系统： Windows Mobile 6.5 处理器：Marvell PXA-310 624MHz XScale CPU 存储器：256MB RAM内存/256MB 内置闪存ROM、支持扩展卡(8G) 媒体： 640x480分辨率，3.7英寸彩色液晶屏,TFT触摸屏 内置300万像素高清摄像头,带LED补光灯 集成扬声器、麦克风，支持录音及回放 语音通话及多媒体短信（选配） 数据通讯： 完整的RS232 标准USB 802.11b/g无线LAN（选配） 标准蓝牙 内置GPRS/GSM通讯模块，支持EDGE GPS指标:
定位精度：亚米，外部源或SBAS（与区域相关）实时差分改正，后差分； lt;0.5米（CEP），接入VRS\NRS 平面5mm+1ppm，高程10mm+1ppm，静态后处理，需外接天线。 接收机:L1，C/A码，带载波相位平滑 通道：单频12通道，2通道并行跟踪SBAS 数据更新率：1Hz（可选扩展） 冷启动：<45s 天线：平板天线，与GPS接收机，手持计算机集成一体 协议： 完全支持SBAS(MSAS\WAAS\EGNOS) 数据I/O，NMEA-0183（GGA、ZDA、GLL、RMC、GSA、GSV、VTG），TSIP 修正量I/O协议：RTCM2.3（1、3、9） 完全兼容CORS及区域参考站VRS\NRS 物理： 尺寸：216×100×78mm（L*W*D） 重量：0.66kg（带电池） 电气： 电池容量：大容量内置式，7.4V×4200mAh 工作环境： 湿度：5%～95% RH 非凝结状态 操作温度：-20摄氏度到+60摄氏度 存储温度：-30摄氏度到+70摄氏度 防水防尘等级IP65，完全保护从各个方向的冲水及扬尘 防震动及撞击，抗1.5m自然跌落于硬质面 南方S750G2文件导入导出操作步骤
压力传感器的高精度数据采集 压力传感器的高精度数据采集 一、引言 在石油、化工、冶金、电力、纺织、轻工、水利等工业及科研领域中，都必须进行相关的压力检测与分析。通常压力值的变化速度较缓慢，但在测量压力值并把它由非电量转变成电量这一过程中，要求精度非常高，本文介绍了一种通用的高精度压力数据采集系 统。系统的压力传感器选用Motorola公司的高精度X型硅压力传感器MPX2100，转换精度高、灵敏度高，具有极好的线性度，在高性能单片机AT89S52的控制下，放大调理后的模拟电量通过高精度、高性能芯片ICL7135进行A/D转换，可以保证系统具有很高的数据采集精度和很强的抗干扰能力，使用寿命长。系统采用液晶显示及PS/2键盘接口，实现了良好的人机交换。PLD技术的应用，节省了硬件电路的开销。 二、系统的硬件组成及工作原理 高精度压力数据采集系统框图。压力传感器输出的模拟信号被放大调理后经模/数转换 模块转换为数字量，传送给单片机，经过标定、运算及零点补偿等处理，在液晶显示模块上显示出来，同时可经串行接口传送到上位机，实现良好的人机交换，键盘提供人机交互的手段。 1、压力数据采集及信号调理电路 压力传感器是一种将压力转换成电流/电压的器件，可用于测量压力、位移等物理量。 压力传感器的种类很多，其中硅半导体传感器因其体积小、重量轻、成本低、性能好、易集成等优点得到广泛的应用。硅压阻式传感器属于其中的一种，它是在硅片上用扩散或离子注入法形成四个阻值相等的电阻条，并将它们接成一个惠斯登电桥。当没有外加压力时，电桥处于平衡状态，电桥输出为零。当有外加压力时，电桥失去平衡而产生输出电压，该电压大小与压力有关，通过检测电压，即可得到相应的压力值。但这种传感器由于四个桥臂电阻不完全匹配而引起测量误差，零点偏移较大，不易调整。Motorola公司生产的X型硅压力传感器则可以克服上述缺点。，与惠斯登电桥不同， Motorola专利技术采用单个X型电阻元件，而不是电桥结构，其压敏电阻元件呈X型，因而称为X型压力传感器。该X型电阻是利用离子注入工艺光刻在硅膜片上，并采用计算机控制的激光修正技术，温度补偿技术，使Motorola硅MPX系列压力传感器的精
目录 摘要 (1) 1 引言 (2) 1.1 数据采集系统的简介. (2) 1.2 课程设计内容和要求 (3) 1.3 设计工作任务及工作量的要求 (3) 2 内容提要 (3) 3 系统总体方案 (3) 3.1 系统设计思路 (3) 3.2 系统总体框图 (4) 4 硬件电路设计及描述 (4) 4.1 8253芯片及工作原理 (4) 4.1.1 基本组成及工作原理 (4) 4.1.2 8253与系统连接 (5) 4.2 ADC0809内部功能与引脚介绍 (5) 4.2.1 引脚排列及各引脚的功能 (6) 4.2.2 ADC0809工作方式 (7) 4.2.3 ADC0809与系统连接 (8) 4.3 单片机89C51的引脚与功能介绍 (8) 4.4 8255并行口芯片基本组成及工作原理 (10) 4.4.1 8255的内部结构 (11) 4.4.2 8255的工作方式 (12) 4.2.3 8255与系统连接 (12) 4.5 LED显示部分接线及工作原理 (13) 4.5.1 LED显示工作原理 (13) 4.5.2 LED显示部分接线 (14) 4.6 总体电路图 (14) 5 软件设计流程及描述 (15) 5.1 主程序设计思路 (15)
5.2 部分程序设计流程图 (16) 5.2.1 8253程序流程图 (16) 5.2.2 8255程序流程图 (17) 5.2.3 数据处理流程图 (17) 5.2.4 LED显示流程图 (17) 5.3 汇编语言程序清单 (18) 5.4 仿真结果 (21) 6 课程设计体会 (21) 参考文献 (23)
摘要 数据采集是从一个或多个信号获取对象信息的过程。随着微型计算机技术的飞速发展和普及，数据采集监测已成为日益重要的检测技术，广泛应用于工农业等需要同时监控温度、湿度和压力等场合。数据采集是工业控制等系统中的重要环节，通常采用一些功能相对独立的单片机系统来实现，作为测控系统不可缺少的部分，数据采集的性能特点直接影响到整个系统。 本课程设计采用89C51系列单片机，89C51系列单片机基于简化的嵌入式控制系统结构，具有体积小、重量轻，具有很强的灵活性。设计的系统由硬件和软件两部分构成，硬件部分主要完成数据采集，软件部分完成数据处理和显示。数据采集采用AD0809模数转换芯片，具有很高的稳定性，采样的周期由可编程定时/计数器8253控制。完成采样的数据后输入单片机内部进行处理，并送到LED显示。软件部分用Keil软件编程，操作简单，具有良好的人机交互界面。程序部分负责对整个系统控制和管理，采用了汇编语言进行了判别通道、数据采集处理、数据显示、数据通信等程序设计，具有较好的可读性。 随着计算机在工业控制领域的不断推广应用，将模拟信号转换成数字信号已经成为计算机控制系统中不可缺少的重要环节，因此数据采集系统有着重要的意义。
第9卷第3期北华大学学报(自然科学版)Vol.9No.3 2008年6月JOURNAL OF BE I HUA UN I V ERSI TY(Natural Science)Jun.2008 文章编号:100924822(2008)0320274203 高精度压力数据采集系统设计 庄 严1,伊 凤2 (1.北华大学电气信息工程学院,吉林吉林 132021; 2.中国石油天然气股份有限公司吉林石化分公司研究院,吉林吉林 132021) 摘要:介绍了一种高精度压力数据采集系统的设计方法.以高性能MSC1211Y5微处理器为核心,采用高精度硅压式压力传感器采集数据,配以信号处理,同时利用RS2485接口构成总线型通信网络,形成一个高精度数据采集系统. 关键词:数据采集;压力;传感器;微处理器 中图分类号:TP274.2 文献标识码:A Desi gn of Hi gh Accuracy Pressure Dat a Acquisiti on Syste m ZHUANG Yan1,YI Feng2 (1.E lectric Infor m ation Engineering College of B eihua U niversity,J ilin132021,China; 2.China Petroleum J ilin Petro2che m Research Institute,J ilin132021,China) Abstract:A design method of high accuracy p ressure data acquisiti on syste m is intr oduced.MSC1211Y5with high2perf or mance m icr op r ocess ors is the core,using high accuracy silicon p ressure sens or collects data,coup led with signal p r ocessing,using RS2485interface constituted bus2communicati on net w orks s o that a high accuracy data acquisiti on system is for med. Key words:Data acquisiti on;Pressure;Sens or;M icr op r ocess or 作为常见的工程量之一,对压力的数据采集技术研究很多.微电子技术的一系列成就以及微型计算机的广泛应用[1],不仅为数据采集系统的应用开拓了广阔的前景,也对压力数据采集系统的发展产生了深刻的影响. 在石油、化工、冶金等工业及科研领域中,都必须进行相关的压力检测与分析.通常,描述过程参量的压力值变化速度较慢,但在压力信号的采集过程中,要求非电2电的转换精度非常高.所以,高精度是压力数据采集技术研究与发展的一个主要方向. 1 设计方案 高精度压力数据采集系统应具有精度高、稳定性优良、误差小、灵敏度高等优良特性[2],并结合具体应用全面考虑设计技术指标所提出的各项要求,在实现功能、保证精度的前提下力求实现小型化、低成本和低功耗. 本文设计的高精度压力数据采集系统提供了一种精确测量压力的系统方法,它将三种技术融为一体:收稿日期:2007212211 作者简介:庄严(1968-),女,副教授,硕士,主要从事智能检测与自动化装置设计研究.
24位高精度数据采集 课程设计 指导老师: 姓名： 班级： 学号: 日期:2011年1月5日
24位高精度数据采集设计 一、课程设计内容 采用AD7710+MCU的方案设计出一个24位高精度数据采集系统并能通过串口将数据传输给PC机。 二、课程设计目的 1、熟悉利用图书馆和网络资源查阅资料。 2、学习24位高精度数据采集设计的方法。 3、通过此课程设计进一步的了解、掌握、和熟悉单片机开发的使用方法及汇编或者C 语言的编程方法。 4、会将设计代码下载到8051芯片内部，并通过使用硬件设备验证设计的正确性。 5、学会制作电路板。 三、课程设计背景介绍 随着计算机技术的快速发展和普及，数据采集系统也迅速得到应用。在科学研究中，应用数据采集系统可获得大量的动态信息，是研究瞬间物理过程的有力工具，也是获取科学奥秘的重要手段之一。数据采集技术是一项基本的实用性技术，它被广泛应用于图像处理、振动测试、语音信号分析和瞬态信号分析等众多领域。目前不同性能指标的通用或专用的数据采集系统，在各种领域中随处可见。 数据采集系统从广义上讲是一个数据信号收集装置、能够将被收集的信息（电信号）转换为一种统一标准格式的信号，然后进行存储、处理、交换（甚至用于控制某个执行机构）。被收集的数据信号通常是电学量，如电压、电流等，对其他物理量（如温度、压力等）的采集则是通过一种叫传感器的装置进行交换，使之成为电学量。信号的类型可以是模拟量、频率量、脉冲量、开关量等。 高精度数据采集系统比一般数据采集系统要复杂得多，需要考虑的因素比较多，不同技术指标之间往往湖湘影响、制约，是一个复杂的系统工程，需要用系统的思想来综合考虑。综合起来，其基本要点一般有以下几个大的方面： A、对应用环境的深入调研 B、设计模拟通道 C、AD转换器件和电压基准源的选择哪个 D、系统控制及电路结构设计考虑 E、数据存储于数据通信问题 F、可靠性及低功耗问题的考虑 四、AD7710简介 4．1、AD7710工作原理 AD7710以一定的速率对模拟输入信号连续采样，采样速率受系统时钟的控制。采样信号经PGA放大，使其输出电平满足电荷平衡ADC的要求，然后转换成数字脉冲序列。该序列经数字滤波器处理后，以内部数字滤波器的一阶陷波频率确定的速率更新输出寄存器的数据。寄存器中的数据可以从双向串口随机读出。 4．2、AD7710管脚图及管脚说明 AD7710提供多种封装形式，其中24脚双排直插封装的引脚排列如下：
长江大学工程技术学院 课程设计报告
课设题目
课程名称
系
部
班
级
学生姓名
学
号
序
号
指导教师
时
间
数据采集系统的设计与实现 汇编语言+微型计算机技术
信息系
2012 年 8 月 28 日～2012 年 9 月 9 日
目录
目录 长江大学工程技术学院 ..................... 错误!未定义书签。 一、设计目的 ............................. 错误!未定义书签。 二、设计内容 ............................. 错误!未定义书签。 三、硬件设计及分析 ....................... 错误!未定义书签。
1．总体结构图......................... 错误!未定义书签。 2.各部件端口地址设计及分析 ............ 错误!未定义书签。 3.各部件的组成及工作原理 .............. 错误!未定义书签。 四、软件设计及分析 ....................... 错误!未定义书签。 1．总体流程图......................... 错误!未定义书签。 2.主要程序编写及分析.................. 错误!未定义书签。 五、系统调试 ............................. 错误!未定义书签。 1.调试环境介绍........................ 错误!未定义书签。 2. 各部件的调试....................... 错误!未定义书签。 3.调试方法及结果...................... 错误!未定义书签。 六、总结与体会 ........................... 错误!未定义书签。 七、附录 ................................. 错误!未定义书签。
华中科技大学 硕士学位论文 远程数据采集系统的设计与实现 姓名：吴雪峰 申请学位级别：硕士 专业：计算机系统结构 指导教师：谢长生 20070604
摘要 在进行数据采集时，由于许多被测对象距离较远或现场危险，只能在远距离的地方进行测量，然后传输出去，这便产生了远程数据采集系统。远程数据采集系统有着自身的特点：首先，为了精确和全方位获取环境信息，系统一般要提供多个采集通道进行高速采样；其次，为方便用户随时了解系统的运行状况，系统在高速采样的同时，必须能以异步接收和处理控制站的命令、传输用户所需数据；另外，远程数据采集系统一般仅靠电池供电，于是低功耗成为衡量系统性能的重要指标。 从实时性、远程可控性、低功耗的目标出发，提出由FPGA（现场可编程门陈列）作为数据采集控制部分、由嵌入式微处理器系统和单片机作为数据存储和传输部分的数据采集系统。外部信号通过前置放大、滤波后，在FPGA的控制下进行高速数模转换和缓存；采集到的数据由嵌入式微处理器系统进行读取、处理和存储；数据通过RJ-45网络接口或无线数传模块传输至远程上位机。 单片机在系统中有三个作用：一是提供用户操作输入接口及系统状态指示灯等信息；二是当嵌入式微处理器系统在高速采集和存储时，可以异步的接收来自控制站的无线命令，并对命令进行分析和处理；三是对嵌入式微处理器系统进行电源控制，在不需要采样时可以将嵌入式板的电源断开。 与通常的仅仅采用单片机或嵌入式微处理器系统的采集系统相比，同时采用两者可以将用户接口和采集任务分开，使采集系统在保证吞吐率和实时性的同时能处理用户输入或来自控制站的无线传输命令。另外，单片机对嵌入式微处理器系统的电源控制功能可以达到降低系统功耗的目的。 关键字：数据采集，嵌入式系统，无线数据传输
前言 对海洋监测数据进行有效的采集、存储和处理，是所有自动化海洋监测系统都需要设计和开发的重要内容。尤其恶劣工作环境和长期无人坚守时，海洋监测数据的采集、存储和处理就起到了中坚作用．是关系海洋监测任务能否自动地长期和可靠执行的关键。目前，海洋技术越来越趋向于多要素的长期和同步监测，不仅要考虑特殊的工作环境和长期运行要求．还考虑传感器的数量、特点和数据处理方法等，这使得海洋监测数据的采集、存储和处理任务日益繁重并且要求提高了。开展各种海洋监测项目时，专业科技人员都需要花费大量的时间和精力配套开发相关硬件和软件。这些研发工作内容接近但是不尽相同，花费人力物力以外，系统性能和成本也必须考虑。本文提出一种海洋监测领域专用的通用型数据采集与处理系统的设计方法。该系统可以灵活应用于各种海洋监测项目．不仅避免项目开发过程中对人力和物力的重复性损耗．而且。形成的专业优势和高性能设备能够确保信息采集、处理和控制更加系统高效。 1系统设计要求 海洋监测通用数据采集与处理系统专门针对海洋监测这一应用领域。因此，设计充分考虑目前国内海洋监测领域的常用传感器类型、数据采集和处理方法，以及海洋监测的应用环境和要求。系统要求在通用性、专业性、智能性和扩展性方面具有一定优势。为满足大部分海洋监测项目的需要．通用型海洋监测数据采集与处理系统要求灵活地提供多路模拟量数据采集通道、多路数字／脉冲量数据采集通道、多路数字量输出控制通道、多路串行通信和远程通信接口。目的是兼容各种海洋监测项目常用的传感器．兼容各种常用的远程通信设备并提供直接连接上位机的系统设置和操作功能。同时。为实现海洋监测项目的一些控制操作功能，例如．对连接的海洋监测传感器执行加断电和开始、停止采集信息．以及特殊传感器例如毛刷的操作等。针对海洋监测多要素和长期性的特点，系统设计大容量数据存储功能和灵活的系统操作设置功能，包括不同种类的数据设置不同的采样时间，或者特殊情况下，例如，风速和有效波高大于一定值时启动数据的加密采集处理功能等。为适应海洋监测的工作环境，甚至恶劣环境，系统要满足强抗干扰、高可靠性和低功耗等要求。 2系统设计 海洋监测通用数据采集与处理系统由硬件设备和配套软件两部分组成。硬件设备的基本功能包括：与海洋监测项目需要的各种传感器有效连接．根据监测项目的要求实时采集、处理并存储各种数据信息．实现现场海洋监测系统与计算机上位机的直接信息传输．连接无线传输模块，实现远程自动化海洋监测项目要求的监测信息无线传输功能。配套软件包括系统初始化设置软件和数据接收及处理软件两部分。 2．1硬件设计和工作原理 硬件设备的内部结构除核心处理器以外，具体分为模拟量信息采集通道、数字控制通道、脉冲通道、信息通信端口、信息存储和设备供电。具体的硬件设计方案如图l所示。综合考虑海洋监测对功耗和系统要求．选择AVR单片机作为设备的核心处理器。如图l所示．设备采用AtmelATmegal28型AVR单片机作为硬件核心处理器。外部12V(9一18V范围)直流供电。LM2576电源芯片将系统+12 V开关电源转换成+5V稳压供电。RTC时钟模块通过DSl302时钟芯片的涓流充电方式，提供设备实时时钟，方便存储记录时间。SD卡大容量数据存储模块利用单片机的SPI接口模式。由AMSlll7
摘要 数据采集系统，是用计算机控制的多路数据自动检测或巡回检测，并且能够对数据实行存储、处理、分析计算以及从检测的数据中提取可用的信息，供显示、记录、打印或描绘的系统。 本课程设计对数据采集系统作了基本的研究。本系统主要解决的是采集10路模拟量(10位精度)，20路开关量，采集的数据每隔1毫秒，通过串行通讯方式RS485向一台工控机传送的实现方法。 关键字：数据采集、A/D转换、模拟量。数字量、串行通信
数据采集系统的设计 1 设计内容及要求 设计一个数据采集系统，系统要采集10路模拟量(10位精度)，20路开关量，采集的数据每隔1毫秒，通过串行通讯方式RS485向一台工控机传送。 要求：①选择合适的芯片；②设计原理电路（包含译码电路）；③编制数据采集的程序段；④编制数据通信程序段；⑤撰写设计说明书。 2 数据采集系统原理及实现方案 本课设是设计一个数据采集系统，系统要采集10路模拟量(10位精度)，20路开关量，采集的数据每隔1毫秒，通过串行通讯方式RS485向一台工控机传送。 数据采集与传输系统一般由信号调理电路，多路开关，采样保持电路，A/D，单片机，电平转换接口，接收端（单片机、PC或其它设备）组成。硬件设计应用电子设计自动化工具，数据采集原理图如图1所示： 图1 数据采集原理图 由原理图可知，此设计主要分三大部分：模拟量的输入采集，数字量的输入采集，从机向主机的串行通信。 信号采集分析：采集多路模拟信号时，A/D转换器前端需加采样/保持(S/H)电路。待测量一般不能直接被转换成数字量，通常要进行放大、特性补偿、滤波
等环节的预处理。被测信号往往因为幅值较小，而且可能还含有多余的高频分量等原因，不能直接送给A/D 转换器，需对其进行必要的处理，即信号调理。如对信号进行放大、衰减、滤波等。 本题设计要求简单，模拟量和数字量直接给出，故信号采集部分可忽略，而将数据输出直接连接至A/D 转换器输入端。 模拟量的采集：A/D 转换器的选取应考虑：（1）转换时间的选择：转换速度是指完成一次A/D 转换所需时间的倒数，是一个很重要的指标。A/D 转换器型号不同，转换速度差别很大。由于本系统的控制时间无具体要求，故可不予考虑，但至少要小于题目要求的1ms ，这是可以达到的。（2）AD 位数的选择：A/D 转换器的位数决定着信号采集的精度和分辨率。要求精度为10位。 输入为0～5V 时，分辨率为 0049.01 25 1210=-=-N F V V 设计要求10位精度的10路模拟量，通过查阅资料，TLC1543芯片满足要求。 TLC1543 是一种开关电容结构的逐次逼近式A/D 转换器， 片内提供转换时钟，12 位或 8 位串行数据输出。可采集 11 路模拟输入电压，由片内多路开关选通，并采样保持。 数字量的采集：设计中要求是20路数字量，可利用单片机的I/O 口直接采集，但需要20个I/O 口与之对应，这样，就浪费了芯片的管脚资源，可采用并行采集、串行输出的办法，进行I/O 口扩展。 传输方式分析：通过串行通讯方式RS485向工控机传送。