[發明專利]一種基于dsPIC30F的高精度數據采集器

無效

• 申請號: 200910013341.1
• 申請日: 2009-08-25
• 公開（公告）號: CN101996050A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: 康宏
• 申請（專利權）人: 康宏
• 主分類號: G06F3/05
• 分類號: G06F3/05
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明屬于模擬電路領域，是涉及一種基于dsPIC30F的高精度數據采集器。

背景技術：

隨著現代工業生產和科學研究對數據采集系統的要求日益提高，采集精度、抗干擾能力和操作安裝的簡易與否成為人們采集數據時關注的主要問題，這使得高精度的數據采集技術成為關鍵。

基于單片機或其他系列DSP的數據采集器，受芯片功能和結構的限制，硬件設計中往往需要較多的外圍電路，導致裝置的整體集成度不高，硬件開發相對復雜，使數據采集器的可靠性和抗干擾能力受到極大的限制。

發明內容：

本發明就是針對上述問題，提供一種精度高、抗干擾能力強、體積小的基于dsPIC30F的高精度數據采集器。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案，本發明包括模擬信號調理電路、A/D轉換電路、顯示電路和485通信電路；信號進入A/D轉換器之前要進行處理，設計時在調理電路中采用電位器微調，穩壓管限制輸入量程，在A/D轉換電路中采用MCP3551芯片采樣并轉換信號，它以三線的SPI方式和dsPIC30F微處理器聯接；dsPIC30F微處理器控制A/D采樣轉換，并通過顯示電路數碼管顯示輸出及RS485與計算機通信；輸入信號為0～30mA的電流信號，經過調理電路的處理，進入MCP3551E的輸入端的差分信號幅度范圍為0～3V，同時信噪比高。

本發明的有益效果：

A/D轉換電路是數據采集系統的核心部分，采用MCP3551芯片，該芯片使用Δ-∑轉換方法，實現最高22位的無丟失碼數據輸出，其有效分辨率為21.9位，轉換精度高，功率消耗低。

dsPIC30F系列芯片是一款將單片機與DSP技術相結合的高性能16位數字信號控制器。以16位單片機為核心的dsPIC30F系列芯片不僅具有功能強大的外圍設備和快速中斷處理能力，同時還融合了可進行高速計算的數字信號處理器。此外，它在異常事件處理、軟件開發環境等方面也表現出強大的性能。由于dsPIC30F芯片的內部資源豐富，因此基于dsPIC30F平臺開發的數據采集器僅需要很少的外設。不但裝置的抗干擾性和可靠性能夠滿足數據采集器在各種環境下運行的要求，而且可以提升系統的靈活性，縮短開發時間，降低開發成本。

附圖說明：

圖1是本發明的電路原理圖。

具體實施方式：

本發明包括模擬信號調理電路、A/D轉換電路、顯示電路和485通信電路；信號進入A/D轉換器之前要進行處理，設計時在調理電路中采用電位器微調，穩壓管限制輸入量程，在A/D轉換電路中采用MCP3551芯片采樣并轉換信號，它以三線的SPI方式和dsPIC30F微處理器聯接；dsPIC30F微處理器控制A/D采樣轉換，并通過顯示電路數碼管顯示輸出及RS485與計算機通信；輸入信號為0～30mA的電流信號，經過調理電路的處理，進入MCP3551E的輸入端的差分信號幅度范圍為0～3V，同時信噪比高。

輸入信號為0～30mA電流，經過調理電路的精密電阻R3把電流信號轉換成電壓信號，進入MCP3551的輸入端的差分信號幅度范圍為0～+3V的電壓。電阻R4和電位器RP1并聯構成微調電路，電阻R2為限流電阻。二極管D1、穩壓管D2及電阻R5構成量程限制電路，當輸入信號的幅值超過+5V，則二極管D1導通把信號限制在+5V，對后面的電路起保護作用。SDI引腳的高電平狀態表示器件正在進行轉換，而低電平狀態則表示轉換完成，同時使用SCK傳輸已準備就緒的數據。