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基于AD转换最小二乘法的数据采集应用

归档日期:06-11       文本归类:度量      文章编辑:爱尚语录

  在工业污水处理过程当中,往往需要监测污水的COD 值,而现场的监测仪器所监测到 的数据是通过各种模拟信号输出,这些模拟信号必须通过A/D

  如图1所示,是系统电路图, A/D转换器采用TLC2543,它是12位串行模数转换器,使用 开关电容逐次逼近技术完成A/D转换过程,由于是串行输入结构,能够节省51系列单片机I/O 资源;且价格适中,分辨率较高,因此在仪器仪表中有较为广泛的应用。其特点如下所述: A/D转换器有12位分辨率;在工作温度范围内转换时间为10us;有11个模拟输入通道;采用 3路内置自测试方式[1];有转换结束(EOC)输出;具有单、双极性输出;有可编程的MSB或 LSB前导;输出数据长度可以编程设定为8位、12位或16位。在本系统中采用的输出长度设 定为12位。另外TLC2543与外围电路的连线简单,它有三个控制输入端为CS(片选)、输入/ 输出时钟(I/O CLOCK)以及串行数据输人端(DATA INPUT);模拟量输入端AIN0 ~ AIN10 (1 ~ 9 脚、11 ~ 12 脚),11路输入信号由内部多路器选通,对于本系统,选用了AIN0 模拟输入端;系统时钟由片内产生并由I/O CLOCK同步;正、负基准电压(REF+ ,REF-)由外部提供, 通常为VCC和地, 两者差值决定输人范围。在本系统中,输入模拟信号为4~20mA 电流的模拟量,也就是转换输入范围电压是0~5V。

  单片机采用AT89LS51,如图1 所示。AT89LS51 是一个低功耗,高性能CMOS 8 位单片 机,有40 个引脚,片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000 次的Flash 只读程序存储器,128 bytes 的随机存取数据存储器(RAM),32 个外部双向输入/输出(I/O) 口,5 个中断优先级,2 层中断嵌套中断,2 个16 位可编程定时计数器,2 个全双工串行通信 口,看门狗(WDT)电路,片内时钟振荡器。器件采用ATMEL 公司的高密度、非易失性 存储技术制造,兼容标准MCS-51 指令系统及80C51 引脚结构,芯片内集成了通用8 位中 央处理器和ISP Flash 存储单元。同时该芯片还具有PDIP、TQFP 和PLCC 等三种封装形式, 在本系统用采用的是PDIP 封装形式,输入/输出(I/O)口采用了P1 口如图1 所示,P1 口 是一个带内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,P1 的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4 个 TTL 逻辑门电路。对端口写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入 口。

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