低功耗數據采集系統的設計

摘    要：本文介紹了一種基于集成數據采集芯片ADmC824的超低功耗數據采集系統的軟硬件設計，以及在線(xiàn)可編程技術(shù)在該系統中的應用。研究了降低采集系統功耗以延長(cháng)系統工作時(shí)間的數據采集記錄系統的設計方法。
關(guān)鍵詞: 低功耗數據采集；ADmC824；在線(xiàn)可編程技術(shù)

引言
油田參數采集、環(huán)境監測、氣象監測等工作中，經(jīng)常碰到在野外等特殊場(chǎng)合下長(cháng)時(shí)間地采集記錄變化緩慢的物理量參數。這對數據采集記錄系統提出了低功耗、微型化和可與計算機連接的要求。本文以數據采集器芯片ADmC824為核心，采用多種方法有效地提高了系統集成度并大幅度降低了功耗。
本文介紹的系統由采集器、上下載器和系統上下層軟件三大部分構成。采集器由電池供電，安裝于現場(chǎng)，可脫離系統按程序自動(dòng)完成數據的采集和記錄；上下載器是記錄器與微機的硬件接口，完成采集程序的下載和采集完成后的數據上傳；系統下層軟件采用高級語(yǔ)言C51編制，大大縮短了開(kāi)發(fā)時(shí)間，上層軟件采用VB編制，可以由計算機控制系統工作，并完成記錄器結果的讀人存儲和分析處理。

系統硬件設計
采集器硬件主要由以下幾部分組成：數據采集芯片ADmC824、閃速電擦除存儲器、電池、液晶顯示及串口通信。
數據采集芯片ADmC824
數據采集芯片ADmC824是整個(gè)系統的核心。它將8052內核、兩路24位+16位??ADC、12位DAC、Flash、WDT、mP監控電路、溫度傳感器、雙激勵恒流源、時(shí)間間隔計數器、SPI和12C總線(xiàn)接口等豐富資源集成于一體，體積小、功耗低、非常適合用于各類(lèi)便攜式儀器。尤其需要指出的是它還有一個(gè)內置的時(shí)間間隔計數器，可以實(shí)現最大128個(gè)小時(shí)的定時(shí)功能，并且可以用它實(shí)現掉電喚醒，這是普通單片機無(wú)法實(shí)現的。
閃速電擦除存儲器
對于獨立工作的數據采集記錄系統來(lái)說(shuō)，數據記錄的存儲可靠性和存儲容量是至關(guān)重要的。Flash可在線(xiàn)讀寫(xiě)，掉電數據不丟失，理論上，掉電數據可以保存超過(guò)10年，有明顯的優(yōu)越性。由于單片機選用了AdmC824，它可以很方便地訪(fǎng)問(wèn)大于64K，最大可到16M的數據空間，而不需要額外占用十分緊缺的I/O口，也不用增加更多的譯碼、鎖存芯片，這也給進(jìn)一步降低功耗提供了幫助。本系統使用的數據存儲器是128K的29EE011，根據實(shí)際情況還可以增加容量，原理相同。
液晶顯示
在低功耗系統中，必須采用功耗比較低的液晶顯示器，而不能使用功耗比較大的數碼管顯示。本系統中選用的是MDLS16265液晶顯示模塊。MDLS16265是5