數據采集以及監控系統

2019-11-03 09:03:28

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供稿：網友

王振紅，趙新建

北方工業大學工學院，北京　100041

　　摘　要：介紹了可編程邏輯器件在模數轉換，數模轉換，數據監控與處理的設計方法。

　　關鍵詞：模數轉換；數模轉換；可編程邏輯器件

　　1 引言

　　隨著計算機應用的普及化，將模擬信號轉化成數字信號以及將數字信號轉化成模擬信號就成為重要環節。本系統以多路數據的采集及監測為例，介紹了可編程邏輯器件在模數轉換，數模轉換，數據監控與處理的設計方法。

　　本系統主要是由三大部分組成：數據輸入模塊、數據處理及監控模塊和數據輸出模塊。本設計主要實現以下功能：對ADC0809的八路通道的數值進行循環檢測，并且當檢測到有任何一路的值大于預設值的時候就進行報警并顯示出所超出規定值的通道數。如無任何通道的輸出值超出預設值時就進行通道0至通道8的循環檢測。當需要對數據進行處理時，通過切換鍵將控制單元的功能轉化到數據處理功能（暫時只包括：將采樣信號放大2倍，縮小2倍和保持采樣信號不變三種基本功能）。在數據處理完成之后，將數據輸出給DAC0832，再將數字信號變為模擬量輸出。

　　2　數據輸入通道

　　數據輸入通道的設計是通過ADC0809的常規應用來實現的，其具體的實現如圖1所示。其中ADC0809的clock信號是由外部接入的。

　　此信號的數值沒有固定的要求，只要足夠高就可以了．通常信號頻率為640kHz、750kHz等。ADC0809的start信號也是由外部接入的，但是此信號的頻率不宜過高要小于1kHz。將eoc信號作延時后給CPLD作為時鐘信號，同時將ADC0809的輸出給CPLD作輸入。

　　3　數據處理及監控單元

　　當CPLD的使能端為1時，器件開始工作。當eoc的上升沿到來時，器件開始選擇工作方式，這是由按鍵key1來完成的。當key1為1時，器件工作于循環檢測報警方式。當key1為0時，器件工作于數據采集及處理的方式。當器件工作于數據采集及處理的模式時，fun是用來原則工作方式的fun為00時器件工作于放大2倍的方式下，當fun為01時，器件工作于縮小2倍的模式下。當fun為10和11是所采集進來的數據不加處理的輸出。同時在采集數據的時候，我們還可以選擇所采數據是ADC0809的八路中的哪一路。這是由控制鍵key3來完成的。key3是一個三維向量，由它來完成路的選擇，例如“111”則表示第七路。器件的具體圖形如圖2所示。