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无线数据采集系统的设计方案
2010年3月11日 11:04  21IC电子网  

    摘要:在工业控制领域,常常需要采集大量的现场数据,然后传输给主机进行处理。而目前数据传输通常使用的是RS485或者是CAN等网络。这些网络均基于有线传输,他们在使用中不仅要考虑成本因素,还要考虑数据传输中的干扰因素。而无线传输相对具有一定的优势,成本相对低,并且传输中的干扰也较少,这也在一定程度上提高了传输的可靠性。设计了一个基于PTR2000无线传输模块的数据采集系统。该实例对其他相类似的无线数据采集、无线数据传输应用具有一定的参考价值。

    1引言

    在工业控制现场,常常需要采集大量的现场数据,如电压、电流、温度、湿度、气压等,并将这些数据采集模块采集的数据传输到主机进行处理,由主机根据处理的结果,将控制信号传输给现场执行模块进行各种操作。目前数据的传输基本是基于有线的网络,如RS485,CAN等。这些有线的网络一般具有成本比较高、维护不方便等缺点。而无线传输相对具有一定的优势,如成本低、可靠性高、维护方便等。本文介绍一个基于PTR2000无线数据采集系统。通过本系统,不仅能了解数据采集的一般过程以及一般数据采集系统的构成,还能了解PTR2000模块、ADUC812单片机、USB100模块的功能。该系统最高传输速度可达19.2kb/s。

    2系统原理

    该系统由工控机、USB100、AT89C51单片机、PTR2000(2块)、ADUC812单片机构成。

    2.1ADUC812高性能单片机ADUC812,pdfdatasheet (with Embedded Flash MCU)

    AnologDevice公司的ADUC812高性能单片机由与8051兼容的内核[1]、片内外围设备、电源单元和模拟单元组成。8051兼容的内核额定的工作频率是12MHz(最大可达16 MHz),3个16 b定时计数器,功能包括看门狗定时器、电源监视PSM、高速ADC以及DMA控制器。片内有8 kB的闪速/电可擦除程序存储器,640 B的闪速/电可擦除数据存储器和256 B的片内数据RAM,支持16 MB的外部数据存储空间和64 kB的外部数据寻址空间,为多处理器接口和I/O扩展提供了32条可编程的I/O口线,端口3有高电流驱动能力,同时具有标准的UART接口和可配置的I2 C端口或SPI端口。模拟单元包括8通道、高速(200 kb/s)自校准12 b ADC、片内4OPPM/C电压基准、2个电压输出DAC和片内温度传感器等,可构成一个强大的12 b数据采集系统。

    2.2USB100通用串行总线协议模块

    USB100是基于ASIC设计的,内部封装了USB1.1全部协议以及多达384B的发送缓冲区和128B的接收缓冲接口,对USB接口的操作如同对外部存储器操作一样方便,由USB100模块完成全部协议的转换和封装,使开发过程变得十分简单。

    各管脚说明如下:

    P1~P9,P16,NC:空脚。

    P10,VCC:输出,+5V输出,提供给外部MCU使用,最大400mA。

    P11,USBVCC:输入,USB接口的电源脚。P12~P13,D+,D-:输入/输出,USB数据线。P14~P15,GND:电源地。

    P17,RXE:输出,高表示模块没有数据输出;低表示模块有数据输出,可以读数据。

    P18,TXE:输出,高表示模块发送缓冲区已满;低表示发送缓冲区为空,可以发送数据。

    P19,WR:输入,将8b并行总线上的数据锁存入内部缓冲区。

    P20,RD:输入,允许内部接收缓冲区数据通过8b并行总线读出。

    P28~P21,D0~D7:8b双向数据线,他是一个8b并口,USB100通过他与单片机交换数据。

编 辑:王群芳
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