2006年 4月 重庆大学学报
(
自然科学版
)
Apr. 2006
第 29卷第 4期 Journal of Chongqing University
(
Nɑturɑl Science Edition
)
Vol. 29 No. 4
文章编号 : 1000 - 582X
(
2006
)
04 - 0009 - 03
一种高精度数据采集无线传输系统硬件设计
3
尧 鹏
1
,谢 志 江
2
,余 中 云
3
(
重庆大学 机械传动国家重点实验室 ,重庆 400030
)
摘 要 :考虑到移动设备运行中状态信号采集和传输的难度 ,提出了一种新的故障诊断监控系统.
该系统通过基于 W77E58高速单片机的数据采集终端对移动设备的状态信号进行采集 ,采用无线传输
方式快速传递数据 ,并可对数据信号进行故障诊断和精密分析. 它具备快速获取大量数据、高精度数据
转换、程控放大、程控五阶低通滤波等功能. 该系统在国内某大型钢铁企业炼铁厂运料小车的振动状态
监测项目实际应用中得以验证.
关键词 :单片机 ;数据采集 ;无线传输 ;电路设计
中图分类号 : TP273 文献标识码 : A
数据采集系统是工程测试系统中常用的环节 ,通
常由信号调理、A /D 转换、数据存储、数据分析、显示
等几个功能模块组成
[ 1 ]
. 然而 ,由于具体工况千差万
别 ,对数据采集系统的要求也各有不同 ,上述数据采集
系统并不能满足所有工程实践的需求. 在需要对运动
构件上被测设备的振动量进行采集从而监测其运行状
况时. 由于被测设备上的传感器安装位置不固定 ,使得
用电缆直接引出信号变得很不可靠 ,甚至根本不可能 ,
例如输煤系统移动设备
[ 2 ]
和炼钢厂的高炉上料小车
等. 此种特殊的工况复杂、采集困难的场合下 ,可采用
高速单片机来构建数据采集无线传输系统 ,不但可解
决信号采集和传输的困难 ,同时还具有体积小、功耗
低、数据传输准确可靠、成本低廉等优点
[ 3 ]
.
1 系统方案设计
根据 W77E58单片机卓越的内部硬件结构和增强
的数据传输处理功能 ,系统测试给定的技术要求以及
实现较高速度的数据采集、数据无线传输、采用参数的
查询及保存等功能要求 ;设计出基于华邦 W77E58单
片机的数据采集无线传输系统的总体硬件结构
[ 4 ]
.
系统硬件总体结构框图如图 1所示 ,系统由信号
差分放大、程控五阶低通滤波、程控放大、A /D 转换、
W77E58单片机核心处理单元、EPROM、高速缓存、无
线模块、上位机等主要功能模块构成.
图 1 系统硬件总体结构框图
2 系统硬件设计
2. 1 系统硬件选型
1
)
CPU选型 :W77E58
W77E58是台湾华邦公司生产的与 MCS51系列
单片机兼容的可多次编程的快速微处理器在它内部集
成有 32 K的可重复编程的 flashRAM、256字节的片内
存储器、1 K的用 movx指令访问的 SRAM、可编程的看
门狗定时器、3个 16位定时器、2个增强型的全双工串
行口、片内 RC振荡器、双 16位数据指针等功能 ,支持
多达 6个外部中断源. 采用全静态 CMOS设计 ,在相同
的指令吞吐量下比起普通的 8051 具有更好的节电
性能.
2
)
A /D芯片选型 : ADS7805
3
收稿日期 : 2005 - 11 - 16
作者简介 :尧鹏
(
1979 -
)
,男 ,四川内江人 ,重庆大学硕士研究生 ,从事 DSP及嵌入式计算机测控技术研究.
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