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數(shù)據(jù)采集技術(shù)是一種實(shí)用的電子技術(shù)，該技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于信號(hào)檢測，信號(hào)處理，儀器儀表等方面。在最近幾年，隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，該技術(shù)也體現(xiàn)出更快的速度、更多的通道，更大的數(shù)據(jù)發(fā)展趨勢(shì)。數(shù)據(jù)采集是溫度，壓力，流量，速度，位移，光強(qiáng)，聲和其它物理在線測量和控制，它要通過傳感器對(duì)這些物理量轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的物理模擬量，接下來將它處理，轉(zhuǎn)化成電腦可以區(qū)分的數(shù)字量，然后送到電腦進(jìn)行處理、存儲(chǔ)、傳輸和顯示。

1數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

這個(gè)系統(tǒng)是由硬件和軟件組成。硬件包括單片機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換器及顯示驅(qū)動(dòng)電路等，軟件包括主程序，系統(tǒng)監(jiān)控，時(shí)間/中斷等程序。要想該系統(tǒng)成為一個(gè)高性能的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，它們必須要密切合作，配合得當(dāng)。在系統(tǒng)研發(fā)的過程當(dāng)中，它們的設(shè)計(jì)是相互關(guān)聯(lián)的，不可分開，硬件設(shè)計(jì)的時(shí)候必須要考慮到軟件的實(shí)現(xiàn)形式，設(shè)計(jì)軟件的時(shí)候當(dāng)然也要考慮到硬件的工作基礎(chǔ)。為了提高系統(tǒng)的應(yīng)用，還在虛擬儀器Labview上完成了上位機(jī)的設(shè)計(jì)，使溫度數(shù)據(jù)顯示得更為直接，易于管理和以后的維修。軟件和硬件一起組成了一個(gè)完整的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，硬件是該系統(tǒng)的基礎(chǔ)，軟件是該系統(tǒng)的核心，它們需要共同合作才可以完成整個(gè)數(shù)據(jù)的采集和處理，不可或缺。

2系統(tǒng)硬件的抗干擾設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的硬件抗干擾設(shè)計(jì)是整個(gè)采集系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)的主體。軟件的抗干擾設(shè)計(jì)也是以它的設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，原由就在于此軟件以及其它的重要的數(shù)據(jù)，全部是以固件的形式儲(chǔ)存在ROM里的，假如沒有可信硬件電路的工作，軟件的抗干擾就不用提了。系統(tǒng)的硬件抗干擾設(shè)計(jì)通常可以分為供電系統(tǒng)、長線傳輸、印刷電路板和地線系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)。原因在于本次設(shè)計(jì)沒有通過現(xiàn)場的調(diào)試，就用PROTEL軟件設(shè)計(jì)了印刷電路，因此印刷電路板和地線系統(tǒng)的搞干擾設(shè)計(jì)是這次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。

2.1印刷電路板抗干擾的設(shè)計(jì)此設(shè)計(jì)在單片機(jī)的運(yùn)用當(dāng)中，電源線、信號(hào)線和元器件組成了高度集合體印刷電路，它們彼此間在電氣上呼應(yīng)。所以我們?cè)谟∷㈦娐钒宓目垢蓴_設(shè)計(jì)中一定要滿足于抗干擾的所有規(guī)則，對(duì)于部分干擾對(duì)軟件、硬件的調(diào)試都一樣的重要。以下就是印刷電路板系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)遵循的主要原則：

2.1.1布置電源線在印刷電路板上布置電源線應(yīng)該注意以下的問題:首先，就是要根據(jù)電流量的大小來加寬所需導(dǎo)線；其次，電源線和地線到數(shù)據(jù)線傳送的方向應(yīng)當(dāng)保持一致；最后，穩(wěn)壓電源必須要獨(dú)立的電源。

2.1.2布置地線在一般地情況下，電路板上的地線可以被分成數(shù)字地線和模擬地線。數(shù)字地線就是高速數(shù)字電路的地線，模擬地線就是模擬電路的地線。它們的安排應(yīng)該按照三個(gè)依據(jù)：其一，數(shù)字地線和模擬地線必須要分開布置，并且一定要和它們的電源地線分開相連接；其二，地線一定要用可以通過電流三倍地線；第三，接地線時(shí)為了減少地線之間的電位差，必須要注意閉合回路，以提高抗干擾能力。

2.1.3信號(hào)線的分類在平常情況下，印刷電路板線路布置鍵入更多，以減少各類型線之間的互相干擾，功率線和信號(hào)線，驅(qū)動(dòng)線和信號(hào)線都必須要分開布置。

2.1.4去耦電容配置為了整體的抗干擾能力提高，配置消災(zāi)難電容必須安裝在印刷電路板的關(guān)鍵部分。我們需要配置站點(diǎn)有：電源線電路板端口;每個(gè)集成電路芯片的電源引腳接地；在一臺(tái)機(jī)器復(fù)位端子接地。

2.1.5印刷電路板尺寸和元器件的分布印刷電路板尺寸要合適。元器件分布一定要考慮設(shè)備的類型和功能，可以嘗試高頻與低頻器件分開安排，低、高電流電路必須要遠(yuǎn)離邏輯電路。

2.2地線系統(tǒng)設(shè)計(jì)地線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)抗干擾性能的影響很大。單片機(jī)中的應(yīng)用系統(tǒng)地線系統(tǒng)包含前面的數(shù)字地、模擬地，保護(hù)地以及屏蔽地。適當(dāng)?shù)慕拥剞k法是:把所有的邏輯地應(yīng)該連接在一起，所有的邏輯地必須在信號(hào)源側(cè)或者負(fù)載側(cè)，以保護(hù)地線鏈接到單個(gè)點(diǎn)上，通常是在信號(hào)源側(cè)。

3系統(tǒng)軟件抗干擾的設(shè)計(jì)

軟件抗干擾即使只是硬件的補(bǔ)充和完善，但是軟件的抗干擾設(shè)計(jì)在整個(gè)系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)中有著舉足輕重的地位。由于系統(tǒng)運(yùn)行的環(huán)境是特別嘈雜，再大的干擾也并不能損害硬件系統(tǒng)，但是該系統(tǒng)運(yùn)行起來是不可能正常。在通常的情況下，軟件抗干擾系統(tǒng)是由數(shù)據(jù)采集軟件抗干擾、控制抗干擾軟件故障和運(yùn)行不正常免疫的軟件程序組成。

3.1數(shù)據(jù)采集軟件的抗干擾一般的在工業(yè)應(yīng)用中單片機(jī)必須要收集各種的參數(shù)。即使在單片機(jī)的系統(tǒng)中采用了各種的抗干擾措施，但是由于工業(yè)環(huán)境的惡劣，測量的參數(shù)信號(hào)的微弱，有的時(shí)候肯定還會(huì)有干擾損壞，所以，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須附有多種抗干擾軟件，應(yīng)該采用硬件和軟件抗干擾措施相結(jié)合的措施。

3.2軟件運(yùn)行程序的干擾在單片機(jī)的系統(tǒng)應(yīng)用中，指令碼的地址碼和操作碼會(huì)受到各種干擾源的影響，在單片機(jī)中，操作數(shù)被程序計(jì)數(shù)器PC當(dāng)作指令執(zhí)行，或者PC的值指向的非程序區(qū)的時(shí)候，單片機(jī)運(yùn)行的程序就會(huì)進(jìn)入死循環(huán)。為了單片機(jī)能夠恢復(fù)正常的工作，一般地情況下會(huì)使用軟件陷阱、監(jiān)視定時(shí)器和軟件控制電路方法中的若一種方法。

4總結(jié)

信號(hào)在地球生活中無處不在，比如準(zhǔn)確地捕獲和測量這些信號(hào)，我們必須有可靠的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，它是基于AT89C52單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，信號(hào)被轉(zhuǎn)換主要是通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0809轉(zhuǎn)換的，來提高采集數(shù)據(jù)的直觀性和便捷性。這個(gè)系統(tǒng)完全施展了單片機(jī)全部的功能，加大了系統(tǒng)的靈敏性，可靠性以及易擴(kuò)展性等。因此，基于單片機(jī)AT89C52的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具備更為廣大的發(fā)展前景和增值的空間。

作者：楊新華 單位：遼寧工程職業(yè)學(xué)院