新聞中心

EEPW首頁 > 測試測量 > 設(shè)計應(yīng)用 > 多功能低功耗海洋數(shù)據(jù)采集器的設(shè)計

多功能低功耗海洋數(shù)據(jù)采集器的設(shè)計

作者: 時間:2012-07-23 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計
根據(jù)系統(tǒng)整體功能,系統(tǒng)硬件包括:輸入信號接口模塊、單片機核心控制模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、時鐘模塊、看門狗模塊、串行通信模塊和電源模塊。
2.1 輸入信號接口設(shè)計
接收從風(fēng)速風(fēng)向傳感器和雨量傳感器傳來的兩路脈沖信號包括:0~1 kHz方波的風(fēng)速頻率信號和降雨脈沖信號。兩路輸入信號進行信號調(diào)理電路,調(diào)理成可以進入單片機的0~3.3 V電壓信號進入MCU。要接收從氣壓傳感器、濕溫傳感器和風(fēng)向傳感器輸入的四路模擬信號。本設(shè)計A/D模塊使用外接16位的A/D轉(zhuǎn)換芯片MAX1168。四路模擬信號進入AD后轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,經(jīng)信號調(diào)理電路轉(zhuǎn)換成0~3.3 V電壓信號進入MCU。將激光測距傳感器和溫鹽傳感器輸入的兩路RS232信號經(jīng)過MXA232電平轉(zhuǎn)化后,進入外擴串口芯片ST16C554D,然后進入MCU。為防止高強度干擾損壞單片機,文中設(shè)計了光電隔離電路。輸入信號邏輯框圖如圖2所示。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/193538.htm

b.JPG


2.2 單片機核心控制模塊
單片機核心控制模塊的設(shè)計主要包括C8051F020單片機的最小系統(tǒng)、鍵盤及液晶顯示電路的設(shè)計。C8051F系列單片機是Silicone Labora tories公司生產(chǎn)的混合信號片上系統(tǒng)型MCU,精簡指令集結(jié)構(gòu),大多數(shù)指令可以在一個時鐘周期內(nèi)完成。C8051F120單片機具有100MIPS的處理峰值、128 kB的Flash存儲器、8448B的RAM、可外接存儲器、具有12位A/D且轉(zhuǎn)換峰值可達100ksps、64個I/O端口。因此選用C8051F1 20作為整個采集器的控制核心。為了方便野外安裝、調(diào)試設(shè)備,設(shè)計了鍵盤和液晶顯示模塊。液晶顯示模塊選擇OCM12864-8,與單片機連接只需5根數(shù)據(jù)線,操作方便,內(nèi)置字庫,可以輕松顯示中文、圖畫、數(shù)字、英文等信息。
2.3 數(shù)據(jù)存儲接口設(shè)計
數(shù)據(jù)存儲時,每分鐘數(shù)據(jù)以一條記錄的形式存入文件。測量數(shù)據(jù)以ASCII字符存儲,各要素數(shù)據(jù)按照讀取配置文件時得到的要素順序排列,并在記錄前面加上采集時間。選擇的存儲芯片AT45DB041,采用8腳的SOIC封裝。AT45DB041是ATMEL公司的新型FLASH芯片,該芯片具有容量大、讀寫速度快、外圍電路少等諸多優(yōu)點,更為重要的是該芯片可最低工作在2.5 V,工作電流僅為4 mA,因此在移動通信、便攜場合得到了廣泛的應(yīng)用。數(shù)據(jù)存儲接口邏輯如圖3所示。

c.JPG



評論


相關(guān)推薦

技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉