浅谈多路信息采集系统的设计

李佳琪　张可菊

摘 要：由于数据采集系统的应用范围越来越宽、所涉及到的测量信号和信号源的类型越来越多、对测量的要求也越来越高。国内外现在已有不少数据测量和采集的系统，但很多系统存在功能单一、采集通道少、采集速率低、操作复杂，并且对测试环境要求比较高等问题。人们需要一种应用范围广、性价比高的多路数据采集系统。

关键词：多路数据；采集；测量信号

1 引言

随着计算机技术的发展，数据采集系统的应用也日益广泛。数据采集是工业控制系统中至关重要的一个环节，在生产过程中，往往需要随时检测各个环节的温度、湿度、流量及压力等参数。同时，还要对某个检测点的任意参数进行随机查询，将所得到的检测结果提取出来以便进行比较做出决策，调整控制方案。此外，在科研过程中，运用数据采集系统可获得大量的动态信息，也是获取科学数据的重要手段之一。数据采集系统直接影响控制系统的决策。

2 多路数据采集系统的发展

数据采集系统，从某种意义上来说，应该是用计算机控制的多路数据自动检测或巡回检测，并能对数据实行存储、处理、分析计算以及从检测的数据中提取可用的信息，供显示、记录、打印或描绘的系统。

在我国，对于多路信息采集系统的应用比较广泛，一般的工厂应用的多路信息采集系统主要采集的有温度与湿度，并且以往的设计中使用的单片机通常为传统的51系列单片机，加上一块A/D转换芯片，一般使用ADC0809作为A/D转换使用，这样的设计会使得成本提高，并且硬件部分的外形也会变大，不方便集成化管理。

3 多路数据采集系统的原理

本设计以单片机STC89C51为主控芯片，通过该芯片的A/D转换功能，对湿度信号、照度返回的电压信号进行转换，DS18B20传感器是数字式温度传感器，相对于传统温度传感器精度高、稳定性好、电路简单、控制方便，在这里使用DS18B20温度传感器进行对温度的测量，经过信息处理后显示在LCD1602上，并且进行定时的刷新与数据的采集。本设计为基于单片机的多路信息采集系统，主要实现可以对光照度信息进行检测，并通过A/D转换器转换为数字量对单片机控制进行显示；可以对环境的湿度进行检测，通过A/D转换器转换为数字量，经过单片机 处理后将湿度信息显示在显示器上；通过温度传感器对环境温度进行检测，检测后的温度通过单片机进行处理后，显示在显示器上；可以进行按键的扫描与执行，可以通过按键对三个检测部分的报警值进行设置，当超值时，产生报警；可以通过显示器对三路信息进行显示与刷新，可以实时进行人机交互；超限报警功能。系统总框图如图1所示。

4 显示电路的设计

在数字测量仪表和各种数字系统中，都需要将数字量直观的显示出来，一方面供人们直接读取测量和运算的结果；另一方面用于监视数字系统的工作情况。因此，数字显示电路的设计是许多数字设备不可缺少的部分。

显示部分使用LCD1602作为显示器件，显示温度、湿度、光照度信息，LCD1为液晶显示器LCD1602，单片机的P0口进行相互间的数据通信，通过P2.5～P2.7对LCD进行读写操作的控制，电位器PR1为调节显示对比度的电位器，BL-与BL+为LCD的背光端，用来控制背光的开启与关闭，可以通过一个三极管作为开关管对背光灯进行控制。显示接口电路图如图2所示。

[参考文献]

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