基于單片機(jī)的脈沖信號采集與處理分析論文

Word第第頁基于單片機(jī)的脈沖信號采集與處理分析論文1單片機(jī)脈沖信號采集

1.1單片機(jī)模擬信號采集

單片機(jī)系統(tǒng)采集器的信號有模擬電壓信號、PWM信號和數(shù)字規(guī)律信號等，其中，應(yīng)用較廣泛的是模擬信號采集。模擬信號指的是電壓和電流，采納的處理技術(shù)主要有模擬量的放大和選通、信號濾波等。由于單片機(jī)測控系統(tǒng)有時需要采集和掌握多路參數(shù)，假如對每條路都單獨采納一個較為冗雜且本錢較高的回路，就會對系統(tǒng)的校準(zhǔn)造成較大影響，幾乎不能實現(xiàn)。因此，可以選用多路模擬開關(guān)，便利多種狀況下共用。但在選擇多路模擬開關(guān)時，要留意考慮通道數(shù)量、數(shù)漏電流設(shè)計、切換速度、通導(dǎo)電阻、器件封裝、開關(guān)參數(shù)的漂移性和每路電阻的全都性這幾點。信號濾波是為了削減或消退工作過程中的噪聲信號，濾波常用的有模擬濾波電路和數(shù)字濾波技術(shù)，后者在單片機(jī)系統(tǒng)中進(jìn)展較快。

1.2隨機(jī)脈沖信號采集卡的設(shè)計

隨機(jī)脈沖信號采集卡的硬件組成主要有輸入輸出接口、單片機(jī)運行和掌握、復(fù)讀采集和掌握、信號重放和主機(jī)接口掌握這五個電路模塊。該系統(tǒng)的主要硬件電路包括單片機(jī)主系統(tǒng)中的隨機(jī)脈沖放大和限幅電路、脈沖幅度、脈沖寬度測量電路、高速信號采集、存儲電路以及由EPLD等構(gòu)成的掌握信號電路等。單片機(jī)除了負(fù)責(zé)隨機(jī)脈沖信號的采集以外，還要將相關(guān)的數(shù)據(jù)與隨機(jī)脈沖數(shù)據(jù)組織成一個完好的信號數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

1.3單片機(jī)脈沖信號采集優(yōu)化模式

單片機(jī)脈沖信號的采集應(yīng)用必需要做好相關(guān)軟硬件的應(yīng)用、采集模式等的剖析預(yù)備工作。在硬件系統(tǒng)中，需要主機(jī)板與接口板設(shè)備的協(xié)作。在應(yīng)用軟件子系統(tǒng)過程中，要采納模塊化分區(qū)結(jié)構(gòu)，確保脈沖信號的有效采集和處理。在單片機(jī)脈沖信號采集過程中，要注意對單片機(jī)CPU的選擇，確保其與接口板等設(shè)備相協(xié)調(diào)。優(yōu)化編制程序結(jié)構(gòu)，使其滿意脈沖信號采集的需求。例如SOC單片機(jī)嵌入系統(tǒng)，該系統(tǒng)的應(yīng)用效果良好，是單片微掌握器設(shè)備的延長。采集單片機(jī)脈沖信號時，需要單片微掌握器的協(xié)作，才能應(yīng)用多個微處理器協(xié)調(diào)接口板，實現(xiàn)CCL信號、信號、t信號等的應(yīng)用。該模式要求單片機(jī)具有運作速度快、功耗本錢低、處理效率高等特點，同時，要為軟件系統(tǒng)的`運行供應(yīng)穩(wěn)定的工作環(huán)境，實現(xiàn)單片機(jī)脈沖信號采集的優(yōu)化，并確保整體系統(tǒng)硬件功能的正常使用。在對單片機(jī)脈沖信號采集模式進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計時，要把握硬件的運行環(huán)境。在脈沖信號采集處理過程中，要保障單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的自檢模式、加源刻度模式等各個模塊的協(xié)調(diào)統(tǒng)一協(xié)作，保證軟件系統(tǒng)中不同軟件模塊之問的正常運行，實現(xiàn)人機(jī)對話模式的優(yōu)化。通過優(yōu)化模塊結(jié)構(gòu)應(yīng)用，實現(xiàn)綜合運作效益的提升。通過對CCL信號的處理和對輸出模塊的分析，實現(xiàn)對周期性脈沖信號數(shù)據(jù)的收集和模擬量數(shù)據(jù)的輸出。在該模式中，信號是一種隨機(jī)信號，通過數(shù)字濾波技術(shù)中的中值濾波技術(shù)、加權(quán)濾波技術(shù)等的應(yīng)用，獵取有效、精確的數(shù)據(jù)并消退誤差，提升薄層辨別力量。在系統(tǒng)試調(diào)中，要確保軟硬件之問的有效適配，確保其調(diào)試環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)，滿意系統(tǒng)各功能需求，實現(xiàn)對單片機(jī)脈沖信號的有效采集和處理。

2單片機(jī)脈沖信號測量

2.1單片機(jī)脈沖信號測試儀

以單片機(jī)為核心的脈沖信號參數(shù)測試儀和掌握裝置，具有體積小巧、便于攜帶、可拓展性較強的特點。例如C8051F340單片機(jī)，此種單片機(jī)具有較強大的集成模塊功能，簡化了硬件電路設(shè)計。該測試儀主要包括顯示模塊、單片機(jī)模塊、按鍵模塊、電源模塊和信號調(diào)理電路模塊，軟件采納C51語言編程，主要由主程序、按鍵子程序、信號采集子程序、信號處理子程序、液晶顯示程序和中斷子程序等部分組成。此種單片機(jī)具有豐富的中斷資源，外部中斷和定時器溢出中斷子程序可完成電壓值、周期、頻率和占空比的測量。

2.2單片機(jī)脈沖信號測量采集方法

單片機(jī)脈沖信號的測量采納高電平寬度的方法，將四位數(shù)碼管用于顯示正脈寬度，利用單片機(jī)外中斷INT1和定時器TI協(xié)作測量得出外脈沖高電平持續(xù)時問。當(dāng)ITN1腳消失下降時，進(jìn)入INT1中斷服務(wù)程序來推斷脈沖位置。假如是第一個脈沖，則打開計數(shù)器T1的開關(guān);否則，關(guān)閉T1開關(guān)。T1等到P3.4腳消失高電壓時開頭計數(shù)。主函數(shù)在關(guān)閉TI的狀況下讀取TI計數(shù)值，并送達(dá)四位數(shù)碼管顯示。例如AT89C51單片機(jī)脈沖信號的測量，脈沖信號測量儀用來測量脈沖的寬度、頻率等參數(shù)，主要由單片機(jī)、晶振電路設(shè)計、顯示電路設(shè)計和復(fù)位電路設(shè)計幾個部分構(gòu)成。AT89C51具有低耗能、高性能且經(jīng)濟(jì)的微處理器，與MCS51的指令設(shè)置和芯片引腳可互相兼容。電路設(shè)計在外圍接一個晶振和一個復(fù)位電路，然后給單片機(jī)接上電源和接地就可開頭工作。在單片機(jī)運行工作