摘 "要：單片機(jī)系統(tǒng)采集的信號(hào)有的是模擬電壓信號(hào)、模擬電流信號(hào)、PWM信號(hào)、數(shù)字邏輯信號(hào)等?，F(xiàn)在，絕大多數(shù)傳感器輸出的信號(hào)都是模擬信號(hào)量，電流和電壓。所以模擬信號(hào)的采集應(yīng)用最為廣泛，處理過程也相對(duì)復(fù)雜。相比于模擬信號(hào)PWM信號(hào)和數(shù)字邏輯信號(hào)的采集比較直接，單片機(jī)能夠直接處理這類信號(hào)，無需額外的器件進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換。

關(guān)鍵詞：單片機(jī);采集系統(tǒng);數(shù)字系統(tǒng);

文章編號(hào)：1674-3520（2015）-10-00-01

一、引言

在數(shù)字技術(shù)飛速發(fā)展的今天，將各種模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)并進(jìn)行相應(yīng)的處理不僅可以提高系統(tǒng)性能還可以充分利用數(shù)字信號(hào)的各種處理算法來提高系統(tǒng)的靈活性和可靠性。隨著單片機(jī)的運(yùn)算速度的提高，在一些由單片機(jī)構(gòu)成的較小系統(tǒng)中對(duì)信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理己經(jīng)成為可能，并且越來越受到人們的重視。這就要求作為最底層的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)既要具有很高的采樣速率。又要能提供更豐富的原始數(shù)據(jù)信息。系統(tǒng)經(jīng)常需要采集各種模擬量信號(hào)、數(shù)字量信號(hào)，并對(duì)它們進(jìn)行相應(yīng)的處理。

二、電路原理

在通信過程中，多路信號(hào)要傳輸，為使它們能夠區(qū)別，選用不同頻率的載波信號(hào)。在測(cè)量中，通常噪聲含有各種頻率，將信號(hào)調(diào)制到某一個(gè)載波頻率上，只讓載波頻率為中心的一個(gè)很窄的頻帶內(nèi)的信號(hào)通過，就可以有效的抑制噪聲，這一過程稱之為調(diào)制。在接收端，對(duì)已調(diào)制的信號(hào)恢復(fù)出原來的信號(hào)的過程稱之解調(diào)。簡單的解調(diào)方式有非相干解調(diào)（檢波）。非相干解調(diào)方法是信號(hào)通過一個(gè)檢波二極管，再經(jīng)過一低通濾波器就可以獲得原始的模擬信號(hào)，優(yōu)點(diǎn)是降低接收機(jī)成本，提高整機(jī)的通信可靠性。根據(jù)題目的基本要求，可將其劃分如下幾個(gè)部分：

（一）8路模擬信號(hào)采集與通信控制器

（二）二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制器

（三）解調(diào)器

（四）3dB帶寬30～50kHz的帶通濾波器作為模擬信道

（五）時(shí)鐘頻率可變的測(cè)試發(fā)生器

（六）接收斷采集結(jié)果顯示電路

系統(tǒng)的原理框圖如圖1所示。

圖1 "系統(tǒng)原理總圖

三、電路實(shí)現(xiàn)

欠壓產(chǎn)生原因比較簡單，主要是由于蓄電池存電量不足或低溫長時(shí)間啟動(dòng)時(shí)引起的;而過壓產(chǎn)生的原因則比較復(fù)雜，可分為瞬變性過壓和非瞬變性過壓兩大類。瞬變性過壓是指電系工作時(shí)，瞬時(shí)性出現(xiàn)的高于電源額定電壓的現(xiàn)象。根據(jù)過壓的方向與電源電壓的方向相同與否，又分為正向瞬變過電壓和反向瞬變過電壓兩種。電源電路為整個(gè)電路提供電源，是電路設(shè)計(jì)不可缺少的一部分。電源電路的穩(wěn)定性決定著整個(gè)電路的可靠程度。在本設(shè)計(jì)中，整個(gè)電路需要+5V電源。

電源電路是把市電交流220V經(jīng)過變壓器降壓為交流9V，再通過二極管整流、電容濾波、三端集成穩(wěn)壓器7805穩(wěn)壓后輸出正5V直流電源。

四、總結(jié)

本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)，通過這次設(shè)計(jì)，我了解了數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)的概念和基本原理，掌握了AT89C52芯片的原理和編程技巧，同時(shí)還熟悉了通訊的原理。

參考文獻(xiàn)：

[1]張友德，趙志英，涂時(shí)亮. 單片微型機(jī)—原理、應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)[M].上海：復(fù)旦大學(xué)出版社，1996

[2]何立民. 單片機(jī)高級(jí)教程—應(yīng)用與設(shè)計(jì)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2000

[3]李華. MCS-51系統(tǒng)單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)[M].北京：北京航空大學(xué)出版社，1993

[4]康華光. 電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分） [M].北京：高等教育出版社，2001.