低功耗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

摘    要：本文介紹了一種基于集成數(shù)據(jù)采集芯片ADmC824的超低功耗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)，以及在線可編程技術(shù)在該系統(tǒng)中的應(yīng)用。研究了降低采集系統(tǒng)功耗以延長(zhǎng)系統(tǒng)工作時(shí)間的數(shù)據(jù)采集記錄系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。
關(guān)鍵詞: 低功耗數(shù)據(jù)采集；ADmC824；在線可編程技術(shù)

引言
油田參數(shù)采集、環(huán)境監(jiān)測(cè)、氣象監(jiān)測(cè)等工作中，經(jīng)常碰到在野外等特殊場(chǎng)合下長(zhǎng)時(shí)間地采集記錄變化緩慢的物理量參數(shù)。這對(duì)數(shù)據(jù)采集記錄系統(tǒng)提出了低功耗、微型化和可與計(jì)算機(jī)連接的要求。本文以數(shù)據(jù)采集器芯片ADmC824為核心，采用多種方法有效地提高了系統(tǒng)集成度并大幅度降低了功耗。
本文介紹的系統(tǒng)由采集器、上下載器和系統(tǒng)上下層軟件三大部分構(gòu)成。采集器由電池供電，安裝于現(xiàn)場(chǎng)，可脫離系統(tǒng)按程序自動(dòng)完成數(shù)據(jù)的采集和記錄；上下載器是記錄器與微機(jī)的硬件接口，完成采集程序的下載和采集完成后的數(shù)據(jù)上傳；系統(tǒng)下層軟件采用高級(jí)語(yǔ)言C51編制，大大縮短了開(kāi)發(fā)時(shí)間，上層軟件采用VB編制，可以由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)工作，并完成記錄器結(jié)果的讀人存儲(chǔ)和分析處理。

系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
采集器硬件主要由以下幾部分組成：數(shù)據(jù)采集芯片ADmC824、閃速電擦除存儲(chǔ)器、電池、液晶顯示及串口通信。
數(shù)據(jù)采集芯片ADmC824
數(shù)據(jù)采集芯片ADmC824是整個(gè)系統(tǒng)的核心。它將8052內(nèi)核、兩路24位+16位??ADC、12位DAC、Flash、WDT、mP監(jiān)控電路、溫度傳感器、雙激勵(lì)恒流源、時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器、SPI和12C總線接口等豐富資源集成于一體，體積小、功耗低、非常適合用于各類(lèi)便攜式儀器。尤其需要指出的是它還有一個(gè)內(nèi)置的時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器，可以實(shí)現(xiàn)最大128個(gè)小時(shí)的定時(shí)功能，并且可以用它實(shí)現(xiàn)掉電喚醒，這是普通單片機(jī)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。
閃速電擦除存儲(chǔ)器
對(duì)于獨(dú)立工作的數(shù)據(jù)采集記錄系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)記錄的存儲(chǔ)可靠性和存儲(chǔ)容量是至關(guān)重要的。Flash可在線讀寫(xiě)，掉電數(shù)據(jù)不丟失，理論上，掉電數(shù)據(jù)可以保存超過(guò)10年，有明顯的優(yōu)越性。由于單片機(jī)選用了AdmC824，它可以很方便地訪問(wèn)大于64K，最大可到16M的數(shù)據(jù)空間，而不需要額外占用十分緊缺的I/O口，也不用增加更多的譯碼、鎖存芯片，這也給進(jìn)一步降低功耗提供了幫助。本系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是128K的29EE011，根據(jù)實(shí)際情況還可以增加容量，原理相同。
液晶顯示
在低功耗系統(tǒng)中，必須采用功耗比較低的液晶顯示器，而不能使用功耗比較大的數(shù)碼管顯示。本系統(tǒng)中選用的是MDLS16265液晶顯示模塊。MDLS16265是5