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单片机技术在数据采集及监测过程中的应用

发布时间:2020-07-07 发布时间:
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摘要:应用单片机微型智能系统对输出数据:电压、电流及电位的采集测量、显示和打印。以8031单片机为核心,8031单片机有一个8位的CPU,一个128字节的RAM,21个特殊功能寄存器,4个8位并行I/O口,1个全双工异步串行端口,2个16位定时器/计数器,5个具有优先级别的中断源。在8031外接一片程序存储器就可以构成一个有完整功能的微机应用电路。
关键词:8031单片机;数据采集;A/D转换

0 引言
软件方面,指令周期短,同时还具有乘除法指令,多种形式的位操作类指令,逻辑运算类指令也独具特色。通过信号调制电路,将输出电流、电压及电位信号转换成0到5V的标准信号,再通过串行A/D转换芯片ADC0834转换成数字信号供存储,以显示和打印。硬件抗干扰方面用到MAX707,对电源起到监控作用,在上电和掉电时自动复位。实时时钟方面用到DS12887新型时钟芯片,断电情况下运行十年以上不丢失数据,计秒、分、时、天、星期、日、月、年,并有闰年补偿功能,可以用二进制数码或BCD码表示时间日历和警报。软件结构设计中采用模块化程序设计,包含数字滤波,软件看门狗等软件抗干扰子程序,为恒电位仪增添了外围的智能系统,方便用户分析、处理数据,了解仪器的工作情况,从而进行有效的处理。
主要功能介绍:
(1)信号的数据采集。输出电压为0~100V,电流为0~100A,电位为-2~0V,输出(显示、打印)保留一位小数。
(2)人机对话功能。通过键盘对时间进行更正设定,选择显示参数及相应的功能。
(3)打印输出。
(4)报警功能。当系统出现故障时,如输出开路、过流等故障,蜂鸣器输出报警,以提醒用户排除故障。

1 硬件设计
以8031单片机为核心,8031单片机有一个8位的CPU,一个128字节的RAM,21个特殊功能寄存器,4个8位并行I/O口,1个全双工异步串行端口,2个16位定时器/计数器,5个具有优先级别的中断源。在8031外接一片程序存储器就可以构成一个有完整功能的微机应用电路。



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