单片机技术在数据采集及监测过程中的应用

摘要：应用单片机微型智能系统对输出数据：电压、电流及电位的采集测量、显示和打印。以8031单片机为核心，8031单片机有一个8位的CPU，一个128字节的RAM，21个特殊功能寄存器，4个8位并行I／O口，1个全双工异步串行端口，2个16位定时器／计数器，5个具有优先级别的中断源。在8031外接一片程序存储器就可以构成一个有完整功能的微机应用电路。
关键词：8031单片机；数据采集；A／D转换

0 引言
软件方面，指令周期短，同时还具有乘除法指令，多种形式的位操作类指令，逻辑运算类指令也独具特色。通过信号调制电路，将输出电流、电压及电位信号转换成0到5V的标准信号，再通过串行A／D转换芯片ADC0834转换成数字信号供存储，以显示和打印。硬件抗干扰方面用到MAX707，对电源起到监控作用，在上电和掉电时自动复位。实时时钟方面用到DS12887新型时钟芯片，断电情况下运行十年以上不丢失数据，计秒、分、时、天、星期、日、月、年，并有闰年补偿功能，可以用二进制数码或BCD码表示时间日历和警报。软件结构设计中采用模块化程序设计，包含数字滤波，软件看门狗等软件抗干扰子程序，为恒电位仪增添了外围的智能系统，方便用户分析、处理数据，了解仪器的工作情况，从而进行有效的处理。
主要功能介绍：
(1)信号的数据采集。输出电压为0～100V，电流为0～100A，电位为-2～0V，输出(显示、打印)保留一位小数。
(2)人机对话功能。通过键盘对时间进行更正设定，选择显示参数及相应的功能。
(3)打印输出。
(4)报警功能。当系统出现故障时，如输出开路、过流等故障，蜂鸣器输出报警，以提醒用户排除故障。

1 硬件设计
以8031单片机为核心，8031单片机有一个8位的CPU，一个128字节的RAM，21个特殊功能寄存器，4个8位并行I／O口，1个全双工异步串行端口，2个16位定时器／计数器，5个具有优先级别的中断源。在8031外接一片程序存储器就可以构成一个有完整功能的微机应用电路。