低功耗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計

摘    要：本文介紹了一種基于集成數(shù)據(jù)采集芯片ADmC824的超低功耗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計，以及在線可編程技術(shù)在該系統(tǒng)中的應(yīng)用。研究了降低采集系統(tǒng)功耗以延長系統(tǒng)工作時間的數(shù)據(jù)采集記錄系統(tǒng)的設(shè)計方法。
關(guān)鍵詞: 低功耗數(shù)據(jù)采集；ADmC824；在線可編程技術(shù)

引言
油田參數(shù)采集、環(huán)境監(jiān)測、氣象監(jiān)測等工作中，經(jīng)常碰到在野外等特殊場合下長時間地采集記錄變化緩慢的物理量參數(shù)。這對數(shù)據(jù)采集記錄系統(tǒng)提出了低功耗、微型化和可與計算機連接的要求。本文以數(shù)據(jù)采集器芯片ADmC824為核心，采用多種方法有效地提高了系統(tǒng)集成度并大幅度降低了功耗。
本文介紹的系統(tǒng)由采集器、上下載器和系統(tǒng)上下層軟件三大部分構(gòu)成。采集器由電池供電，安裝于現(xiàn)場，可脫離系統(tǒng)按程序自動完成數(shù)據(jù)的采集和記錄；上下載器是記錄器與微機的硬件接口，完成采集程序的下載和采集完成后的數(shù)據(jù)上傳；系統(tǒng)下層軟件采用高級語言C51編制，大大縮短了開發(fā)時間，上層軟件采用VB編制，可以由計算機控制系統(tǒng)工作，并完成記錄器結(jié)果的讀人存儲和分析處理。

系統(tǒng)硬件設(shè)計
采集器硬件主要由以下幾部分組成：數(shù)據(jù)采集芯片ADmC824、閃速電擦除存儲器、電池、液晶顯示及串口通信。
數(shù)據(jù)采集芯片ADmC824
數(shù)據(jù)采集芯片ADmC824是整個系統(tǒng)的核心。它將8052內(nèi)核、兩路24位+16位??ADC、12位DAC、Flash、WDT、mP監(jiān)控電路、溫度傳感器、雙激勵恒流源、時間間隔計數(shù)器、SPI和12C總線接口等豐富資源集成于一體，體積小、功耗低、非常適合用于各類便攜式儀器。尤其需要指出的是它還有一個內(nèi)置的時間間隔計數(shù)器，可以實現(xiàn)最大128個小時的定時功能，并且可以用它實現(xiàn)掉電喚醒，這是普通單片機無法實現(xiàn)的。
閃速電擦除存儲器
對于獨立工作的數(shù)據(jù)采集記錄系統(tǒng)來說，數(shù)據(jù)記錄的存儲可靠性和存儲容量是至關(guān)重要的。Flash可在線讀寫，掉電數(shù)據(jù)不丟失，理論上，掉電數(shù)據(jù)可以保存超過10年，有明顯的優(yōu)越性。由于單片機選用了AdmC824，它可以很方便地訪問大于64K，最大可到16M的數(shù)據(jù)空間，而不需要額外占用十分緊缺的I/O口，也不用增加更多的譯碼、鎖存芯片，這也給進(jìn)一步降低功耗提供了幫助。本系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)存儲器是128K的29EE011，根據(jù)實際情況還可以增加容量，原理相同。
液晶顯示
在低功耗系統(tǒng)中，必須采用功耗比較低的液晶顯示器，而不能使用功耗比較大的數(shù)碼管顯示。本系統(tǒng)中選用的是MDLS16265液晶顯示模塊。MDLS16265是5