單片機技術(shù)在數(shù)據(jù)采集及監(jiān)測過程中的應(yīng)用

摘要：應(yīng)用單片機微型智能系統(tǒng)對輸出數(shù)據(jù)：電壓、電流及電位的采集測量、顯示和打印。以8031單片機為核心，8031單片機有一個8位的CPU，一個128字節(jié)的RAM，21個特殊功能寄存器，4個8位并行I／O口，1個全雙工異步串行端口，2個16位定時器／計數(shù)器，5個具有優(yōu)先級別的中斷源。在8031外接一片程序存儲器就可以構(gòu)成一個有完整功能的微機應(yīng)用電路。
關(guān)鍵詞：8031單片機；數(shù)據(jù)采集；A／D轉(zhuǎn)換

0 引言
軟件方面，指令周期短，同時還具有乘除法指令，多種形式的位操作類指令，邏輯運算類指令也獨具特色。通過信號調(diào)制電路，將輸出電流、電壓及電位信號轉(zhuǎn)換成0到5V的標準信號，再通過串行A／D轉(zhuǎn)換芯片ADC0834轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號供存儲，以顯示和打印。硬件抗干擾方面用到MAX707，對電源起到監(jiān)控作用，在上電和掉電時自動復(fù)位。實時時鐘方面用到DS12887新型時鐘芯片，斷電情況下運行十年以上不丟失數(shù)據(jù)，計秒、分、時、天、星期、日、月、年，并有閏年補償功能，可以用二進制數(shù)碼或BCD碼表示時間日歷和警報。軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計中采用模塊化程序設(shè)計，包含數(shù)字濾波，軟件看門狗等軟件抗干擾子程序，為恒電位儀增添了外圍的智能系統(tǒng)，方便用戶分析、處理數(shù)據(jù)，了解儀器的工作情況，從而進行有效的處理。
主要功能介紹：
(1)信號的數(shù)據(jù)采集。輸出電壓為0～100V，電流為0～100A，電位為-2～0V，輸出(顯示、打印)保留一位小數(shù)。
(2)人機對話功能。通過鍵盤對時間進行更正設(shè)定，選擇顯示參數(shù)及相應(yīng)的功能。
(3)打印輸出。
(4)報警功能。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，如輸出開路、過流等故障，蜂鳴器輸出報警，以提醒用戶排除故障。

1 硬件設(shè)計
以8031單片機為核心，8031單片機有一個8位的CPU，一個128字節(jié)的RAM，21個特殊功能寄存器，4個8位并行I／O口，1個全雙工異步串行端口，2個16位定時器／計數(shù)器，5個具有優(yōu)先級別的中斷源。在8031外接一片程序存儲器就可以構(gòu)成一個有完整功能的微機應(yīng)用電路。