32路温度数据采集系统的设计与实现

时间:2022-05-24 11:04:38

32路温度数据采集系统的设计与实现

摘要:某加热炉需要对32个温度检测点进行巡回检测,对此进行硬件电路设计并进行数据采集系统的主程序及子程序的编写,通过硬件和软件的设计,实现对32路温度数据采集。

关键词:32路温度;数据采集系统;设计;实现

中图分类号:TP274.2 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 24-0000-01

Design and Implementation of the 32-channel Temperature Data Acquisition System

Guan Feng

(College of Mechanical and Transportation Engineering,China University of Petroleum,Beijing102200,China)

Abstract:A furnace temperature detection point for 32 roving detect this hardware circuit design and preparation of the data acquisition system of the main program and subroutine,32 temperature data acquisition hardware and software design.

Keywords:32-channel Temperature;Data acquisition system;Design;

Achievement

一、设计要求

某加热炉需要对32个温度检测点进行巡回检测,对此进行硬件电路设计并进行数据采集系统得主程序及子程序的编写。

二、设计内容

(一)使用的芯片

单片机:80511片

AD转换器:12位AD574 1片

采样保持器:LF398 1片

CD4051多路开关 4片

74138:三/八译码器1片

74373:电平触发的8路锁存器1片

放大器 4片

32路温度测量变送器

(二)硬件电路设计思路

1.采用4片CD4051 构成32路数据采集通道[1]。2.CD4051的选通地址A,B,C由P1.0,P1.1,P1.2控制,同时P1.0,P1.1,P1.2连接三/八译码器输入端,每片CD4051的片选信号INH分别由P2.0~P2.3来控制。3.通过CD4051多路模拟开关切换后得到的数值比较小,需要经过放大器放大信号,这样信号容易辨认。4.32数据采集信号分时经过一条通道进入采样保持器LF398,将离散信号转换成模拟信号[2]。5.信号由采样保持器直接连接AD574,AD574 设置为12位AD转换,信号范围(0-10v)采样模式。6.AD574的使能和启动信号直接连接到单片机引脚;12位AD转换的值,直接并行的连接到单片机的12路引脚。7.AD574A是12位的逐次型逼近式芯片 ,由于8051的数据线是8位的,所以必须用2次输入转换的数据[3]。8.锁存器74LS373的输出允许控制端直接由 74LS138三/八译码器的Y7来控制,这样每8路温度检测完会有段间隔数据不能从锁存器输出,即输出允许控制端无效。这样就使得温度检测循环有序。9.采用中断扫描的方式,中断源为AD转换产生的中断。10.采用延时子程序来保证LF398采样保持器采样过程的完成。

硬件电路连接图如图2.2.1

图2.2.1 硬件电路连接图

(三)软件设计思路

1.系统软件设计采用模块化结构。整个程序由主程序,初始化程序和中断服务子程序、延时子程序等模块组成。2.采用中断扫描的方式,中断源为AD转换产生的中断。3.整个程序包括对8051中断的初始化,模拟通道的切换,A/D转换器的启动及数据读取和存储[4]。4.将采集的数据送入8051内部RAM30H,31H。

(四)程序框图设计

三、设计难点

(1)如何控制才能使32路温度通道各自依次导通;(2)锁存器的使用;(3)AD574模数转换器(12位)与单片机8051的数据传输(8位);

参考文献:

[1]李娟.基于蓝牙技术的无线数据采集系统的设计[J].蓝牙技术应用,2008,24(22):195-198

[2]符鹤,周忠华,彭智朝.蓝牙技术的原理及其应用[J].电脑应用技术,2006(67):7-9

[3]雷进辉,孙甲霞.基于蓝牙技术的数据采集系统的设计[J].科技信息,2009(29):79

[4]张华星.蓝牙技术与应用[J].APPLICATIONS,2008,34(12):45-49

[作者简介]管峰(1988,1-),中国石油大学(北京)硕士研究生,研究方向:机械设计方法及理论。

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