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摘要：為提高數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采集精度和轉(zhuǎn)換速度，設(shè)計(jì)基于AD7862和dstPIC30F6010A的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，詳細(xì)介紹AD7862和dsPIC30F6010A的特點(diǎn)和性能；并介紹該系統(tǒng)硬件部分和軟件部分，實(shí)踐證明，該系統(tǒng)取得很好的效果。本系統(tǒng)還采用SD卡作為存儲(chǔ)器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能。
關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)采集；AD7862；dsPIC30F；SD卡
在現(xiàn)代控制系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)就像控制系統(tǒng)的“眼睛”和“耳朵”一樣，成為控制系統(tǒng)不可或缺的重要部分。它是各種控制系統(tǒng)獲取信息的一種重要途徑。由于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的精度和實(shí)時(shí)性對(duì)于整個(gè)控制系統(tǒng)的性能至關(guān)重要，所以必須合理設(shè)計(jì)使其能提供預(yù)期的采樣速度、達(dá)到一定的轉(zhuǎn)換精度，并應(yīng)該做到電路簡(jiǎn)單、抗干擾性能強(qiáng)。本采集系統(tǒng)采用ADI公司生產(chǎn)的12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD7862，它是一款高速、低功耗、雙核12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器。能夠滿足系統(tǒng)對(duì)采樣精度和采樣速度的要求�？刂破骷捎胐sPIC30F6010A數(shù)字信號(hào)控制芯片，它是Microchip公司生產(chǎn)的高性能16位數(shù)字信號(hào)控制器，內(nèi)核包含一個(gè)DSP引擎，從而能夠顯著增強(qiáng)系統(tǒng)的運(yùn)算和吞吐能力。
在某些數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，不僅對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的精度和實(shí)時(shí)性提出要求，而且要求其具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，為了實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)功能，本系統(tǒng)使用SD卡。SD卡(Seeure Digital Memory Card)為安全數(shù)碼卡，是一種基于半導(dǎo)體快閃記憶器的新一代記憶設(shè)備，它具有存儲(chǔ)容量大，速度快等特點(diǎn)，被廣泛用于便攜式裝置上。
1 AD7862簡(jiǎn)介
AD7862是一款高速、低功耗、雙核12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，采用+5 V單電源供電。該器件內(nèi)置2個(gè)4μs逐次逼近型ADC、2個(gè)采樣保持放大器、1個(gè)+2．5 V內(nèi)部基準(zhǔn)電壓源和1個(gè)高速并行接口。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖l所示。
由于AD7862內(nèi)置2個(gè)ADC和2個(gè)采樣保持放大器，可以對(duì)2路模擬輸入信號(hào)進(jìn)行同時(shí)采樣和轉(zhuǎn)換，從而保留這兩個(gè)模擬輸入信號(hào)的相對(duì)相位信息。這一功能適用在逆變器采集系統(tǒng)中。它共有4個(gè)模擬輸入，分成2個(gè)通道(A和B)，通過AO輸入選擇通道。每個(gè)通道的2個(gè)輸入(VA1與VA2或VB1與VB2)使用不同的ADC和采樣保持放大器可同時(shí)進(jìn)行采樣和轉(zhuǎn)換。該器件可接收的模擬輸入范圍為±10 V(AD7862～10)、±2．5 V(AD7862-3)和O～2．5 V(AD7862-2)。本系統(tǒng)采用AD7862-10。模擬輸入均具有過壓保護(hù)，允許輸入電壓分別達(dá)到±17 V、±7 V或+7 V而不會(huì)造成損壞。
轉(zhuǎn)換開始信號(hào)低電平有效，同時(shí)將2個(gè)采樣保持放大器置于保持狀態(tài)，并啟動(dòng)兩個(gè)輸入轉(zhuǎn)換操作。轉(zhuǎn)換開始后，置BUSY信號(hào)為高電平，表示轉(zhuǎn)換還未結(jié)束，當(dāng)再次回到低電平時(shí)，表示轉(zhuǎn)換結(jié)束，此時(shí)便可讀取2個(gè)通道的轉(zhuǎn)換結(jié)果。實(shí)際應(yīng)用中，先置為低電平一段時(shí)間，然后檢測(cè)BUSY信號(hào)，當(dāng)為低電平時(shí)，就開始讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。轉(zhuǎn)換結(jié)束后的第一次讀取操作訪問VA1或VB1的結(jié)果，而第二次讀取操作訪問VA2或VB2的結(jié)果，具體取決于多路復(fù)用器選擇AO是低電平還是高電平。AO為低電平時(shí)，讀取VA1或VA2；A0為高電平時(shí)，讀取VB2或VB2。該器件的時(shí)序如圖2所示。
作者：華北電力大學(xué) 李媛媛 楊魯發(fā) 張大磊 戴 舒 來源：21IC電子網(wǎng)
