基于MAX197的高精度数据采集系统
基于MAX197的多通道压力数据采集系统
ＭＡＸ１ ７ ３ 个 通道进行循 环采 集。 ９对 ２ 采 传 感器 ，其性 能参数如 图 ２ 所示 。 集结果送 入单片 机中进行 预处理 ，单片 机选 用 Ａｔ ｌ ｍｅ公司 的产品 ＡＴ８ Ｃ ， ９ ５ 使 １ 用 ＲＳ ３ 通信接 口与 Ｐ ２２ Ｃ端连 接并发送 数据 。 Ｃ端将收 到的数 据在数据处 理软 Ｐ 件中进行 结果处理 、显示 。系统流 程如 图１ 所示 。
根 据系统要 求 ，系统 前端 配置 多路
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保 护 电路 。
传感 器以探测液 压信号 ，实际 系统 中使 图 １ 多通道 采集 系统 流程 图 用 了３ 路 。 ２ 传感 器采 回的信 号为 电流信 号 ， Ａ／ 在 Ｄ变换 前要变为 电压信号 。 传感器 及过 压保 护 Ａ／
过程 接 口：１ ４ Ｔ螺纹 ／ ＮＰ
引线 方 式 ： 电缆 线
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实际 电路 中供 电电压使用 ２ Ｖ，这 ４ 对 于后级 的 Ａ／Ｄ以及 单片 机 电路 来说 是相 当危险的 值 ，因此 需要设 置高 电压
多通道采集 系统处理 方案
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输 出信号 ：４ ０ ～２ ｍＡｄ ｃ
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基于MAX197的蓄电池监测管理测试仪设计及实现
基于MAX197的蓄电池监测管理测试仪设计及实现丁电宽，李艾华，张明见安阳师范学院物理与电气工程学院，河南安阳 455002摘要:设计了一套下位机基于MAX197的多通道电池单体电压监测显示系统，上位机采用基于VB6.0开发的交互式可视化蓄电池组监测配组管理平台，下位机与上位机采用RS232实现串口通信。
该系统实现了高精度的、蓄电池动静态参数优化配组测试系统。
实践证明，为进一步优化电池配组具有较好的参考价值。
关键词: MAX197；配组；交互式；多机多通道；动静态中图分类号：TP23 文献标识码：BThe Implementation and Design of the Tester for Battery Monitoring andMangement Based on Max197DING Dian-kuan, LI Ai-hua, ZHANG Ming-jian(College of Physics & Electrical Engineering, Anyang Normal University, Anyang 455002, China) Abstract: A set of voltage monitoring and display system for multi-channel single battery is designed based on the lower MCU and MAX197, and the battery monitoring and matching management platform of interactive visualization is developed based on VB6.0, and implement the serial port communication by RS232 between the low MCU and the host computer. The system realizes high-precision, battery optimization with static and dynamic matching test. Practice has proved that the design has a fairly value for further perfecting the optimization of the battery matching.Key words:MAX197;matching; interactive; Multi-MCU multi-channel; Static and dynamic随着信息化及自动化技术的迅速发展，蓄电池在电信、电力、工矿企业等部门得以广泛应用。
基于AT89S52和MAX197的高精度数据采集系统
基于AT89S52和MAX197的高精度数据采集系统
0 引言
常见的八位模数转换芯片（如ADC0809【3】等）设计的系统比较简单而且成本较低，但有时八位的精度是不够的，这时我们就不得不选用更高精度的模数转换芯片，其中MAX197就是一款性价比很好的12位精度模数转换芯片。
MAX197芯片是美国Maxim公司的快速模数转换芯片，转换时间最小仅为6 μ s，相对于ADC0809的100 μ s要短得多。
它的输入信号带宽可达5 MHz，有12位并行的三态数据接口。
另外MAX197片内包含高精度的参考电压源和时钟电路，因此它只需要很简单的外部电路即可完成模数转换功能，应用非常方便。
1 MAX1 97芯片的特点及性能：
1．1 MAX197的主要优点：
1）仅使用单5 V电源供电；2）12位分辨率，1／2LSB线性度；3）四种量程可选：0～+5V、0～+1OV、-5～+5V、-10～+10V：4）8路模拟输。
MAX197在数据采集系统中的应用
制模式（控制位置０），由写脉冲启动采样间隔，经过
的上升沿开始采样并开始一个转换周
３
ＷＲ 期；在外部采样模式，在ＷＲ第一个上
６个时钟周期的采样间隔，开始Ａ仍转换。在外部
升沿开始采样，在ｗＲ第二个上升沿开
采样模式（Ｄ５＝１），由两个写脉冲分别控制采样和
始一个转换周期。
Ａ巾转换。第一个写脉冲，写入ＡＣＱＭＯＤ为１，开
当ＣＳ是低电平，在ＲＤ的下降沿，数据允
４
ＲＤ
许被读取。
用于控制输出１２位转换结果，当
５
ＨＢＥＮ ＨＢＥＮ＝１时，高４位输出有效；当
ＨＢＥＮ＝０时，低８位输出有效。
６
、甄ｉ丽 低电平置完全节电方式。
７～１４ Ｄｏ～ＤＩＩ三态数据ｆ／０日。
１５
ＡＧＮＤ 模拟地
１６～２３ ＣＨ０～ｃＨ７模拟输入通道
始采样间隔。第二个写脉冲，写入控制字ＡＣＭＯＤ
测量放大器、采样保持电路和Ａ巾转换器心Ｊ，如图
２所示。基于ＭＡＸｌ９７芯片的数据采集系统有以下 两种采样模式：
（１）外部采样模式 ＭＡＸｌ９７有８路模拟量输入通道，每个通道设 一个采样保持器３９８，以保证各参数均在同一时刻 采样。８个模拟量参数经过多路开关７５０１，分别地
口ＲＡＭ地址单元的高８位地址值，此时ＧＡＬ２０Ｖ８ 的输出信号选中第一片７４ＨＣ５７４，将ＰＣ。ＤＢ上的数 据锁存到双口ＲＡＭ的高８位地址线上；然后向Ｉ／ｏ 两种口地址２写入双口ＲＡＭ地址单元的低８位地 址值，此时ＧＡＬ２０Ｖ８的输出信号选中第二片 ７４ＨＣ５７４，将ＰＣ—ＤＢ上的数据锁存到双口ＲＡＭ的 低８位地址线上；最后向Ｉ／Ｏ口地址０读人数据， ＧＡＬ２０Ｖ８的输出信号选中双口ＲＡＭ的片选端，将 该地址的内容送到ＰＧＤＢ上。这样，就完成了一次 数据传输的全过程。
基于DSP和MAX1420的高速数据采集系统设计
基于DSP和MAX1420的高速数据采集系统设计数据采集系统是通信与信息技术领域中重要的功能模块，应用广泛。
而传统的数据采集系统大多以或中规模数字为核心，其模数转换器(A／D 转换器)采样速率较低。
明显传统数据采集系统不能彻低满足高速、高精度及具有数字信号处理功能要求，因此，这里提出一种基于TMS320C6713和A/D转换器和MAX1420的高速数据采集系统。
该系统采纳DSP控制MAX1420实现高速数据采集，完成须要的数据通信与数据存储功能。
其中，数据通信是将系统所采集的数据经通信接口传给上位机；而数据存储是系统存储须要数据，防止因为系统掉电而走失数据。
另外，DSP除完成系统控制外，还可通过编程设置实现对采集数据举行实时数字信号处理。
从而实现多种信号采集的开放式系统设计。
2 系统硬件设计2．1 系统整体结构设计该高速数据采集系统选用TI公司的TMS320C6713型DSP作为核心控制器，内核采纳超长命令字(VLIW)体系结构，8个功能单元共用32个32位通用寄存器．最多可在一个周期内同时执行8条32位命令，提高程序执行速度；具有32位外部存储器接口(EMIF)，寻址空间可达52 MB；可与SDRAM、SBRAM实现无缝衔接，用于大容量高速存储：挺直异步存储接口可与SRAM、EPROM衔接，用于小容量数据存储和程序存储：具有16个自立的EDMA传输通道。
在CPU不干预的状况下，支持多路数据的自立迅速传输；具有两个支持全双工通信的多通道缓冲串口McBSP。
另外，TMS320C6713便于扩展存储器和I／O接口。
其在片内不易受干扰，且应用体积小，简单实行屏蔽措施，故可工作在电磁干扰较强的环境下，牢靠性高。
TMS320C6713采纳增加型哈佛结构，可以完成并行命令操作。
片上还集成有40位算术规律单元ALU，2个17位×17位硬件乘法器等功能部件。
以TMS320C6713为核心的数据采集系统的整体结构1所示。
基于USB接口的MAX197数据采集系统
Ｓ Ｒ ＦＦ 读 时 钟 ： Ｌ Ｄ：ＩＯ Ｓ Ｗ Ｒ： ＩＯ 写 时 钟 ， 步 模 式 时 ，Ｌ Ｒ 上 升 沿 写 ， 步 Ｌ ＦＦ 异 ＳＷ 同
备描 述符 、 举 、 取设 备 信 息等 等 。这 八 字节 通过 Ｅ ０端 点 枚 获 Ｐ
摘 要 ：Ｚ Ｕ Ｂ Ｆ ２Ｃ Ｃ ８ １ Ｅ — Ｓ Ｘ Ｙ７ ６ ０ ３是 最 早 符 合 Ｕ Ｂ ． 议 的微 控 制 器 ，其 强 大 的 数 据 传 输 能 力 使 得 其 在 相 关 领 域 Ｓ ２０协
有 着 广 泛 的 应 用 。本 研 究 利 用 Ｆ Ｘ２与 Ｃ Ｌ Ｐ Ｄ相 结 合 的 ＭＡＸ１７控 制 方 法 ， Ｐ Ｄ状 态机 控 制 ＭＡ ９ ， Ｘ ９ ＣＬ Ｘ１７ Ｆ ２将 采 集 的 数 据 传 输 进 入 计 算 机 ． 通 过 Ｆ ２配 套 的 软 件 Ｃ Ｎ Ｒ ＬＰ ＮＮ Ｌ 对 ＭＡ ９ 进 行 通 道 和 量 程 的 控 制 ， 而 达 到 了 并 Ｘ Ｏ Ｔ Ｏ Ａ Ｅ Ｘ１ｒ ７ 从
域有着 广泛 的应 用 。
Ｓ Ｅ Ｅ ＦＦ 模 式 是 一 种 高 速 模 式 ， 需 要 Ｆ ２内 部 Ｃ Ｕ Ｌ Ｖ ＩＯ 无 Ｘ Ｐ 参 与 数据传 输 ， 下 图 ： 如
此 系统 主要应 用 于传感 器实 验数 据 的传输 ． 数据 采样 率 对 要 求 不是很 高 ， 采集 的电压 幅度 范 围较 宽 ， 选择 ０ ３内部 集 成 了 ４ Ｉ Ｏ存 储 器 ， 内 部 定 义 了 ７ ＫＢＦ Ｆ 个 端 点 ：Ｐ Ｉ ＆ Ｔ、 Ｐ ｌ Ｅ １ Ｕ Ｅ ２ Ｅ ４ Ｅ ６ Ｅ ８ Ｅ ＯＮ ＯＵ Ｅ ＩＮ、 Ｐ Ｏ Ｔ、Ｐ 、 Ｐ 、 Ｐ 、 Ｐ 。
高精度单片数据采集系统MAX1400的原理及应用
•—••5国外电子元器件6’••‘年第‘期’••‘年‘月高精度单片数据采集系统-¡¸‘”••的原理及应用-ÁØÉÍ公司北京办事处魏智P r inc i p l e and A pp l ica t ion of Hi g h-P re ixs ionDa ta Ac q u is ion S y s tem MAX1400·ÅɺÈÉ摘要š-¡¸‘”••是美国-¡¸©-公司推出的一种基于2•$¡•¤转换技术的高精度单片数据采集系统芯片"文中介绍了它的工作原理!内部结构及编程要点Œ并给出了-¡¸‘”••应用在压力变送器中的一种典型应用电路"关键词š数据采集系统›¡•¤转换›2•$¡¤£›-¡¸‘”••分类号š´-—™‹’文献标识码š¢文章编号š‘••–•–™——ˆ’••‘‰•‘•••—•••“传统的数据采集系统大多采用®ÙÑÕÉÓÔ率¡¤£ˆ积分型!逐次比较型!闪烁型等‰Œ当需要较高分辨率时ˆ‘–ÂÉÔ以上‰Œ这些传统的¡•¤转换技术将面临很多困难Œ因为它们需要复杂的高阶模拟抗混迭滤波器!定时以及幅度误差都极小的采样•保持电路等Œ因而实现起来困难较大Œ成本很高"新型的2•$¡•¤转换技术能够以较低的成本获得极高的分辨率ˆ‘–ÂÉÔ以上‰Œ但速度不易做得很高Œ这一点非常符合不需要很高速率Œ但要求较高分辨率的数字音响产品Œ因而首先在音频领域得到了广泛应用"大多数数据采集系统对转换速率的要求低于音频Œ但精度要求较高Œ也很适合采用2•$结构的¡¤£"为此Œ很多模拟器件制造商开发了专用于数据采集领域的2•$¡¤£Œ并将数据采集普遍需要的模拟前端功能集成在一起Œ如多路复用器!可编程增益放大器ˆ°§¡‰!增益及零点校正等"这样Œ整个数据采集系统只需单片©£即可实现Œ可以直接处理传感器输出的微弱信号Œ而且在简化设计的同时提高了系统性能并降低了成本"这类产品中具有代表性的有¡¤©的¡¤——‘”系列Œ£ÉÒÒÕÓ¬ÏÇÉÃ的£³••’‘系列Œ-ÁØÉÍ的-¡¸‘”••系列等"本文以-¡¸‘”••为例简单介绍这类©£的性能特点及应用要点"‘内部结构图‘所示为-¡¸‘”••系列及其它同类产品普遍采用的架构"核心部分是一个高分辨率2•$¡¤£ˆ-¡¸‘”••为‘˜ÂÉÔ‰Œ前端包括一个用来切换采样通道的多路复用器!用于隔离信号源内阻和后级电路输入阻抗的输入缓冲器›以及用来将低电平输入信号放大到适合¡•¤转换水平的程控增益放图‘-¡¸‘”••功能框图p-¡¸©-专栏•—‘•高精度单片数据采集系统-¡¸‘”••的原理及应用大器ˆ°§¡‰"除此之外Œ-¡¸‘”••内部还提供了一个小电流源Œ在进行系统自检时可以将其接入输入通道来检测传感器的完整性"三个独立的¤¡£用来校正三路输入信号中的直流成分Œ以使输入信号落在¡¤£的量程以内"居于核心位置的2•$¡¤£由一个二阶2•$调制器和数字抽取滤波器组成Œ时钟产生及分频电路用于为¡¤£提供操作时钟"由多路开关选出的输入信号经缓冲!放大后送入2•$调制器"2•$调制器对输入信号以远大于®ÙÑÕÉÓÔ率的速度进行/过采样0Œ并将各样本转化为‘ÂÉÔ分辨率的高速码流"同时对量化噪声频谱作/成形0处理Œ从而使大部分量化噪声转移至基带以外"接下来Œ由数字抽取滤波器滤除带外噪声Œ再从高速码流中抽取出低速!高分辨率的码流"上述各部分电路受控于一个内部控制逻辑"控制逻辑通过串行接口接收用户控制命令并设置各部分电路的工作状态及参数Œ最后将转换结果通过串口送出"’编程要点-¡¸‘”••内部各部分电路的工作状态由一组内部寄存器控制"这些内部寄存器包括˜个可单独寻址的寄存器"其中Œ通信寄存器主要控制对内部寄存器的访问ˆ寻址!读•写模式选择‰›两个全局设置寄存器主要用来选择模拟输入通道!设置2•$调制频率!数字抽取滤波器抽取因子!数字滤波器频率响应和其它工作状态›特殊功能寄存器用于控制整个器件的关断›三个传输函数寄存器分别用来设置对应于三个模拟输入通道的°§¡增益和¤¡£偏移量›一个’”ÂÉÔ的数据寄存器用于保存转换结果"一般情况下Œ每次访问-¡¸‘”••之前都要首先向通信寄存器写入一个˜ÂÉÔ控制码Œ以便选定所要访问的寄存器以及读•写操作模式"只有一种情况例外Œ那就是当-¡¸‘”••工作在扫描模式时ˆ全局设置寄存器中的³£¡®位置‘‰Œ在每次转换完成后可以直接读取’”ÂÉÔ数据寄存器Œ而不必重新设置通信寄存器"对于-¡¸‘”••的编程大体可分为四个方面š系统工作模式选择!模拟输入通道选择!通道增益和偏移量设置以及2•$¡¤£工作参数设置"系统工作模式选择通过编程通信寄存器!全局设置寄存器和特殊功能寄存器中的相应控制位来实现"-¡¸‘”••具有自动扫描所有通道和连续采样选定通道两种主要工作方式"另外还具有待机和掉电两种省电模式"模拟输入通道选择通过编程全局设置寄存器‘和’中的¡‘!¡•!-‘!-•和¤©¦¦位来实现"通过这些控制位的编程Œ可以设定输入多路转换开关的工作方式ˆ单端或差分‰Œ并选定需要采样的通道"通道增益和偏移量由传输函数寄存器控制"三个传输函数寄存器分别对应于三个模拟输入通道Œ每个寄存器内均包含有设定°§¡增益和¤¡£偏移量的代码"通过增益和偏移量的编程Œ可以将输入信号动态范围调整到¡¤£的量程之内Œ以充分利用¡¤£的有效测量范围"对2•$¡¤£工作参数的编程直接影响到整个数据采集系统的精度!速率和功耗等关键特性Œ这是该种类型的¡¤£所特有的"2•$¡¤£主要由三部分组成š时钟产生电路Œ2•$调制器和数字抽取滤波器"相应的软件编程也分为三个方面š时钟频率选择Œ调制频率选择Œ数字抽取因子和滤波器选择"时钟频率选择包括两个编程位š£¬«和¸’£¬«Œ£¬«用于选择两种系统默认的时钟频率之一ˆ‘Ž•’”-¨Ú或’Ž”•—˜-¨Ú‰›¸’£¬«用于控制’分频器Œ¸’£¬«•‘时分频器使能Œ允许选择二倍于内部时钟频率的晶振或外部时钟"调制频率选择由-¦‘!-¦•两位控制Œ用来控制过采样频率和调制频率Œ对应于两种内部时钟总共有˜种调制频率可选"调制频率越高Œ相应的转换精度和转换速率越高Œ但功耗也越大"数字滤波器抽取因子由¦³‘!¦³•两位控制Œ它们直接影响到转换精度!转换速率和滤波器的陷波频点"如图’所示Œ数字抽取滤波器频率响应为梳状滤波器Œ第一个陷波频点正好对应于数据输出速率Œ将陷波频点设置在工频位置将有利于抑制工频及其谐波的干扰"另外还有一个控制位¦¡³´用来设置滤波图’数字滤波频率响应•—’•5国外电子元器件6’••‘年第‘期’••‘年‘月图”-¡¸‘”••用于压力传感器图“-¡¸‘”••操作流程图器阶数"¦¡³´•‘时执行一阶梳状滤波ˆ³©®£‘‰Œ¦¡³´••时执行三阶梳状滤波ˆ³©®£“‰"该位不影响数据输出速率和滤波器频响外形ˆ陷波频点‰Œ只影响滤波器滚降速率ˆ频宽‰"当选择³©®£‘滤波时系统具有比较高的响应速率Œ在输入发生跳变时只需一个转换周期输出即可达到稳定"³©®£“滤波响应较慢Œ对于输入阶跃需要三个以上转换周期的输出建立时间Œ但具有较高的转换精度"有关时钟频率!调制器和抽取因子编程与输出数据速率的关系见表‘所列"图“所示为-¡¸‘”••的编程及转换结果读取程序流程"该流程中-¡¸‘”••被设定为单通道连续采样模式"“典型应用-¡¸‘”••采用³°©•±³°©兼容的三线串行接口Œ非常节省£°µ的©•¯口Œ也便于采用光电隔离Œ它的工作电流较低Œ比较适用于便携式测量仪表!”*’•Í¡环路供电的变送器!压力变送器等领域"图”所示为-¡¸‘”••在压力变送器中的典型应用"该应用中采用同一个电源来产生传感器桥路激励电流和参考电压Œ这样在电源电压发生变动时它们所受到的影响能相互抵消Œ因此降低了对电压稳定度的要求Œ可以用同一个电源为-¡¸‘”••供电Œ同时产生桥路激励电流和参考电压"收稿日期š’••••‘‘•‘”咨询编号š•‘•‘’”。
单片机金属检测器系统研究
单片机金属检测器系统研究作者：殷建国来源：《现代电子技术》2010年第04期摘要:传统的金属检测器系统中是采用模拟电路和数字电路相结合的方法来进行A/D转换,在采集数据的同时干扰信号也进入了后续处理电路,有抗干扰能力差的缺点。
采用单片机控制的A/D数据采集系统能有效地排除干扰信号带来的影响,减少了金属检测器误报警的次数,提高金属检测器的灵敏度。
该电路已在金属探测设备中得到了很好的应用,目前金属检测仪已经是机场、食品、医药、木材、烟草、塑料、服装、化工等行业中一种不可或缺的重要设备。
关键词:金属检测;单片机;数据采集;A/D转换;抗干扰中图分类号:TP368.1文献标识码:A文章编号:1004-373X(2010)04-183-04Research on Metal Detector System of Single chip MicrocomputerYIN Jianguo(Hefei General Machine Institute,Hefei,230031,China)Abstract:Simulation circuit and numeric circuit are often used for conventional metal detector system to process simulating and numeral converting,the interference signal appears in the following processing circuit when gathering data,which shows the poor feature for anti-interference of this system.However,A/D data acquisition system that controlled by single chip microcomputer can eliminate the affection caused by interference effectively,decrease times that metal detector make alarming,and enhance the metal detector sensitive.This circuit has been utilized well in metal detective devices.Now,metal detector has been the key important device in the industries such asairport,food,medicine,wood,tobacco,plastic,rag trade and chemistry and son on.Keywords:metal detection;single chip microcomputer;data acquisition;A/D conversion;anti-interference收稿日期:2009-09-240 引言金属检测器最早是由探雷器等军用设备发展而来,现代很多工业生产加工企业,如食品、医药、木材、烟草、橡胶、塑料、化工等,其加工的原材料中不允许混杂有金属杂物,否则会危及人体健康、降低产品质量,损坏机器设备。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。