基于ADuC841的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計

摘要：針對油田現(xiàn)場環(huán)境復雜，一直面臨著因采集到的數(shù)據(jù)不準確的問題，采用ADl公司的ADuC841芯片設計了一種具有在油田現(xiàn)場實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的小型電路。該數(shù)據(jù)采集電路采用片內(nèi)集成的A／D轉換器，大大減小電路體積；滿足系統(tǒng)的高溫、高壓工作環(huán)境以及低功耗?，F(xiàn)在的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)速度更快，功能更強，精度更高，但是體積卻顯得更小，總體性價比越來越高。
關鍵詞：嵌入式；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；ADuC841；A／D轉換器

0 引言
油田現(xiàn)場往往環(huán)境復雜，電磁干擾多，溫度／濕度相對變化范圍較大，所以一直面臨著因采集到的數(shù)據(jù)不準確，影響測量精度和速度。在設計現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集模塊的過程中，經(jīng)過對眾多數(shù)據(jù)采集處理芯片的分析比較，選用了ADuC841作為數(shù)據(jù)采集的核心芯片，相比于早期的ADuC81x系列，它在速度大幅度提升片內(nèi)的集成功能、器件的可靠性和功耗等方面都達到了一個嶄新的水平，證明該芯片非常適合用于復雜電磁環(huán)境下工業(yè)控制上的小信號數(shù)據(jù)采集。

1 ADuC841的基本原理和性能特點
ADuc841單片機具有高速、高精度的ADC，DAC功能，以及獨一無二的在電路可調(diào)試、可下載的特點，特別適合在各種測控系統(tǒng)和儀器儀表中使用。
ADuC841(如圖1所示)內(nèi)部集成了8052微處理器的內(nèi)核，并提供了很大的存儲空間，如64 KB的FLASH／E2PROM程序空間、8 KB的FLASH／E-2PROM數(shù)據(jù)空間，以及2 304 B的數(shù)據(jù)RAM等。此外，該器件還集成了許多外圍器件，包括精確、高速的8通道12位模／數(shù)轉換器(其轉換速率最高可達420 kS／s)，片上低漂移15×10-6℃的精密內(nèi)部電壓參考源，DMA方式控制器，2個12位的電壓輸出數(shù)／模轉換器、2個脈寬調(diào)制輸出、一個溫度傳感器。使用這些模塊，可以方便地實現(xiàn)與前級傳感器的接口，也可以有效地控制后級電路。其他的片上外設主要有ART，SPI以及I2C接口、時間間隔計數(shù)器、看門狗定時器和電源監(jiān)視器等，這些模塊可以便捷地實現(xiàn)與其他單片機或PC機通信(此時需電平轉換電路)，還可以有效地保障單片機電源的正常工作和程序的正常運行。