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。采集器由电池供电，安装于现场，可脱离系统按程序自动完成数据的采集和记录；上下载器是记录器与微机的硬件接口，完成采集程序的下载和采集完成后的数据上传；系统下层软件采用高级语言C51编制，大大缩短了开发时间，上层软件采用VB编制，可以由计算机控制系统工作，并完成记录器结果的读人存储和分析处理。

系统硬件设计
采集器硬件主要由以下几部分组成：数据采集芯片ADmC824、闪速电擦除存储器、电池、液晶显示及串口通信。
数据采集芯片ADmC824
数据采集芯片ADmC824是整个系统的核心。它将8052内核、两路24位+16位??ADC、12位DAC、Flash、WDT、mP监控电路、温度传感器、双激励恒流源、时间间隔计数器、SPI和12C总线接口等丰富资源集成于一体，体积小、功耗低、非常适合用于各类便携式仪器。尤其需要指出的是它还有一个内置的时间间隔计数器，可以实现最大128个小时的定时功能，并且可以用它实现掉电唤醒，这是普通单片机无法实现的。
闪速电擦除存储器
对于独立工作的数据采集记录系统来说，数据记录的存储可靠性和存储容量是至关重要的。Flash可在线读写，掉电数据不丢失，理论上，掉电数据可以保存超过10年，有明显的优越性。由于单片机选用了AdmC824，它可以很方便地访问大于64K，最大可到16M的数据空间，而不需要额外占用十分紧缺的I/O口，也不用增加更多的译码、锁存芯片，这也给进一步降低功耗提供了帮助。本系统使用的数据存储器是128K的29EE011，根据实际情况还可以增加容量，原理相同。
液晶显示
在低功耗系统中，必须采用功耗比较低的液晶显示器，而不能使用功耗比较大的数码管显示。本系统中选用的是MDLS16265液晶显示模块。MDLS16265是5