基于51單片機的便攜遠程多路數據采集系統(tǒng)

2.1 數據采樣電路

采樣電路由AD574和MAX354組成，在一個采樣周期內，連續(xù)對8路輸入數據按順序進行一輪采樣，采樣電路與單片機的連接如圖1所示。

圖-1 數據采樣電路

采用8通道故障保護模擬開關MAX354對采樣通道進行選擇，這可以通過89C52地址線A0，A1，A2來控制，信號通過模擬開關后被送到AD574的輸入端。

AD574內部具有三態(tài)數據鎖存器，可以和89C52單片機的P0數據口直接相連,它內部具有參考電壓和時鐘電路，因此無需任何元器件即可獨立完成 A／D轉換。A／D轉換結束后，AD574向89C52的中斷INT0發(fā)出中斷申請，然后系統(tǒng)對轉換后的數據進行處理。AD574的12／8端子固定接地，A0端口與89C52的地址線A7相連，這樣在地址線A7的控制下分兩次通過8位數據總線來讀取l2位的轉換結果。

2.2 數據發(fā)送與接收電路

為了避免在長距離的數據傳輸過程中，數據受到現場的干擾，該系統(tǒng)采用MAX485芯片將信號電平轉換為RS-485電平，采用RS-485接口進行遠程數據傳輸。RS-485是美國電氣工業(yè)聯(lián)合會(EIA)制定的利用平衡雙絞線作傳輸線的多點通訊標準。它采用差分信號進行傳輸；最大傳輸距離可以達到 1.2 km；最大可連接32個驅動器和收發(fā)器；接收器最小靈敏度可達±200 mV；最大傳輸速率可達2.5 Mb/s。同時，RS－485協(xié)議正是針對遠距離、高靈敏度、多點通訊制定的標準。這也為今后該數據采集系統(tǒng)進行多點數據采集的功能擴展奠定了基礎。

MAX485芯片的結構和引腳都非常簡單,內部含有一個驅動器和接收器。RO和DI端分別為接收器的輸出和驅動器的輸入端，與單片機連接時只需分別與單片機的RXD和TXD相連即可；/RE和DE端分別為接收和發(fā)送的使能端，當/RE為邏輯0時，器件處于接收狀態(tài)；當DE為邏輯1時，器件處于發(fā)送狀態(tài)，因為MAX485工作在半雙工狀態(tài)，所以只需用單片機的一個管腳控制這兩個引腳即可；A端和B端分別為接收和發(fā)送的差分信號端,當A引腳的電平高于B 時，代表發(fā)送的數據為1；當A的電平低于B端時，代表發(fā)送的數據為0。在與單片機連接時接線非常簡單。只需要一個信號控制MAX485的接收和發(fā)送即可。同時將A和B端之間加匹配電阻，一般可選100Ω的電阻。

圖-2 數據發(fā)送電路

圖-3 “看門狗”電路

在數據接收端，手提電腦上的串行接口采用的是RS-232C電平，因此還需要將RS-485電平進行轉換。由于在數據接收端采用的手提電腦需要攜帶方便，因此這里采用的是市面上比較小巧緊固的電平轉換接口，這里就不做贅述。