基于ADuC841的数据采集系统的设计

摘要：针对油田现场环境复杂，一直面临着因采集到的数据不准确的问题，采用ADl公司的ADuC841芯片设计了一种具有在油田现场实现数据采集的小型电路。该数据采集电路采用片内集成的A／D转换器，大大减小电路体积；满足系统的高温、高压工作环境以及低功耗。现在的数据采集系统速度更快，功能更强，精度更高，但是体积却显得更小，总体性价比越来越高。
关键词：嵌入式；数据采集系统；ADuC841；A／D转换器

0 引言
油田现场往往环境复杂，电磁干扰多，温度／湿度相对变化范围较大，所以一直面临着因采集到的数据不准确，影响测量精度和速度。在设计现场数据采集模块的过程中，经过对众多数据采集处理芯片的分析比较，选用了ADuC841作为数据采集的核心芯片，相比于早期的ADuC81x系列，它在速度大幅度提升片内的集成功能、器件的可靠性和功耗等方面都达到了一个崭新的水平，证明该芯片非常适合用于复杂电磁环境下工业控制上的小信号数据采集。

1 ADuC841的基本原理和性能特点
ADuc841单片机具有高速、高精度的ADC，DAC功能，以及独一无二的在电路可调试、可下载的特点，特别适合在各种测控系统和仪器仪表中使用。
ADuC841(如图1所示)内部集成了8052微处理器的内核，并提供了很大的存储空间，如64 KB的FLASH／E2PROM程序空间、8 KB的FLASH／E-2PROM数据空间，以及2 304 B的数据RAM等。此外，该器件还集成了许多外围器件，包括精确、高速的8通道12位模／数转换器(其转换速率最高可达420 kS／s)，片上低漂移15×10-6℃的精密内部电压参考源，DMA方式控制器，2个12位的电压输出数／模转换器、2个脉宽调制输出、一个温度传感器。使用这些模块，可以方便地实现与前级传感器的接口，也可以有效地控制后级电路。其他的片上外设主要有ART，SPI以及I2C接口、时间间隔计数器、看门狗定时器和电源监视器等，这些模块可以便捷地实现与其他单片机或PC机通信(此时需电平转换电路)，还可以有效地保障单片机电源的正常工作和程序的正常运行。