1、高精度AD轉(zhuǎn)換、海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與便攜技術(shù)，是目前數(shù)據(jù)采集研究領(lǐng)域一個(gè)比較關(guān)注的熱點(diǎn)，這些技術(shù)的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用，可以很好的解決傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集中精度低、數(shù)據(jù)不易保存等一些問(wèn)題。 本課題來(lái)源于太原理工大學(xué)應(yīng)用力學(xué)研究所《高精度移動(dòng)數(shù)據(jù)采集裝置》項(xiàng)目，該項(xiàng)目是設(shè)計(jì)一臺(tái)可用于施工現(xiàn)場(chǎng)的高精度、U盤(pán)存儲(chǔ)與便攜式數(shù)據(jù)采集裝置。 本文在查閱了國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，研究了目前市場(chǎng)上便攜式數(shù)據(jù)采集裝置，給出了一種基于嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ、U盤(pán)

2、存儲(chǔ)與16位AD轉(zhuǎn)換精度的便攜式數(shù)據(jù)采集裝置的設(shè)計(jì)方案。 本套數(shù)據(jù)采集裝置由主控單元與數(shù)據(jù)采集單元兩部分構(gòu)成，主控單元具有液晶顯示、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、環(huán)境溫度檢測(cè)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，通過(guò)RS-485接口可與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；數(shù)據(jù)采集單元可采集6路模擬量信號(hào)、8路開(kāi)關(guān)量信號(hào)，與主控單元用SPI接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。 數(shù)據(jù)采集單元采用TI半導(dǎo)體公司的兩片16位MSP430F425來(lái)實(shí)現(xiàn)16位精度的數(shù)據(jù)采集與處理，該單片機(jī)內(nèi)部的SDl6模塊

3、將外部模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成16位數(shù)字量，同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和開(kāi)關(guān)量的采集。為保證模擬輸入信號(hào)在AD轉(zhuǎn)換最佳線(xiàn)性范圍內(nèi)，還設(shè)計(jì)了量程轉(zhuǎn)換電路。MSP430F425單片機(jī)采集的數(shù)據(jù)通過(guò)SPI總線(xiàn)傳輸?shù)街骺貑卧?主控單元采用菲利浦半導(dǎo)體公司的32位ARM內(nèi)核LPC2132單片機(jī)，其數(shù)據(jù)處理能力和豐富的片內(nèi)資源可滿(mǎn)足數(shù)據(jù)采集裝置的功能和性能需要。設(shè)計(jì)的U盤(pán)存儲(chǔ)電路中，L2C2132單片機(jī)通過(guò)USB接口芯片CH375，把采集到的數(shù)據(jù)以FAT

4、16的文件格式寫(xiě)入U(xiǎn)盤(pán)，PC機(jī)可通過(guò)讀取U盤(pán)對(duì)信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行二次分析與處理。U盤(pán)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)是本裝置便攜特性的體現(xiàn)。為了方便用戶(hù)的觀察與操作，設(shè)計(jì)了液晶顯示、鍵盤(pán)等電路，并給出了詳細(xì)的電路原理圖。為了實(shí)現(xiàn)采集裝置功能，設(shè)計(jì)了主控單元與數(shù)據(jù)采集單元的程序。數(shù)據(jù)采集單元的程序包括AD轉(zhuǎn)換功能、數(shù)據(jù)處理、開(kāi)關(guān)量采集與SPI通信功能；主控單元軟件設(shè)計(jì)采用了嵌入式操作系統(tǒng)任務(wù)設(shè)計(jì)思想，首先將μC/OS-Ⅱ移植到LPC2132單片機(jī)中，并具體設(shè)計(jì)和