基于A(yíng)T89S52多路數據采集系統的設計

摘要：針對采集精度低、主控芯片資源占用大，采集速度慢等問(wèn)題設計了一種多路數據采集系統。系統采用AT89S52單片機為核心，四路24位A／D負責數據采集任務(wù)。系統可根據不同的需要對這些數字量進(jìn)行相應的計算和處理，得到所需的數據，并將這些計算結果反饋給用戶(hù)或被控系統，達到監測和控制的目的。實(shí)驗結果表明：系統具有硬件電路簡(jiǎn)單、采集精度較高、實(shí)時(shí)顯示等優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：數據采集系統；AT89S52單片機；CS5532；A／D

0 引言
現代工業(yè)控制、自動(dòng)檢測技術(shù)中的數據采集與處理是將現場(chǎng)的電壓、電流、壓力、流量、溫度、角度等模擬信號和一些開(kāi)關(guān)量信號進(jìn)行采集，轉變成數字量，再根據不同的需要對這些數字量進(jìn)行相應的計算和處理，得到所需的數據，然后將這些計算結果反饋給用戶(hù)或被控系統，達到監測和控制的目的。完成這個(gè)功能的系統就是數據采集與處理系統。
數據采集的主要技術(shù)是采集速度和精度。采集速度主要與采樣頻率、A／D轉換速度等因素有關(guān)，采集精度主要與A／D轉換器的位數有關(guān)。本系統就是一種以單片機為控制器，對數據進(jìn)行存取和發(fā)送并顯示的數據采集系統。一個(gè)實(shí)時(shí)控制系統一般需要完成數據采集、模數轉換、數據存取及發(fā)送等任務(wù)。CS5532進(jìn)行模數轉換，AT89S52控制A／D轉換并將讀取到的數據發(fā)送給工控機。這樣，在高速的數據采集時(shí)，就避免了微機系統操作時(shí)速的限制，大大地提高了數據采集系統的效率。從而滿(mǎn)足了控制系統的實(shí)時(shí)、高速控制要求。

1 多路采樣系統的總體設計
多路數據采集對系統的軟、硬件性能要求很高。本文使用高速串行接口A(yíng)／D芯片(CS5532)與單片機組成數據采集系統。該系統以AT89S 52單片機和24位串行芯片A／D(CS5532)構成。數據采集的精度能達到24位、同時(shí)串行A／D與單片機之間采用SPI接口，可以同時(shí)驅動(dòng)四路A／ D，信號增益可以達到32位，出口速率可以達到400字／秒，能形成多路高速數據采集系統。
本采集系統的硬件電路由主控部分(單片AT89S52)、模數部分(A／D芯片CS5532)、顯示部分(八段數碼管)3個(gè)部分組成。各部分之間相互協(xié)作，實(shí)現數據采集的功能。其硬件結構如圖1所示。

2 多路采集系統的硬件設計
整個(gè)硬件系統是以單片機AT89S52作為主控芯片，控制整個(gè)電路的運行。為了能使單片機正常工作須在其外圍加復位電路。即：采用穩定的硬件復位方式。本系統采用看門(mén)狗X5045作為復位電路的主要芯片用來(lái)控制復位的完成。采用X5045有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)上電可以自動(dòng)發(fā)出復位信號。(2)當單片機的電壓降到一定時(shí)X5045的復位引腳會(huì )給出一個(gè)復位信號使單片機復位。(3)當程序進(jìn)入死循環(huán)時(shí)X5045會(huì )給出一個(gè)復位信號使單片機恢復正常?？刂朴布娐吩韴D如圖2所示。