基于PIC单片机的工业数据采集卡的研究与设计

liuguanJun

摘要:介绍了一种基于PIC单片机的工业数据采集卡的设计方案,论述了系统结构、工作原理，
' y+ s+ Z  f1 Y! a! ~; ?着重阐述了硬件电路、软件流程与实现方法。该数据采集卡在SF。微水检测中得到应用，实验证
明，该数据采集卡可靠性高、成本低、使用方便。
关键词: PIC单片机;A/D转换;数据采集卡;
0引言
& j# G4 k3 g: C3 x& Z5 S随着工业生产效率和产品质量的不断提高，工
) M  `9 Z1 f* D* u% @+ P8 r( {+ c业现场中有大量的指标需要监测，如温度、压力、湿
0 _% b6 k7 \5 T3 g! L" K" L) H度、流量等，这些都要用到数据采集系统。目前,大
2 {: K; C. K2 s1 q, M% W# W多数数据采集系统使用固定传感器对某-指标进行
检测，通用性不强，当同-指标的采集传感器的量程
范围改变后就不能再使用。该文设计了一种基于
8 g! d7 f! T2 L8 V  b, [6 @3 sPIC18F252单片机的通用型数据采集卡,该数据采
6 I9 s( U  s6 t; u集-卡在满足精度要求的条件下，可以根据采集传感
/ L: g; a: t  t: t; b$ D器的量程范围的不同来设定,得到需要的数据。该
: U# J3 t. l! \  B$ R0 U工业数据采集卡具有成本低、通用性强等特点，可以
对不同应用环境的数据进行采集。
系统结构及工作原理.
* P* A/ e8 f0 l; o0 S- g数据采集卡是将工业现场中的温度、压力、流量
3 O6 n& K! z( Z* X3 c. x
与湿度等模拟量采集转换为数字量,并将数据发送
到监控中心的一-种检测装置。基于PIC单片机的数
5 F$ T# w8 G' ?) e, H* ]3 m据采集卡系统结构如图1所示,主要由PIC单片机、
4 @( H  [' S+ {5 C# w, Y9 n键盘、LCD显示、A/D转换与RS485通信模块构成。
图1系统结 构
6 ^- W) Z5 ]% ]) d" _& ~该数据采集卡根据工业用传感器的量程不同，
" y& L  S( B  n$ d可以通过键盘进行设定。设Ao为传感器量程的下
* w$ O6 ?5 l. c' {" L5 Y( j9 b限,Am为传感器量程的上限,A.为要得到的实际数
据,N。为传感器下限对应的数字量,N为传感器上
限对应的数字量,N,为测量所得数字量，它们之间
% e: }7 d( c- y' t5 S" q& W5 @的关系为
即通过键盘输人Ao与Am的值,并将键盘输人
5 w" y- w4 g6 Y; A5 g
的数据存储于PIC单片机内部的EPROM内。可
以根据转换精度要求,通过键盘选择使用外部高精
度A/D转换器，或者使用PIC单片机内部的A/D
2 p0 W, T4 c+ [0 M% q转换，外部高精度A/D转换器采用20位的
AD7703,PIC单片机内部自带的A/D转换器是10
1 R/ j6 N& E! X3 e9 c- o" N位的。最后将转换后的数字量在LCD显示器.上现
场显示数据,并根据监控中心的要求通过RS485通
信方式定时上报或实时上报数据。
4 z: g' p* b/ n; Q1 a% {2数据 采集卡的硬件设计
数据采集卡的核心器件采用微芯公司的
( T5 A; T. ~! V% t: E' L* C8 @PIC18F252型芯片,该芯片具有丰富的资源,PIC单
1 `# i. F: U- C0 E1 l, m/ W9 z' C1 h片机是系统硬件实现数字化处理的核心部分,它的



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随着工业生产效率和产品质量的不断提高，工 业现场中有大量的指标需要监测，如温度、压力、湿 度、流量等，这些都要用到数据采集系统