運用C8051F340的數據采集系統電路設計

　　系統的硬件設計主要是數據采集模塊。由于C8051F340內部集成了高精度時(shí)鐘源、USB 控制器、電壓調節器、A／D 轉換器以及用于A(yíng)／D 轉換的參考電壓源等豐富的片上外設，因此在對數據采集模塊硬件設計時(shí)，無(wú)需擴展上述電路，使得系統硬件結構簡(jiǎn)單，集成度高，可靠性好。如圖所示，通過(guò)片上USB 接口，C8051F340與PC 機相連，從PC 機USB 接口+5 V 端提取電源輸入至REGIN 引腳，內部電壓調節器提供+3．3 V 電壓。SD 卡等元件的供電也由PC 機USB 接口提供，但需經(jīng)+5 V 至+3．3 V 的電壓轉換電路。此外，系統還具有獨立的電源模塊，應對系統獨立運行而現場(chǎng)USB 不能供電的情況。C8051F340通過(guò)其片上P00～P03引腳與SD 卡連接，實(shí)現SPI 模式通信。需要說(shuō)明的是：P01與D0和P02與DI 的兩條連接線(xiàn)應該分別接10 kΩ和100 kΩ的上拉電阻，圖2中省略。系統還設計了復位按鍵，用于下載程序代碼和進(jìn)行調試的10針下載調試接口，用于對被測信號限幅和防混疊濾波的預處理。PC 機和數據采集模塊互連的USB 連接線(xiàn)應選用帶有雙磁環(huán)保護的連接線(xiàn)，以保護數據采集模塊由于USB 經(jīng)常連接帶電拔插或其他干擾而遭受損壞。

　　本文設計的數據采集器利用高度集成的器件C8051F340實(shí)現數據A／D 轉換、USB總線(xiàn)通信和系統控制，可與計算機聯(lián)機，也可利用大容量SD 卡長(cháng)時(shí)間現場(chǎng)獨立工作，數據采集方便。該數據采集器僅采用C8051F340一個(gè)主器件，結構簡(jiǎn)單，工作穩定，體積小，成本低，現已成功用于工業(yè)現場(chǎng)。