嵌入式計(jì)算機(jī)多路高精度測(cè)力系統(tǒng)的研制.pdf

1、針對(duì)實(shí)際測(cè)量中對(duì)多通道及高精度等應(yīng)用的需求,研制了一種嵌入式計(jì)算機(jī)多路高精度測(cè)力系統(tǒng),它集壓力傳感器信號(hào)變送、實(shí)時(shí)采集、大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、串行計(jì)算機(jī)通信于一體,前端采集器基于8051F410單片機(jī)和18位高精度模數(shù)轉(zhuǎn)化器FS511,實(shí)際采樣穩(wěn)定分辨率可以達(dá)到16位,與計(jì)算機(jī)之間通過(guò)CAN或RS485物理協(xié)議通信。該裝置具有萬(wàn)分之一的分辨率、采集單元可存儲(chǔ)數(shù)據(jù)2M字節(jié)、可以在一條串行總線(xiàn)上連接多達(dá)64個(gè)分機(jī),內(nèi)部定時(shí)鐘表可連續(xù)運(yùn)行100年不

2、重復(fù)。
　　課題總體由下位機(jī)設(shè)計(jì)和上位機(jī)設(shè)計(jì)構(gòu)成,基于8051F410單片機(jī)的下位機(jī)包括硬件電路設(shè)計(jì)和軟件程序設(shè)計(jì)。論文在理論上分析了被測(cè)量數(shù)據(jù)標(biāo)定處理所需的修正方法,其中包括使用最小二乘法進(jìn)行線(xiàn)傳感器標(biāo)定,利用對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)采樣和求均值的方法來(lái)提高ADC分辨率。
　　下位機(jī)硬件采用C8051F410作為核心處理芯片,設(shè)計(jì)了信號(hào)采樣電路、濾波電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、通訊模塊電路等芯片外圍電路,充分利用C8051F

3、410內(nèi)部集成的UART、定時(shí)計(jì)數(shù)器、SPI等功能模塊,提高了電路集成度。在模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計(jì)中使用臺(tái)灣富晶公司的18位高精度模數(shù)轉(zhuǎn)化器FS511。在通信模塊設(shè)計(jì)中,通信口的物理協(xié)議可根據(jù)需要選擇CAN總線(xiàn)或RS485總線(xiàn),為現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控與遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)提供了方便。提供大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ),可以離線(xiàn)連續(xù)存儲(chǔ)記錄四天的數(shù)據(jù),為便攜式數(shù)據(jù)采集儀的應(yīng)用創(chuàng)造了可能性。下位機(jī)程序主要實(shí)現(xiàn)對(duì)多路測(cè)量信號(hào)的采樣以及采樣數(shù)據(jù)的計(jì)算,其中包括利用過(guò)采樣和求均值方法提高AD