单片机与DSP中的低功耗数据采集系统的设计

摘 要：本文介绍了一种基于集成数据采集芯片ADmC824的超低功耗数据采集系统的软硬件设计，以及在线可编程技术在该系统中的应用。研究了降低采集系统功耗以延长系统工作时间的数据采集记录系统的设计方法。关键词: 低功耗数据采集；ADmC824；在线可编程技术 引言油田参数采集、环境监测、气象监测等工作中，经常碰到在野外等特殊场合下长时间地采集记录变化缓慢的物理量参数。这对数据采集记录系统提出了低功耗、微型化和可与计算机连接的要求。本文以数据采集器芯片ADmC824为核心，采用多种方法有效地提高了系统集成度并大幅度降低了功耗。本文介绍的系统由采集器、上下载器和系统上下层软件三大部分构成。采集器 低功耗数据采集系统在现代科技领域中扮演着重要角色，特别是在远程监控、环境监测以及工业控制等场景中。本文重点介绍了如何设计一种基于ADmC824集成数据采集芯片的超低功耗数据采集系统，以满足长时间野外作业的需求。 ADmC824是一款高度集成的芯片，它结合了8052微处理器内核、模拟数字转换器（ADC）、数字模拟转换器（DAC）、闪存、看门狗定时器、微处理器监控电路、温度传感器、恒流源、时间间隔计数器、SPI和I2C总线接口等功能。这种集成使得系统设计更紧凑，功耗更低。其中，时间间隔计数器是ADmC824的一大亮点，它能实现长时间的定时功能，支持掉电唤醒，这对于在无人值守环境下工作的数据采集系统至关重要。 系统硬件设计包括采集器、上下载器和上下层软件。采集器部分由ADmC824为核心，配合闪速电擦除存储器（Flash）用于数据存储，其优点在于在线可读写且掉电数据不会丢失。此外，系统还包含了液晶显示模块以低功耗显示信息，以及串行通信接口，如ADM3202，用于与计算机进行数据交换。 软件设计方面，系统分为上下两层。上层软件运行在个人计算机上，采用Visual Basic (VB)编写，负责程序下载、采集器控制、数据上传与分析。下层软件则运行在采集器中，控制数据采集和保存，利用ADmC824的时间间隔计数器功能，实现定时工作和唤醒功能。下层软件通常由多个子程序组成，如主程序、中断处理、显示处理和初始化程序，确保系统高效稳定运行。 在实际应用中，这种低功耗数据采集系统可以广泛应用于油田参数检测、环境监测和气象观测等场景。通过优化设计和采用先进的低功耗技术，系统能在保持长期运行的同时，减小体积，提高集成度，增强系统可靠性，从而满足了野外环境下对数据采集系统的需求。同时，通过在线可编程技术，系统能够进行灵活的程序更新和升级，适应不同的任务需求。 总结起来，本文详细介绍了一种基于ADmC824的低功耗数据采集系统的设计，包括硬件和软件层面的考虑，强调了系统的低功耗特性、集成度和在线可编程技术的应用，为相关领域的工程设计提供了参考和实践指导。