基于TMS320F2812的高精度数据采集及FFT实现

本文提出了一种基于ＴＩ的ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２ＤＳＰ（Ｆ２８１２）芯片与ＡＤ转换芯片ＡＤ７６５６构成的并行数据采集系统，充分利用了Ｆ２８１２所具有的强大的数据信号处理能力，同时又具有事件管理和嵌入式控制的功能，特别适用于大批量数据处理的测控场合，以及ＡＤ７６５６性价比高、精度高、能耗低、转换速度快等优点。实践证明该系统具有较好的通用性，尤其适用于电力系统微机继电保护装置的应用中。

１高精度采集系统硬件设计

１．１数据采集系统整体结构

数据采集系统的整体硬件结构主要由信号调理电路、ＡＤ转换电路和ＤＳＰ外围部分电路组成。整个数据采集系统的大概工作过程是首先交流信号经过ＰＴ或ＣＴ隔离，经ＲＣ滤波和运放连接到ＡＤ芯片的输入端，然后由ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２控制ＡＤ７６５６芯片定时进行模数转换，当ＡＤ芯片转换完成后再通知Ｆ２８１２读取转换结果，并对结果进行处理来进行ＦＦＴ运算。系统中ＤＳＰ片外扩展了一片ＣＹ７Ｃ１０２１ＶＣ（６４Ｋ*１６ｂｉｔｓ）用来作为数据存储。

由于电力系统一次ＴＡ、ＴＶ传输过来的电压、电流信号不符合微机保护测控装置的范围，所以必须对其进行二次变换与隔离，并对这些模拟信号进行必要的低通滤波，这些可通过模拟量采集及信号调理模块完成。在这里直接考虑模拟量输入信号已经经过交流变换由二次侧输出，达到了微机保护装置所允许的输入范围。系统的硬件结构框图如图１。

图１采集系统结构框图

１．２信号调理电路

由于电力系统在运行时存在大量高次谐波，尤其是发生故障时高次谐波的含量会大大增加，所以需要采用低通滤波器对高次谐波进行滤除。滤波回路采用二阶有源低通滤波器，如图２所示，装设低通滤波器主要目的是为了满足香农采样定理，就是使ＡＤ的采样频率大于两倍的输入信号最高次谐波频率。

图２信号调理电路

１．３ＤＳＰ与ＡＤ７６５６的接口电路

ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２与ＡＤ７６５６的连接使用了ＤＳＰ系统外围电路接口。ＡＤ７６５６提供了可选的高速并行或串行借口。在这里采用并行接口模式。传输可选用一个字或一个字节来操作，本设计中选用一个字１６位模式操作，从而允许ＡＤ７６５６的１６位数据线可直接与ＤＳＰ的１６位数据线直接相连进行数据读取。在电路中，可首先通过ＤＳＰ输出一个脉冲控制ＣＯＮＶＳＴ管脚启动转换，并保持该信号为高电平。ＡＤ７６５６启动转换信号后会自动输出ＢＵＳＹ信号，当ＢＵＳＹ信号处于下降沿时，代表转换已经

基于ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２的高精度数据采集及ＦＦＴ实现

万浩平马进王锋（华东交通大学电气与电子工程学院，江西南昌３３００１３）

Ｈｉｇｈ－ｐｒｅｃｉｓｉｏｎＤａｔａＡｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎａｎｄＦＦＴＡｃｃｏｍｐｌｉｓｈＢａｓｅｄｏｎＴＭＳ３２０Ｆ２８１２

摘要

为了实现高精度同步数据采集，设计了一种基于ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２ＤＳＰ芯片与ＡＤ转换芯片ＡＤ７６５６构成的数据采集系统来进行数据采集，并对采样结果进行了ＦＦＴ变换。重点介绍了系统硬件电路设计及ＦＦＴ的实现。实验结果表明，系统能够高精度、高速度地进行Ａ／Ｄ数据采集且ＦＦＴ算法具有较高的效率。

关键词：ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２，ＡＤ７６５６，数据采集，ＦＦＴ

Ａｂｓｔｒａｃｔ

Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｌｅｍｅｎｔｈｉｇｈ－ｐｒｅｃｉｓｉｏｎｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｄａｔａｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ,ａｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｃｏｍｐｏｓｅｄＴＭＳ３２０Ｆ２８１２ＤＳＰｃｈｉｐｏｆＴＩａｎｄＡＤｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓＡＤ７６５６ｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏｃｏｌｌｅｃｔｄａｔａ,ａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｅｓｔｈｅｓａｍｐｌｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｗｉｔｈＦＦＴｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｆｏｃｕｓｅｓｏｎｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅｃｉｒｃｕｉｔｄｅｓｉｇｎａｎｄＦＦＴａｃｃｏｍｐｌｉｓｈｍｅｎｔ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｔｈｅｓｙｓｔｅｍｉｓａｂｌｅｔｏｃｏｍｐｌｅｔｅｔｈｅＡＤＣｗｉｔｈｈｉｇｈ－ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ,ｈｉｇｈｓｐｅｅｄａｎｄｔｈｅＦＦＴａｌｇｏｒｉｔｈｍｗｉｔｈｈｉｇｈｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２,ＡＤ７６５６,ｄａｔａ

ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ,ＦＦＴ

图３ＤＳＰ与ＡＤ７６５６的接口电路

基于ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２的高精度数据采集及ＦＦＴ实现54

《工业控制计算机》２００９年２２卷第４期

全部完成，触发ＤＳＰ进入外部中断，进行数据读取。此时，

ＡＤ７６５６内部的６个寄存器中已经保存了转换的数据，然后通过控制片选ＣＳ和读ＲＤ信号依次顺序读出６个通道ＡＤ转换值。读出ＡＤ转换值后，改变ＣＯＮＶＳＴ为低电平信号。ＤＳＰ与ＡＤ７６５６的硬件连接框图见图３。２系统软件设计

在该系统中ＤＳＰ控制数据采集的

启动和采集结束后对数据的处理。在数据采集的过程中，ＤＳＰ不对采集通道进行任何控制。这样就使系统的采集速率完全不受ＤＳＰ速度的限制，从而实现高速数据采集的目的。系统的主程序的基本流程框图如图４所示。

主程序采用中断的方式对整个系统进行控制。其中，数据采集使用外部中断方式，当ＡＤＣＢＵＳＹ寄存器的值为０时，触发外部中断，进行中断数据处理，读取采样数据。在这里每个周波采３２个点，采完１０个周波后，就把采样的数据转移到外扩ＳＲＡＭ里进行保存，以后采集的数据都覆盖前面的数据，在采集过程中可对ＳＲＡＭ中存储的采样数据进行ＦＦＴ运算。

本采集系统，在程序初始化时，需定义一些寄存器。程序中采集子程序要用到的寄存器如下：

ｖｏｌａｔｉｌｅｉｎｔ觹ＡＤＣＣＯＮ＝(ｖｏｌａｔｉｌｅｉｎｔ觹)

(０ｘ４０００);

ｖｏｌａｔｉｌｅｉｎｔ觹ＡＤＣＢＵＳＹ＝(ｖｏｌａｔｉｌｅ

ｉｎｔ觹)(０ｘ４００１);在程序编写时，只要向觹ＡＤＣＣＮＶ寄存器中写０或１，就可以控制启动ＡＤ转换；判断觹ＡＤＣＢＳＹ值是否为０，可以知道一次ＡＤ转换是否完成。

转换数据所用到的寄存器初始化如下：

ｖｏｌａｔｉｌｅｉｎｔ觹ＡＤＣＤＡ１＝(ｖｏｌａｔｉｌｅｉｎｔ觹)(０ｘ４００２);ｖｏｌａｔｉｌｅｉｎｔ觹ＡＤＣＤＡ２＝(ｖｏｌａｔｉｌｅｉｎｔ觹)(０ｘ４００３);ｖｏｌａｔｉｌｅｉｎｔ觹ＡＤＣＤＡ３＝(ｖｏｌａｔｉｌｅ

ｉｎｔ觹)(０ｘ４００４);

ＡＤ转换完成后，只要将此寄存器值赋给保存采样数据的数

组即可。

３采样结果和ＦＦＴ运算

该数据采集系统采用合众达公司提供的ＳＥＥＤＸＤ

ＵＳＢ２．０仿真器，通过ＵＳＢ接口直接与计算机连结，在ＣＣＳ集成开发环境下通过ＪＴＡＧ接口，调试、烧写程序。通过ＣＣＳ开

发环境的图形工具可以看到采集数据的波形如图５所示。

从图５的３２点采样波形，我们可以看出此采集系统采样精度较高，能够满足实时高精度采集系统的要求。

采样后用到的ＦＦＴ算法主要是基于ＴＩ的ＦＦＴ库函数。通过调用ＴＩ公司提供的ＦＦＴ库函数实现Ｆ２８１２的ＦＦＴ算法。ＴＩ公司的ＦＦＴ库函数使用压缩算法来实现ＦＦＴ算法，使ＦＦＴ算法的效率大大提高，同时我们也不必再去仔细研究ＦＦＴ的汇编实现，只需会如何调用ＦＦＴ的库函数来实现算法就可以了。

ＦＦＴ实现的主要代码：

Ｖｏｉｄｍａｉｎ(ｖｏｉｄ)邀ｆｆｔ．ｉｐｃｂｐｔｒ＝ｉＰｃｂ;／／ｃａｌ()函数处理数据的起始位置

ｆｆｔ．ｍａｇｐｔｒ＝ｉｐｃｂ;／／ｍａｇ()函数后放置幅值平方数据的起始位置ｆｆｔ．ｉｎｉｔ();／／复制旋转因子

ｆｏｒ(ｉ＝０;ｉ＜３２;ｉ＋＋)邀ｉｐｃｂ[ｉ]＝ａｒｒａｙ[ｉ];妖ＦＦＴＲ＿ｂｒｅｖ(ｉｐｃｂ，ｉｐｃｂ，Ｎ);／／位倒序处理

ｆｆｔ．ｃａｌｃ(＆ｆｆｔ);／／调用复数ＦＦＴ计算

ｆｆｔ．ｓｐｌｉｔ(＆ｆｆｉ);／／劈分复数计算结果，得实数ＦＦＴ计算的真正结果ｆｆｔ．ｍａｇ(＆ｆｆｔ);

／／得到幅值平方

ｆｏｒ(ｉ＝０;ｉ＜Ｎ;ｉ＋＋)邀ｍａｇ[ｉ]＝ｑｓｑｒｔ(ｍａｇ[ｉ]);妖／／开方后得到振幅值

妖

输入信号的运算结果如图６所示。

通过比较程序结果，可以得到该ＦＦＴ运算正确。

４结束语

本采集系统采用ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２数字信号处理器与

ＡＤ７６５６模数转换器完成数据采集，并对采集的数据调用ＴＩ的ＦＦＴ库函数实现ＦＦＴ算法。实验结果说明系统的ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２ＤＳＰ＋ＡＤ７６５６结构精度高、速度快、处理能力强、可靠性高等许

多优点，能够很好地满足电力系统微机保护装置中对信号采集的要求。

参考文献

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２００６

［２］ＡｎａｌｏｇＤｅｖｉｃｅｓ．ＰｒｅｌｉｍｉｎａｒｙＴｅｃｈｎｉｃａｌＤａｔａｏｆＡＤ７６５６［Ｓ］［３］王世勇．基于ＤＳＰ的１１０Ｖ微机线路保护装置的研制［Ｄ］．合肥：合肥

工业大学，２００７

［４］胡珣．基于ＴＮＳ３２０Ｆ２８１２的数据采集及ＦＦＴ的研究［Ｄ］．南京：南京

理工大学，２００７

［收稿日期：２００８．９．２１

］

图４

软件流程图

图５

３２

点采样波形

图６

ＦＦＴ程序运行结果图

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数据采集系统

湖南工业大学科技学院 毕业设计（论文）开题报告 （2012届） 教学部：机电信息工程教学部 专业：电子信息工程 学生姓名：肖红杰 班级： 0801 学号 0812140106 指导教师姓名：杨韬仪职称讲师 2011年12 月10 日

题目：基于单片机的数据采集系统的控制器设计 1.结合课题任务情况，查阅文献资料，撰写1500～2000字左右的文献综述。 近年来，数据采集及其应用技术受到人们越来越广泛的关注，数据采集系统在各行各业也迅速的得到应用。如在冶金、化工、医学、和电器性能测试等许多场合需要同时对多通道的模拟信号进行采集、预处理、暂存和向上位机传送、再由上位机进行数据分析和处理，信号波形显示、自动报表生成等处理，这些都需要数据采集系统来完成。但很多数据采集系统存在功能单一、采集通道少、采集速率低、操作复杂、并且对操作环境要求高等问题。人们需要一种应用范围广、性价比高的数据采集系统，基于单片机的数据采集系统具有实现处理功能强大、处理速度快、显示直观，性价比高、应用广泛等特点，可广泛应用于工业控制、仪器、仪表、机电一体化，智能家居等诸多领域。总之，无论在那个应用领域中，数据采集与处理越及时，工作效率就超高，取得的经济效益就越大。 数据采集系统的任务，就是采集传感器输出的模拟信号转换成计算机能识别的信号，并送入计算机，然后将计算得到的数据进行显示或打印，以便实现对某些物理量的监测，其中一些数据还将被生产过程中的计算机控制系统用来控制某些物理量。 数据采集系统的市场需求量大，特别是随着技术的发展，可用数据器为核心构成一个小系统,而目前国内生产的主要是数据采集卡，存在无显示功能、无记忆存储功能等问题，其应用有很大的局限性，所以开发高性能的，具有存储功能的数据采集产品具有很大的市场前景。 随着电子技术的迅速发展，，一些高性能的电子芯片不断推出，为我们进行电子系统设计提供的更多的选择和更多的方便，单片机具有体积小、低功耗、使用方便、处理精度高、性价比高等优点，这些都使得越来越广泛的选用单片机作为数据采集系统的核心处理器。一些高性能的A/D转换芯片的出现也为数据采集系统的设计提供了更多的方便，无论是采集精度还是采样速度都比以前有了较大的提高。其中一些知名的大公司如MAXIM公司、TI公司、ADI公司都有推出性能比效突出的 A/D转换芯片，这些芯片普通具有低功耗、小尺寸的特点，有些芯片还具有多通道的同步转换功能。这些芯片的出现，不仅因为芯片价格便宜，能够降低系统设计的成本，而且可以取代以前繁琐的设计方法，提高系统的集成度。 数据采集器是目前工业控制中应用较多的一类产品，数据采集器的研制已经相当成熟，而且数据采集器的各类不断增多，性能越来越好，功能也越来越强大。 在国外，数据采集器已发展的相当成熟，无论是在工业领域，还是在生活中的应用，比如美国FLUKE公司的262XA系列数据采集器是一种小型、便携、操作简单、使用灵活的数据采集器，它既可单独使用又可和计算机连接使用，它具有多种测量

双通道同步数据采集系统的设计与实现

双通道同步数据采集系统的设计与实现 作者：徐灵飞， 李健， Xu Lingfei， Li Jian 作者单位：成都理工大学工程技术学院,四川,乐山,614007 刊名： 自动化仪表 英文刊名：PROCESS AUTOMATION INSTRUMENTATION 年，卷(期)：2011,32(1) 参考文献(14条) 1.周立功ARM嵌入式系统基础教程 2005 2.项志遴.俞昌旋高温等离子体诊断技术 1982 3.渠海青;孙艳萍;朱正伟数字示波表中超高速数据采集系统的设计[期刊论文]-自动化仪表 2009(11) 4.李亚磊.邓新绿.俆军.丁万昱高信噪比Langmuir探针系统 2006(4) 5.曹军军;陈小勤;吴超基于USB2.0的数据采集卡的设计与实现[期刊论文]-仪器仪表用户 2006(01) 6.黄新财.佃松宜.汪道辉基于FPGA的高速连续数据采集系统的设计 2005(2) 7.张健;刘光斌多通道测试数据采集处理系统的设计与实现[期刊论文]-计算机测量与控制 2005(10) 8.张健.刘光斌多通道测试数据采集处理系统的设计与实现 2005(10) 9.黄新财;佃松宜;汪道辉基于FPGA的高速连续数据采集系统的设计[期刊论文]-微计算机信息 2005(02) 10.曹军军.陈小勤.吴超.何正友基于USB2.0的数据采集卡的设计与实现 2006(1) 11.李亚磊;邓新绿;徐军高信噪比Langmuir探针系统[期刊论文]-核聚变与等离子体物理 2006(04) 12.渠海青.孙艳萍.朱正伟数字示波表中超高速数据采集系统的设计 2009(11) 13.项志遴;俞昌旋高温等离子体诊断技术 1982 14.周立功ARM嵌入式系统基础教程 2005 本文链接：https://www.wendangku.net/doc/c914760551.html,/Periodical_zdhyb201101021.aspx

关于数据采集技术的内容

关键词：声卡数据采集MATLAB 信号处理 论文摘要：利用数据采集卡构建的数据采集系统一般价格昂贵且难以与实际需求完全匹配。声卡作为数据采集卡具有价格低廉、开发容易和系统灵活等优点。本文详细介绍了系统的开发背景,软件结构和特点,系统地分析了数据采集硬件和软件设计技术,在此基础上以声卡为数据采集卡,以MATLAB为开发平台设计了数据采集与分析系统。 本文介绍了MATLAB及其数据采集工具箱, 利用声卡的A/ D、D/ A 技术和MATLAB 的方便编程及可视化功能,提出了一种基于声卡的数据采集与分析方案,该方案具有实现简单、性价比和灵活度高的优点。用MATLAB 语言编制了相应软件,实现了该系统。该软件有着简洁的人机交互工作界面,操作方便,并且可以根据用户的需求进行功能扩充。最后给出了应用该系统采集数据的应用实例。 1绪论 1.1 课题背景 数据也称观测值，是实验、测量、观察、调查等的结果，常以数量的形式给出。数据采集，又称数据获取，就是将系统需要管理的所有对象的原始数据收集、归类、整理、录入到系统当中去。数据采集是机管理系统使用前的一个数据初始化过程。数据采集技术广泛引用在各个领域。比如摄像头，麦克风，都是数据采集工具。 数据采集（Data Acquisition）是将被测对象(外部世界、现场)的各种参量(可以是物理量，也可以是化学量、生物量等)通过各种传感元件作

适当转换后，再经信号调理、采样、量化、编码、传输等步骤，最后送到控制器进行数据处理或存储记录的过程。 被采集数据是已被转换为电讯号的各种物理量，如温度、水位、风速、压力等，可以是模拟量，也可以是数字量。采集一般是采样方式，即隔一定时间（称采样周期）对同一点数据重复采集。采集的数据大多是瞬时值，也可是某段时间内的一个特征值。准确的数据测量是数据采集的基础。数据测量方法有接触式和非接触式，检测元件多种多样。不论哪种方法和元件，都以不影响被测对象状态和测量环境为前提，以保证数据的正确性。数据采集含义很广，包括对连续物理量的采集。在计算机辅助制图、测图、设计中，对图形或图像数字化过程也可称为数据采集，此时被采集的是几何量数据。 在智能仪器、信号处理以及自动控制等领域，都存在着数据的测量与控制问题，常常需要对外部的温度、压力、流量、位移等模拟量进行采集。数据采集技术是一种流行且实用的技术。它广泛应用于信号检测、信号处理、仪器仪表等领域。近年来，随着数字化技术的不断，数据采集技术也呈现出速度更高、通道更多、数据量更大的发展态势。 数据采集系统是一种应用极为广泛的模拟量测量设备，其基本任务是把信号送入计算机或相应的信号处理系统，根据不同的需要进行相应的计算和处理。它将模拟量采集、转换成数字量后，再经过计算机处理得出所需的数据。同时，还可以用计算机将得到的数据进行储存、显示和打印，以实现对某些物理量的监视，其中一部分数据还将被用作生产过程中的反馈控制量。

多路高精度数据采集系统

多路高精度数据采集系统 无线电技术的快速发展，A/D 和D/A 向射频端靠近，对ADC、DAC的性能有了更高的要求：需要实现高速度、大的带宽、需要较大的动态范围，ADC技术是系统设计的难点，数据采集系统是数字信号处理系统的输入端，系统的模拟输入带宽、采样速率和动态范围等系统性能指标对电子系统的方案设计起着极其重要的影响，现在，越来越多的工程应用中，不只是单路采集系统要求高性能，多路采集系统也提出了更高的要求。 1研制背景及意义当今时代，微电子技术的快速发展，随着时间发展，数据采集及其应用越来越受到人们的广泛关注，数据采集系统得以迅速发展，它被广泛的应用于各个领域。在工厂及实验室等应用中的高精度数据采集装置在信号进行转换之前会有单级或多级的放大装置，放大装置的作用是把传感器检测到的微弱的模拟信号放大到进行将模拟信号转换为数字信号的要求，但数据采集系统的前置放大装置容易引起干扰，导致数据采集系统采集到的数据存在一定范围的误差，影响了采集系统采集信号的精度，对系统后面的运行有较大的不利影响，通常信号的采集是用多路模拟开关来对需要检测的信号进行分类选择，另外。采集系统的主要控制芯片用来模拟采样开关并控制A/D 转换芯片，造成了系统采集的误差，对系统性能产生了不利影响。选用单片机AT89S51为主要控制芯片大大减少了数据采集系统的成本，并且不需要外置的前置放大装置，避免了使用前置放大装

置使系统抵抗外界扰动的作用大大提高，使用单片机AT89S51使数据采集系统变的构造更加简单，并且使系统控制精度变的更高，系统的工作也更加稳定，便于维护、维修，大大提高改善了以往的数据采集系统的弊端。 2系统设计原理 多路高多路高精度数据采集系统的设计必须考虑以下问题： ①输入模拟信号特征。 ②输出的数字信号需求。 ③电路的抗干扰问题。 ④高速数字电路部分的信号完整性分析。输入模拟信号的特征 包括模拟信号的带宽和频段等性能特 征，这些系统性能的特征参数决定了A/D 转换器及外围电路的选取，输出数字信号的特定需求决定采样数据处理的方式，前置放大电路易引起扰动。 本设计中以单片机AT89S51为系统的控制核心，该系统从机负责数据采集并应答主机的命令。8路被测电压通过模数转换器ADC0809进行模数转换，实现对采集到的数据进行模拟量到数字量的转换，并将转换后的数据通过串行口MAX232专输到上位机， 由上位机负责数据的接受、处理和显示，并用LED数码显示器来显示所采集的结果。软件部分应用VC++编写控制软件，对数据采集系统、模数转换系统、数据显示、数据通信等程序进行了设计。系统采集段可分为十六个不同的部分，每个部分有检测系统数据参数的传

基于STM及的通道同步数据采集系统设计

基于S T M及的通道同步数据采集系统设计 文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]

基于STM32及AD7606的16通道同步数据采集系统设计 摘要： 介绍了基于STM32及AD7606的同步数据采集系统的软硬件设计。主控芯片采用基于ARMCortex-M4内核的STM32F407IGT6，实现对AD采集数据的实时计算并通过以太网络进行数据传输。A7606为16位、8通道同步采样模数数据采集系统[]，利用两片AD7606，可以实现对16路通道的实时同步采样。经过测试，该系统可以实现较高精度的实时数据采集。 0引言 [此处找书介绍STM32]，该芯片主频可达168MHz,具有丰富的片内外设，并且与前代相比增加了浮点运算单元(FloatingPointUnit,FPU)，使其可以满足数据采集系统中的 [介绍AD7606] 1系统总体方案设计 整个系统由传感器模块、信号调理模块、数据采集模块、处理器STM32、及通信模块及上位机系统组成。系统整体结构框图如图1所示。本系统是为液态金属电池性能测试设计，需要测量电池的充放电电压、电流以及交流加热系统的电压、电流，并以此计算出整个液态金属电池储能系统的效率。因此两片AD7606的16个通道分为两组，每组8个通道，这两组分别测量4路直流、交流的电压和电流信号。AD7606通过并行接口与STM32连接，STM32读取AD采样数据后进行计算，并将数据通过网络芯片DP83848通过UDP协议发送给上位机。上位机负责显示各通道采集信息、绘制波形以及保存数据等。 图1系统整体结构框图 2系统硬件设计 2.1模拟信号采集电路设计

压力传感器的高精度数据采集

压力传感器的高精度数据采集 压力传感器的高精度数据采集 一、引言 在石油、化工、冶金、电力、纺织、轻工、水利等工业及科研领域中，都必须进行相关的压力检测与分析。通常压力值的变化速度较缓慢，但在测量压力值并把它由非电量转变成电量这一过程中，要求精度非常高，本文介绍了一种通用的高精度压力数据采集系 统。系统的压力传感器选用Motorola公司的高精度X型硅压力传感器MPX2100，转换精度高、灵敏度高，具有极好的线性度，在高性能单片机AT89S52的控制下，放大调理后的模拟电量通过高精度、高性能芯片ICL7135进行A/D转换，可以保证系统具有很高的数据采集精度和很强的抗干扰能力，使用寿命长。系统采用液晶显示及PS/2键盘接口，实现了良好的人机交换。PLD技术的应用，节省了硬件电路的开销。 二、系统的硬件组成及工作原理 高精度压力数据采集系统框图。压力传感器输出的模拟信号被放大调理后经模/数转换 模块转换为数字量，传送给单片机，经过标定、运算及零点补偿等处理，在液晶显示模块上显示出来，同时可经串行接口传送到上位机，实现良好的人机交换，键盘提供人机交互的手段。 1、压力数据采集及信号调理电路 压力传感器是一种将压力转换成电流/电压的器件，可用于测量压力、位移等物理量。 压力传感器的种类很多，其中硅半导体传感器因其体积小、重量轻、成本低、性能好、易集成等优点得到广泛的应用。硅压阻式传感器属于其中的一种，它是在硅片上用扩散或离子注入法形成四个阻值相等的电阻条，并将它们接成一个惠斯登电桥。当没有外加压力时，电桥处于平衡状态，电桥输出为零。当有外加压力时，电桥失去平衡而产生输出电压，该电压大小与压力有关，通过检测电压，即可得到相应的压力值。但这种传感器由于四个桥臂电阻不完全匹配而引起测量误差，零点偏移较大，不易调整。Motorola公司生产的X型硅压力传感器则可以克服上述缺点。，与惠斯登电桥不同， Motorola专利技术采用单个X型电阻元件，而不是电桥结构，其压敏电阻元件呈X型，因而称为X型压力传感器。该X型电阻是利用离子注入工艺光刻在硅膜片上，并采用计算机控制的激光修正技术，温度补偿技术，使Motorola硅MPX系列压力传感器的精

同步数据采集系统的设计

Yibin University 基于TMS320F2812同步数据采集系统的设计 专业：电子信息科学与技术 学生姓名：王蓟 学生学号： 120302007 院系：物理与电子工程学院 年级、班： 2012级励志班 指导教师：文良华 2015年6月20日

摘要 为了实现高速同步数据采集，本文介绍了一种基于TMS320F2812 DSP芯片与AD转换芯片ADS8365构成的高速、并行高精度数据采集系统，主要内容包括两种芯片功能的介绍、硬件接口电路的设计及相关软件设计等。 关键词:TMS320F2812；ADS8365；数据采集；同步采样

Abstract To implement high-speed simultaneous data collection,this paper designed a hig h-speed,high-precision simultaneous data acquisition system,which is built based on two main modules:TMS320F2812 DSP chip of TI and AD converter of ADS8365.The d esign of hardware interface circuits and related software,the introduce of these two c hips etc. are described in this paper. Key words：TMS320F2812；ADS8365；data acquisition；simultaneous sample

高精度压力数据采集系统设计

第9卷第3期北华大学学报(自然科学版)Vol.9No.3 2008年6月JOURNAL OF BE I HUA UN I V ERSI TY(Natural Science)Jun.2008 文章编号:100924822(2008)0320274203 高精度压力数据采集系统设计 庄　严1,伊　凤2 (1.北华大学电气信息工程学院,吉林吉林　132021; 2.中国石油天然气股份有限公司吉林石化分公司研究院,吉林吉林　132021) 摘要:介绍了一种高精度压力数据采集系统的设计方法.以高性能MSC1211Y5微处理器为核心,采用高精度硅压式压力传感器采集数据,配以信号处理,同时利用RS2485接口构成总线型通信网络,形成一个高精度数据采集系统. 关键词:数据采集;压力;传感器;微处理器 中图分类号:TP274.2 文献标识码:A　 Desi gn of Hi gh Accuracy Pressure Dat a Acquisiti on Syste m ZHUANG Yan1,YI Feng2 (1.E lectric Infor m ation Engineering College of B eihua U niversity,J ilin132021,China; 2.China Petroleum J ilin Petro2che m Research Institute,J ilin132021,China) Abstract:A design method of high accuracy p ressure data acquisiti on syste m is intr oduced.MSC1211Y5with high2perf or mance m icr op r ocess ors is the core,using high accuracy silicon p ressure sens or collects data,coup led with signal p r ocessing,using RS2485interface constituted bus2communicati on net w orks s o that a high accuracy data acquisiti on system is for med. Key words:Data acquisiti on;Pressure;Sens or;M icr op r ocess or 作为常见的工程量之一,对压力的数据采集技术研究很多.微电子技术的一系列成就以及微型计算机的广泛应用[1],不仅为数据采集系统的应用开拓了广阔的前景,也对压力数据采集系统的发展产生了深刻的影响. 在石油、化工、冶金等工业及科研领域中,都必须进行相关的压力检测与分析.通常,描述过程参量的压力值变化速度较慢,但在压力信号的采集过程中,要求非电2电的转换精度非常高.所以,高精度是压力数据采集技术研究与发展的一个主要方向. 1　设计方案 高精度压力数据采集系统应具有精度高、稳定性优良、误差小、灵敏度高等优良特性[2],并结合具体应用全面考虑设计技术指标所提出的各项要求,在实现功能、保证精度的前提下力求实现小型化、低成本和低功耗. 本文设计的高精度压力数据采集系统提供了一种精确测量压力的系统方法,它将三种技术融为一体:收稿日期:2007212211 作者简介:庄严(1968-),女,副教授,硕士,主要从事智能检测与自动化装置设计研究.

基于STM32及AD7606的16通道同步数据采集系统设计

基于STM32及AD7606的16通道同步数据采集系统设计 摘要： 介绍了基于STM32及AD7606的同步数据采集系统的软硬件设计。主控芯片采用基于ARM Cortex-M4内核的STM32F407IGT6，实现对AD 采集数据的实时计算并通过以太网络进行数据传输。A7606为16位、8通道同步采样模数数据采集系统[]，利用两片AD7606，可以实现对16路通道的实时同步采样。经过测试，该系统可以实现较高精度的实时数据采集。 0 引言 [此处找书介绍STM32]，该芯片主频可达168MHz,具有丰富的片内外设，并且与前代相比增加了浮点运算单元(Floating Point Unit,FPU)，使其可以满足数据采集系统中的 [介绍AD7606] 1 系统总体方案设计 整个系统由传感器模块、信号调理模块、数据采集模块、处理器STM32、及通信模块及上位机系统组成。系统整体结构框图如图1所示。本系统是为液态金属电池性能测试设计，需要测量电池的充放电电压、电流以及交流加热系统的电压、电流，并以此计算出整个液态金属电池储能系统的效率。因此两片AD7606的16个通道分为两组，每组8个通道，这两组分别测量4路直流、交流的电压和电流信号。AD7606通过并行接口与STM32连接，STM32读取AD 采样数据后进行计算，并将数据通过网络芯片DP83848通过UDP 协议发送给上位机。上位机负责显示各通道采集信息、绘制波形以及保存数据等。 STM32F407IGT6 霍尔直流传感器 上位机软件DP83848 直流信号 交流信号 交流互感器 调理电路 调理电路 AD7606 AD7606 图1 系统整体结构框图 2 系统硬件设计 2.1 模拟信号采集电路设计 模拟信号的采集包含直流电压、电流，交流电压、电流四部分。直流信号的采集分别使用霍尔电压传感器HNV025A 和霍尔电流传感器HNC100B ，两种传感器的电路原理图类似，仅以霍尔电压传感器电路原理图为例说明，如图2-1所示。HNV025A 为电流型霍尔电压传感器，可以提高信号的抗干扰能力，其输入输出电流比为10mA/25mA 。因此在图中被测电压经过电阻R1转换为电流信号，传感器输出的电流信号经过R2变为电压信号。R3和C1组成一阶低通滤波器进行滤波。