集成加速度传感器的软件设计.doc

集成加速度传感器的软件设计

摘要

在加速度测试系统传统结构中，从传感器、温度偏移纠正电路、放大电路到数据采集各设备往往都是孤立的，不便于携带并受到测量空间的限制。本文介绍了一种利用单片机集成系统进行数据采集与传输的方案，较好的解决了系统集成化问题。

方案采用通用性较强，价格便宜的80C51单片机；人机接口采用8297；A/D转换器采用ADC0809；片外存储器选用两片6264，容量扩至16k×8；数据传输采用USB，用CH375芯片作为单片机串行口与USB的连接芯片。数据采样频率设为六种可选，最小至0.2ms，最大至625ms，可以适应不同的应用场合。

单片机系统在实际工业系统中可能会遇到各种干扰和自身的随机性误差，目前的抗干扰方法主要有硬件看门狗技术和软件陷进技术等，本方案将两种方法结合起来，进一步提高了系统的稳定性。

关键词:单片机;数据采集;硬件看门狗;中断系统;串行通信

The software design of the integrated accelerometer

Abstract

In traditional acceleration test system, components form accelerometer, temperature compensation, electric enlarge circuit to data acquisition unit are all stand alone, inconvenience in take and being subjected to the measuring space. This text introduced a method that using integration system of single chip microcomputer for data acquisition and deliver, resolving the integration of the system.

This project adopts in general used, low-cost 80C51 system;Person's machine connects to adopt 8297;The A/D conversion machine adoption ADC0809; RAM use two slices of 6264 , the capacity expands to the 16 k × 8;Data_deliver uses the USB, using the CH375 chips as conjunct chip between the USB and the serial interface. The date- acquisition frequency sets for six kinds of eligibility, the minimum to 0.2 ms, the biggest to 625 ms, adapting different applied situation Single chip microcomputer system may fall across some impacting factors and self random error, the current anti- impacting methods mainly have the hardware watchdog technique and software trap method etc. This project put together two kinds of methods, further raising the stability of the system

Keyword:single chip microcomputer;data-acquisition; the hardware watchdog;outage system;serial communication

目录

第一章引言 (1)

1.1 当前加速度测试系统的使用现状及存在缺陷 (1)

1.2 加速度测试系统传统构造 (1)

1.3 论文的预期目标 (3)

第二章系统的硬件组成 (3)

2.1 系统的硬件总体设计 (3)

2.2 A/D转换模块 (5)

2.2.1 A/D转换模块的设计 (5)

2.2.2 数据存储器的扩展 (7)

2.3 键盘显示接口的设计 (7)

2.3.1 8279的介绍 (7)

2.3.2 接口的设计 (10)

2.4 数据传输模块 (11)

2.4.1 CH375芯片简介 (11)

2.4.2 数据传输模块设计 (14)

2.5 看门狗复位电路 (14)

第三章系统的软件实现 (15)

3.1 软件的总体结构 (15)

3.2 数据采集子程序 (17)

3.2.1 采样频率 (17)

3.2.2 数据采集 (18)

3.3 指令采集子程序 (19)

3.3.1 8279的初始化 (19)

3.3.2 指令采集程序的设计 (21)

3.4 数据传输子程序 (21)

第四章系统抗干扰设计 (22)

4.1 干扰源及其传播途径 (23)

4.2 系统抗干扰措施 (24)

第五章结论 (25)

致谢 (26)

参考资料 (27)

附件................................

1.引言

1.1当前加速度测试系统的使用现状及存在缺陷

机械在运动时，由于旋转件的不平衡、负载的不均匀、结构刚度的各向异性、间隙、润滑不良、支撑松动等因素，总是伴随着各种振动。

机械振动在大多数情况下是有害的，振动往往会降低机器性能，破坏其正常工作，缩短使用寿命，甚至导致事故。机械振动还伴随着同频率的噪声，恶化环境，危害健康。另一方面，振动也被利用来完成有益的工作，如运输、夯实、清洗、粉碎、脱水等。这时必须正确选择振动参数，充分发挥振动机械的性能。

加速度传感器是目前应用广泛的测量振动与冲击的装置。在航天、航空、常规武器、船舶、交通运输、冶金、机械制造、化工、轻工、生物医学工程、自动检测与计量等技术领域中，已经越来越广泛的应用到传感器，而其中不乏加速度传感器的身影。

从加速度传感器采集到数据后，通过温度偏移纠正电路、电荷放大电路再到数据采集就组成了加速度测试系统。在传统的系统结构中，这些设备往往都是孤立的，不便于携带，同时在测量空间狭小时也很不方便。

1.2加速度测试系统传统构造

现有测试系统的各个组成部分常常以信息流的过程来划分。一般可以分