用于環(huán)境監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)采集器設(shè)計(jì)
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/194770.htm (2)A/D轉(zhuǎn)換電路 A/D轉(zhuǎn)換電路采用MAX197,用于將監(jiān)測(cè)儀器送來(lái)的4~20mA的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送至單片機(jī)進(jìn)行處理。MAX197芯片是美國(guó)MAXIM公司近年的新產(chǎn)品,是多量程(±10V,±5V,0~10V,0~5V)、8通道、12位高精度的A/D轉(zhuǎn)換器。它采用逐次逼近工作方式,有標(biāo)準(zhǔn)的微機(jī)接口。三態(tài)數(shù)據(jù)I/O口用做8位數(shù)據(jù)總線,數(shù)據(jù)總線的時(shí)序與絕大多數(shù)通用的微處理器兼容。全部邏輯輸入和輸出與TTL/CMOS電平兼容。新型A/D轉(zhuǎn)換器芯片MAX197與一般A/D轉(zhuǎn)換器芯片相比,具有極好的性能價(jià)格比,僅需單一+5V供電,且外圍電路簡(jiǎn)單,可簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)。 在此采集器系統(tǒng)選用從CPU與其聯(lián)接。使AT89C52的P0.0~P0.7與MAX197的D0~D7相連。P2.7作片選信號(hào),MAX197的地址分配為7000H。選擇MAX197為軟件設(shè)置低功耗工作方式,所以置SHDN腳為高電平,本例采用內(nèi)部基準(zhǔn)電壓,所以REF、REFDJ均通過(guò)電容接地。用P1.7腳用做判讀高、低位數(shù)據(jù)的選擇線,直接與HBEN腳相連。MAX197的INT腳與從CPU的P1.6相連,作為轉(zhuǎn)換識(shí)別信號(hào)。 (3)通訊傳輸單元 由于環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)地理位置比較分散、偏僻、自然條件較差,采用有線傳輸需要架設(shè)專線,成本太高。無(wú)線傳輸因組網(wǎng)迅速靈活、建設(shè)周期短、成本低,特別適合條件差的野外使用環(huán)境和跨區(qū)域的應(yīng)用。特別是隨著移動(dòng)通訊技術(shù)的發(fā)展,采用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)方式來(lái)傳輸數(shù)據(jù)已成為新的發(fā)展趨勢(shì)。這里采用了深圳宏電公司的GPRS無(wú)線數(shù)據(jù)終端單元(DTU)作為監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的傳輸單元,其主要技術(shù)特點(diǎn)有: 一是透明數(shù)據(jù)傳輸。H7100GPRSDTU直接提供RS485或RS232接口,使用簡(jiǎn)單、方便,為用戶的數(shù)據(jù)設(shè)備提供透明的傳輸通道;二是后臺(tái)計(jì)算機(jī)支持經(jīng)。普通GPRSModem通常需要附著在PC機(jī)上虛擬撥號(hào)上網(wǎng),利用PC機(jī)的資源進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)和協(xié)議轉(zhuǎn)換;而H7100GPRSDTU內(nèi)置自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)連接和協(xié)議處理模塊,無(wú)須后臺(tái)計(jì)算機(jī)支持;三是點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)、對(duì)等、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。H7100GPRSDTU可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)~點(diǎn)、點(diǎn)~多點(diǎn)、中心~多點(diǎn)的對(duì)等數(shù)據(jù)傳輸,傳輸時(shí)延一般小于1s;四是永遠(yuǎn)在線。H7100GPRSDTU一開機(jī)就能自動(dòng)附著在GPRS網(wǎng)絡(luò)上,并與數(shù)據(jù)中心建立通訊鏈路,隨時(shí)收發(fā)用戶數(shù)據(jù)設(shè)備的數(shù)據(jù)。由于H7100GPRSDTU直接提供RS485或RS232接口,因此和主CPU之間的通訊電路采用兩種串行通訊方式:即RS-485和RS-232方式。分別采用MAXIM公司的MAX1487和MAX202E通訊芯片來(lái)實(shí)現(xiàn),通過(guò)內(nèi)定的通訊協(xié)議及GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元與遠(yuǎn)程的監(jiān)測(cè)信息處理中心進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。 ?。?)按鍵、顯示電路 本采集器采用比高科技公司的BC7281芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)采集器上的相關(guān)參數(shù)輸入及數(shù)據(jù)顯示。該芯片可驅(qū)動(dòng)8位或16位數(shù)碼管顯示,具有64鍵鍵盤接口,內(nèi)含去抖功能,具有2種鍵盤工作模式,適應(yīng)不同應(yīng)用要求,獨(dú)具光柱譯碼方式,可獨(dú)立控制兩條64段光柱顯示,段尋址功能便于控制獨(dú)立的LED,16位均均可獨(dú)立控制閃爍屬性,閃爍速度軟件可調(diào),段驅(qū)動(dòng)極性及移位脈沖時(shí)序均可控,可配合各種形式的驅(qū)動(dòng)電路,鍵盤部分具有鍵值鎖存功能,內(nèi)部顯示寄存器和控制寄存器的內(nèi)容均可讀出,且采用2線制的高速串行接口與CPU連接,大大簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì),編程較為方便。
評(píng)論