運(yùn)用C8051F340的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)主要是數(shù)據(jù)采集模塊。由于C8051F340內(nèi)部集成了高精度時(shí)鐘源、USB 控制器、電壓調(diào)節(jié)器、A／D 轉(zhuǎn)換器以及用于A／D 轉(zhuǎn)換的參考電壓源等豐富的片上外設(shè)，因此在對(duì)數(shù)據(jù)采集模塊硬件設(shè)計(jì)時(shí)，無(wú)需擴(kuò)展上述電路，使得系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，集成度高，可靠性好。如圖所示，通過片上USB 接口，C8051F340與PC 機(jī)相連，從PC 機(jī)USB 接口+5 V 端提取電源輸入至REGIN 引腳，內(nèi)部電壓調(diào)節(jié)器提供+3．3 V 電壓。SD 卡等元件的供電也由PC 機(jī)USB 接口提供，但需經(jīng)+5 V 至+3．3 V 的電壓轉(zhuǎn)換電路。此外，系統(tǒng)還具有獨(dú)立的電源模塊，應(yīng)對(duì)系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行而現(xiàn)場(chǎng)USB 不能供電的情況。C8051F340通過其片上P00～P03引腳與SD 卡連接，實(shí)現(xiàn)SPI 模式通信。需要說明的是：P01與D0和P02與DI 的兩條連接線應(yīng)該分別接10 kΩ和100 kΩ的上拉電阻，圖2中省略。系統(tǒng)還設(shè)計(jì)了復(fù)位按鍵，用于下載程序代碼和進(jìn)行調(diào)試的10針下載調(diào)試接口，用于對(duì)被測(cè)信號(hào)限幅和防混疊濾波的預(yù)處理。PC 機(jī)和數(shù)據(jù)采集模塊互連的USB 連接線應(yīng)選用帶有雙磁環(huán)保護(hù)的連接線，以保護(hù)數(shù)據(jù)采集模塊由于USB 經(jīng)常連接帶電拔插或其他干擾而遭受損壞。

　　本文設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)采集器利用高度集成的器件C8051F340實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)A／D 轉(zhuǎn)換、USB總線通信和系統(tǒng)控制，可與計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)，也可利用大容量SD 卡長(zhǎng)時(shí)間現(xiàn)場(chǎng)獨(dú)立工作，數(shù)據(jù)采集方便。該數(shù)據(jù)采集器僅采用C8051F340一個(gè)主器件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作穩(wěn)定，體積小，成本低，現(xiàn)已成功用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。