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1 引言 當(dāng)前,越來越多的設(shè)計應(yīng)用領(lǐng)域要求具有高精度的a/d轉(zhuǎn)換和實時處理功能。在實時數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)設(shè)計中,一般需要考慮數(shù)據(jù)采集以及對采集數(shù)據(jù)的處理。而對于大數(shù)據(jù)量的實時數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)來說,保持?jǐn)?shù)據(jù)高速傳輸也是該系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素。 采用tms320vc5402和轉(zhuǎn)換器aduc841構(gòu)成雙cpu處理器平臺,充分利用tms320vc5402的對大容量數(shù)據(jù)和復(fù)雜算法的處理能力,aduc841接口的控制能力以及各自擁有的dma控制器構(gòu)建實時數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)。雙cpu通過dma方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換,將數(shù)據(jù)傳輸和系統(tǒng)控制分開,提高了數(shù)據(jù)傳輸速度,降低了處理器負(fù)擔(dān),提高系統(tǒng)運行效率。采用此解決方案。大大提高了系統(tǒng)的信號采集和處理能力。 2系統(tǒng)硬件設(shè)計 2.1 aduc841簡介 aduc841是adi公司aduc84x系列中性能最完善的一款微轉(zhuǎn)換器,它具有單周期指令,20 mi/s的8052內(nèi)核;內(nèi)置一個8通道、高速420 ks/s、高精度自校正、12位逐次逼近的adc,具有dma控制:2通道12位dac;2通道pwm方式∑-△型dac;片上15 ppm/℃高穩(wěn)定電壓基準(zhǔn);片上
油田現(xiàn)場往往環(huán)境復(fù)雜,電磁干擾多,溫度/ 濕度相對變化范圍較大,所以一直面臨著因采集到的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,影響測量精度和速度。在設(shè)計現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集模塊的過程中,經(jīng)過對眾多數(shù)據(jù)采集處理芯片的分析比較,選用了aduc841 作為數(shù)據(jù)采集的核心芯片,相比于早期的aduc81x 系列,它在速度大幅度提升片內(nèi)的集成功能、器件的可靠性和功耗等方面都達(dá)到了一個嶄新的水平,證明該芯片非常適合用于復(fù)雜電磁環(huán)境下工業(yè)控制上的小信號數(shù)據(jù)采集。 1 aduc841 的基本原理和性能特點 aduc841 單片機具有高速、高精度的adc,dac功能,以及獨一無二的在電路可調(diào)試、可下載的特點,特別適合在各種測控系統(tǒng)和儀器儀表中使用。 aduc841( 如圖1 所示) 內(nèi)部集成了8052 微處理器的內(nèi)核,并提供了很大的存儲空間,如64 kb 的flash/ e2prom 程序空間、8 kb 的flash/e2 prom數(shù)據(jù)空間,以及2 304 b 的數(shù)據(jù)ram 等。此外,該器件還集成了許多外圍器件,包括精確、高速的8通道12 位模/ 數(shù)轉(zhuǎn)換器( 其轉(zhuǎn)換速率最高可達(dá)420 ks/ s) ,片上低漂移15
抗干擾性能的要求很高。 為了解決上述問題,筆者研究了一種基于單片機的小型化膜片鉗放大器,該膜片鉗放大器分為上位機和下位機兩個部分,下位機是一個以單片機為控制核心的采集系統(tǒng),可以單獨工作完成微電流信號的采集、放大、電容和電阻的補償以及波形的顯示和數(shù)據(jù)的存儲,另外下位機還可以和上位機進(jìn)行通訊,這里的通訊是采用紅外傳輸方式實現(xiàn)的,用串口驅(qū)動紅外發(fā)射器實現(xiàn)上位機和下位機的通訊,上位機主要是對下位機傳輸?shù)男盘栠M(jìn)行處理和分析。 本系統(tǒng)的控制核心是美國adi公司的一款高性能數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)器件aduc841。這款soc具有高精度、高速度、高可靠性、大容量非易失性存儲的優(yōu)點,是一款性價比很高的單片機,可極大的簡化硬件電路設(shè)計、提高穩(wěn)定性、縮短開發(fā)時間、提高性價比、從而使系統(tǒng)具有操作方便、成本低、體積小、輸出波形穩(wěn)定性好、質(zhì)量高的特點。2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 為了實現(xiàn)信號的采集和顯示,系統(tǒng)具有以下幾個基本功能:(1)離子通道電流的采集和放大;(2)箝位電壓發(fā)生器;(3)電阻電容補償;(4)模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換;(5)友好的人機界面;(6)系統(tǒng)和pc機的通訊。 為實現(xiàn)上述功能要求,系統(tǒng)主要分為微電
風(fēng)預(yù)熱筒設(shè)備、單片機控制系統(tǒng)、調(diào)速風(fēng)機及電加熱等執(zhí)行裝置及其上位機管理系統(tǒng)組成。旋風(fēng)預(yù)熱設(shè)備可近似視為底部為錐形,上部為圓柱形的連接體,與實際工程旋風(fēng)預(yù)熱筒一致。整個設(shè)備由透明有機塑料制成便于試驗觀測,圓柱形管壁分層分布有諸多小孔,可將根據(jù)實驗需求可將各類傳感器裝配其上。調(diào)速風(fēng)機出口通過風(fēng)管與錐形底部連接,同時在風(fēng)管處設(shè)有電加絲。這些系統(tǒng)中的電信號都接入單片機系統(tǒng)。單片機控制系統(tǒng)是旋風(fēng)預(yù)熱教研平臺的核心,其硬件框圖如圖1所示。 圖1 系統(tǒng)硬件框圖 大體數(shù)據(jù)流程為各類傳感器信號讀入到aduc841內(nèi)并在存儲器內(nèi)暫存,同時將信息顯示在lcd上。然后通過串口上行將數(shù)據(jù)上傳到上位pc機。同時上位機將控制信息通過串口下行發(fā)送到at89c051,它與同步、檢測、技術(shù)電路相配合來觸發(fā)可控硅控制電機轉(zhuǎn)速。 老師希望我們在平臺的制作過程中多多動手實踐,故在設(shè)計平臺時所采用的軟硬件技術(shù)起點基本在本科生能力范圍內(nèi)。 2 單片機控制系統(tǒng) 2.1 aduc841外圍電路設(shè)計 整個系統(tǒng)由aduc841微控制器、lcd顯示電路、dac輸出電路、adc采集電路、 rs232通信電路等組成。主要對旋風(fēng)筒
能夠直接驅(qū)動大的容性負(fù)載,而另外一些放大器需要串聯(lián)一只電阻緩沖輸出級,輸出端上的這只小阻值串聯(lián)電阻將改善穩(wěn)定性和建立性能。所有的放大器對容性負(fù)載的靈敏度有不同程度的差別,一些低功耗放大器相對于僅僅幾百皮法的容性負(fù)載就可能變得不穩(wěn)定。 不同放大器的性能差別也很大,比如運算放大器有不同的放大倍數(shù),不同的負(fù)載驅(qū)動能力等,所以確定低通環(huán)節(jié)的電容值和電阻值后要合理選擇運算放大器。目前在運算放大器的驅(qū)動能力上也有不少的研究文章[14-16]。 3 抗混疊濾波器的整體設(shè)計 這里以adi公司的微轉(zhuǎn)換控制器aduc841為例,其中,含有逐次轉(zhuǎn)換式、帶有電荷采樣的adc,其工作原理圖如圖l所示[17]。 aduc841中adc的工作原理為:它是快速、8通道、12位、單電源供電的adc模塊。每次模/數(shù)轉(zhuǎn)換均分為兩個階段。在采樣階段,開關(guān)sw1和sw2處于采樣位置,輸入采樣電容上的電荷正比于模擬輸入的電壓。而在轉(zhuǎn)換階段,開關(guān)sw1和sw2處于保持位置,由內(nèi)部邏輯電路控制dac(digital analog converter,數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器)的輸出使直到節(jié)點a的電壓為0。 現(xiàn)在采樣
1引言
膜片鉗是細(xì)胞膜離子通道電流檢測的重要工具。1976年Neher和Sakmann發(fā)明了膜片鉗技術(shù)。此后由于巨歐姆阻抗封接方法的確立和幾種方法的創(chuàng)建,1980年以來此技術(shù)已可用于很多細(xì)胞系的研究,目前...
引腳兼容的升級ADuC812/ADuC831/ADuC832;增強性能:單周期20MIPS 8052核心;高速420kSPS 12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器;增加內(nèi)存:52KB片上Flash/EE程序存儲器;4KB片上Flash/EE數(shù)據(jù)存儲器;內(nèi)電路編程:Flash/BE,100年保存時間,持續(xù)100個周期;2304字節(jié)片上數(shù)據(jù)RAM;小型封裝:8mm×8mm芯片級封裝;52引腳PQFP引腳兼容升級;模擬I/O:8通道420kSPS,高精度12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器;片上15×10-6℃電壓基準(zhǔn);DMA控制器,高速ADCRAM捕獲;兩個12位輸出電壓數(shù)模轉(zhuǎn)換器;雙輸出PWMΣ△調(diào)制數(shù)模轉(zhuǎn)換器;片上溫度監(jiān)控功能;基于8052核心:兼容8051指令集(20MHz最大值)高性能單周期核心;32kHz外部晶體,片上可編程的鎖相回路;12個中斷源,2個優(yōu)先級;雙數(shù)據(jù)指針,擴展的11位堆棧指針;片上外設(shè):時間間隔計數(shù)器(TIC);UART,I2C®和SPI®串行I/O;看門狗定時器(WDT);電源監(jiān)視器(PSM);電源:正常:4.5mA、3V(CLK=2.098MHz);省電:10μA、3V2開發(fā)工具;成本低,綜合開發(fā)系統(tǒng);合并插入單引腳仿真;基于IDE的匯編和C的代碼調(diào)試
的干擾非常大,對抗干擾性能的要求很高。為了解決上述問題,筆者研究了一種基于單片機的小型化膜片鉗放大器,該膜片鉗放大器分為上位機和下位機兩個部分,下位機是一個以單片機為控制核心的采集系統(tǒng),可以單獨工作完成微電流信號的采集、放大、電容和電阻的補償以及波形的顯示和數(shù)據(jù)的存儲,另外下位機還可以和上位機進(jìn)行通訊,這里的通訊是采用紅外傳輸方式實現(xiàn)的,用串口驅(qū)動紅外發(fā)射器實現(xiàn)上位機和下位機的通訊,上位機主要是對下位機傳輸?shù)男盘栠M(jìn)行處理和分析。 本系統(tǒng)的控制核心是美國adi公司的一款高性能數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)器件aduc841。這款soc具有高精度、高速度、高可靠性、大容量非易失性存儲的優(yōu)點,是一款性價比很高的單片機,可極大的簡化硬件電路設(shè)計、提高穩(wěn)定性、縮短開發(fā)時間、提高性價比、從而使系統(tǒng)具有操作方便、成本低、體積小、輸出波形穩(wěn)定性好、質(zhì)量高的特點。2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為了實現(xiàn)信號的采集和顯示,系統(tǒng)具有以下幾個基本功能:(1)離子通道電流的采集和放大;(2)箝位電壓發(fā)生器;(3)電阻電容補償;(4)模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換;(5)友好的人機界面;(6)系統(tǒng)和pc機的通訊。為實現(xiàn)上述功能要求,系統(tǒng)主要分為微電流的采集和放大、
是你的adc時鐘設(shè)置得太慢了吧?我用過aduc841,速度很快的啊。哪要得了半分鐘那么久哦~~~~~~~~~~~~~/********************************************** adc.c file the aduc841's adc operation creat by computer-lov date: 2005.8.30 last edit date:2005.8.30 copyright(c) 2005-2015 computer-lov all rights reserved************************************************/#include "adc.h"//*************************** select adc channel *************void set_channel(unsigned char ch){ ch&=0x0f; adccon2=(adccon2&0xf0)|ch;}//***********
用過aduc841用過aduc841,軟件用的是keil c,直接用rs232下載的,怎么斷點debug不知道。有人知道嗎?用的下載軟件是wsd,在ad網(wǎng)上下的,用起來不太穩(wěn)定,不知道是我windows問題,還是軟件有bug。芯片還是比較強大的,就是價格高了。
請教computeroo,你的aduc841的ad校準(zhǔn)程序是不是有問題void offset_calibration(void){adccon3&=~0x02;adccon3|=0x01;}//***************************************************************//*************************** gain calibration. ****************void gain_calibration(void){adccon3|=0x02;adccon3|=0x01;}//***************************************************************難道校準(zhǔn)時不用切換通道嗎?順便問一下,你買的aduc841多少錢一片?
請教!aduc841的使用! 新手弄aduc841的ad轉(zhuǎn)換,現(xiàn)在感覺出來的ad轉(zhuǎn)換值不對,有沒高手做過這個東西?
性價比要高的?暈。我見過aduc841 mcu,不過比較貴啊。