新聞中心

EEPW首頁 > 模擬技術(shù) > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 基于CH375的智能數(shù)據(jù)采集卡

基于CH375的智能數(shù)據(jù)采集卡

作者: 時(shí)間:2010-07-12 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

0 引言
數(shù)據(jù)采集是現(xiàn)代電子系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分,在測量、制造、自動控制等場合都需要高質(zhì)量的信號采集環(huán)節(jié),由于ADC技術(shù)和微控制器技術(shù)的相對成熟,基于PCI,ISA等接口的被廣泛地應(yīng)用在眾多科研和工控領(lǐng)域。在測試技術(shù)日益變革的今天,測試任務(wù)更加復(fù)雜多變,需要采集和處理的信息量更加冗長,同時(shí)要求測試環(huán)節(jié)與計(jì)算機(jī)的接口更加無縫化和標(biāo)準(zhǔn)化,基于虛擬儀器技術(shù)(Virtual Instruments)和高速USB 2.O接口的數(shù)據(jù)采集有著更為廣泛的應(yīng)用前景和市場,是當(dāng)前測試技術(shù)研究的熱點(diǎn)之一。
以運(yùn)算速度更快,位數(shù)更寬,資源更為豐富的ARM處理器作為控制核心,配合USB2.0數(shù)據(jù)傳輸和靈活的上位機(jī)軟件,新一代的已經(jīng)不再局限于單一的板卡形式,可以通過連接線獨(dú)立于計(jì)算機(jī)之外,根據(jù)測試任務(wù)的需求,滿足高精度、高速率、多功能的測試指標(biāo)。同時(shí)由于采用了高性能的ARM處理器,控制程序容量加大,方便實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的獨(dú)立化、智能化、多樣化,擺脫數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對上位機(jī)運(yùn)算能力的依賴,從而開發(fā)出全新的智能。

l 系統(tǒng)原理及框圖
整個(gè)系統(tǒng)的組成框圖如圖1所示。被測電壓信號經(jīng)過前置調(diào)理送到AD7685進(jìn)行采樣,由Atmega48的SPI驅(qū)動AD7685,采集到的雙字節(jié)(16 b)數(shù)據(jù)由Atmega48并口,分兩次傳送給ARM ADuC7026核心。當(dāng)數(shù)據(jù)采集卡工作于聯(lián)機(jī)狀態(tài)時(shí),由PC上位機(jī)軟件設(shè)置采樣頻率和通道工作模式,經(jīng)過處理通過USB控制芯片送數(shù)據(jù)到PC端;當(dāng)數(shù)據(jù)采集卡工作于離線模式時(shí),無需PC上位機(jī)干預(yù),數(shù)據(jù)采集卡按照預(yù)先設(shè)定的采樣頻率和工作模式進(jìn)行采樣,并將采樣數(shù)據(jù)通過USB控制芯片送數(shù)據(jù)到U盤端。系統(tǒng)采用±9 V,+5 V,+3.3 V以及模擬地?cái)?shù)字地,并由DC/DC模塊產(chǎn)生,經(jīng)過良好的LC濾波為各個(gè)電路單元提供電力。人機(jī)接口(HMI)采用簡潔的雙按鍵和LED指示,對整個(gè)數(shù)據(jù)采集卡工作模式的選擇和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行控制。

本文引用地址:http://2s4d.com/article/187880.htm



2 數(shù)據(jù)采集卡的硬件實(shí)現(xiàn)
2.1 AD(、接口和信號調(diào)理電路

為了滿足較高的采集精度和采樣速率,該設(shè)計(jì)選擇AD7685作為模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器件。AD7685是一款16位、串行輸出、250.KSPS、電荷再分配、逐次逼近型(PulSAR)ADC。ADC與處理器采用串行外圍設(shè)備接口(SPI)接口進(jìn)行連接,為了保證ADC的精度,采用高速光耦6N137隔離式驅(qū)動電路來隔離處理器SPI總線上的串?dāng)_。
前置調(diào)理電路信號的流向參見圖1系統(tǒng)組成框圖。設(shè)計(jì)中,采用模擬開關(guān)ADGl024對輸入信號進(jìn)行切換,并通過可編程增益放大器(PGA)AD8251進(jìn)行處理,通過增益為O.2的電平轉(zhuǎn)換16位ADC驅(qū)動器AD8275,把±5 V的信號轉(zhuǎn)換成O.25~2.25 V的信號,極大地?cái)U(kuò)展了該數(shù)據(jù)采集卡的測量范圍,而簡化了前置調(diào)理電路的設(shè)計(jì),其電壓計(jì)算公式如下:

經(jīng)過前置調(diào)理電路使得不同量程范圍的輸入信號放大或衰減到O.25~2.5 V內(nèi),最大限度地利用ADC量程,使得采集系統(tǒng)的4個(gè)輸入通道可以有單通道、雙通道、四通道3種工作模式,且每個(gè)通道皆可以設(shè)置為任意量程。前置通道的相應(yīng)配置由處理器ADuC7026完成,其配置遵循表1。



上一頁 1 2 下一頁

關(guān)鍵詞: 375 CH 數(shù)據(jù)采集卡

評論


相關(guān)推薦

技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉