基于S3C2410的無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

摘要：主要討論基于S3C2410的無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。介紹數(shù)據(jù)采集模塊、傳輸／接收模塊和數(shù)據(jù)處理模塊。硬件平臺基于S3C2410，MAXl32，IA4421芯片，并介紹它們的特點(diǎn)以及電路設(shè)計(jì)。采用Linux操作系統(tǒng)作為系統(tǒng)軟件平臺，應(yīng)用程序Adopts采用Qt／Embedded系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互界面，可以直觀地觀察數(shù)據(jù)分析結(jié)果。

關(guān)鍵詞：S3C2410；MAX132；IA4421；人機(jī)交互界面

目前，手持終端的功能越來越強(qiáng)大，數(shù)據(jù)處理能力也越來越強(qiáng)，人們對其無線通信功能的要求也越來越高。為此，各種無線設(shè)備進(jìn)入人們的生活，在此基礎(chǔ)之上，大量的無線設(shè)備業(yè)已進(jìn)入工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。在工業(yè)或者工廠底層環(huán)境中，使用無線技術(shù)具有很多優(yōu)勢；利用無線技術(shù)可以解決工業(yè)生產(chǎn)中線路布局煩瑣的困境，也可以避免惡劣環(huán)境對線路腐蝕等問題。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在此，把嵌入式技術(shù)與無線電臺通信技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計(jì)一種無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸／接收模塊、數(shù)據(jù)處理模塊，如圖1所示。數(shù)據(jù)采集模塊通過將傳感器得到的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再用無線芯片發(fā)送出去。A／D轉(zhuǎn)換芯片采用MAX132；數(shù)據(jù)傳輸芯片采用無線傳輸／接收芯片IA4421。用單片機(jī)配置MAXl32和IA4421實(shí)現(xiàn)信號采集和發(fā)送。數(shù)據(jù)處理模塊采用S3C2410芯片，并且配置無線芯片IA4421為無線接收模式。這樣就實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、傳輸與處理。

2 數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集模塊使用A／D轉(zhuǎn)換芯片，通過把接收到的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再通過數(shù)據(jù)傳輸模塊將數(shù)字信號傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理模塊。

MAX132是18位外加1個(gè)符號位，具有高精度分辨率，以串行方式工作的A／D轉(zhuǎn)換芯片。它可在-512～+512 mV全范圍內(nèi)提供2μV的分辨率，精度可達(dá)±0．006％滿量程。芯片較一般的積分型ADC具有更高的轉(zhuǎn)換速度，可達(dá)每秒100次，簡單的4線串行接口使其容易與其他所有的微處理器連接。MAX132在普通工作方式下，典型供電電流為60 mA，在休眠模式下僅為1μA。MAX132還具有用于外部多路開關(guān)或可編程增益放大器的4個(gè)可編程的數(shù)字輸出；芯片內(nèi)部還有可選50 Hz工頻的干擾抑制電路；芯片輸入電流很小，僅為10 pA。MAX132具有分辨率高，功耗低，價(jià)格低，體積小等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、電池供電儀器儀表和傳感器信號測量及工業(yè)過程控制等。電路設(shè)計(jì)如圖2所示。

圖2為MAX132的典型應(yīng)用電路圖。其中，元件值是針對每秒轉(zhuǎn)換16次，60 Hz工頻干擾抑制選擇的。通過2．5 V的高精度基準(zhǔn)源，MAX872分壓后產(chǎn)生545 mV的基準(zhǔn)電壓。待測電壓信號從INH1和INL0端口差分輸入；片選信號，串行數(shù)據(jù)輸入／輸出端DIN，DOUT，時(shí)鐘信號Sclk與單片機(jī)連接實(shí)現(xiàn)。

如圖3所示，當(dāng)IA4421芯片的腳作為啟動轉(zhuǎn)換時(shí)，為高電平；若將置低電平，則10 ms之內(nèi)又變?yōu)楦唠娖�，就�?zhí)行一次轉(zhuǎn)換，然后回到空閑模式。如果一直處于低電平，就連續(xù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，直到再次變?yōu)楦唠娖健?/p>

作者：李聯(lián)富，劉飛 江南大學(xué) 來源：現(xiàn)代電子技術(shù)