基于雙51單片機的信號處理系統設計

在2 V信號輸入的條件下，信號處理單元的采樣結果(隨機取樣1 000次)見(jiàn)圖6。圖中的(1)(2)(3)分別表示單片機1在沒(méi)有使用數字濾波算法，采用中值濾波算法和算術(shù)平均值濾波算法的條件下得到的輸出結果。采樣結果中，在理想情況下，采樣值應該是102。

通過(guò)對兩種不同條件下采樣結果的分析可得到結論：在使用濾波算法的條件下，檢測系統的采樣結果會(huì )更集中在理想值附近，但采樣結果的誤差并沒(méi)有消除，而且該誤差具有明顯的隨機性。根據誤差理論，該類(lèi)誤差應屬于未定系統誤差。
根據表1可知。在使用算術(shù)平均值濾波算法的情況下，可以提高信號處理單元采樣結果的精度。因此，使用算術(shù)平均值濾波算法作為單片機的數字濾波算法。

將該系統用于液面探測系統的信號處理，以驗證該系統的可行性。在理想狀態(tài)下，液位信號將按照線(xiàn)性的規律變化。另外，根據液位檢測原理設計的電容檢測電路也以線(xiàn)性規律反映電容值與電壓值之間的關(guān)系。因此，線(xiàn)性規律變化的信號是檢測系統的測試的重要指標。
在使用函數發(fā)生器模擬線(xiàn)性變化信號的條件下，函數發(fā)生器按照如下方式設置：鋸齒波的輸出，上升區間占100％，輸出頻率為1 Hz，下偏移為0 V，Vp-p為2 V。信號處理單元的采樣頻率設詈為100 Hz，并且采用4個(gè)點(diǎn)進(jìn)行算術(shù)平均值濾波。隨機采樣1 000次的采樣結果的折線(xiàn)圖見(jiàn)圖7。從該采樣結果來(lái)看，經(jīng)過(guò)濾波算法的處理之后，信號處理單元可以獲得較好的采樣結果。

5 結論
本文完成了基于雙單片機的信號處理系統的設計，由ADC0832對要采集的信號進(jìn)行A／D轉換，兩單片機可同時(shí)讀取獨立的外部存儲器的任何存儲單元，通過(guò)串口將單片機2從存儲器中讀取的數據送入計算機。兩單片機不同的晶振頻率設置便于在不同的工作狀態(tài)。經(jīng)過(guò)實(shí)驗說(shuō)明：以雙單片機作為信號處理系統的核心，具有便于實(shí)時(shí)控制，系統便于擴展等優(yōu)點(diǎn)，是以后信息處理的一個(gè)發(fā)展方向。