嵌入式數(shù)據(jù)采集與終端電路設(shè)計詳解 —電路圖天天讀（211）

　　在信息迅速發(fā)展的今天，計算機(jī)信息技術(shù)已經(jīng)成為一種主導(dǎo)技術(shù)，信息產(chǎn)業(yè)也成為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)，信息產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為當(dāng)今社會一種新的經(jīng)濟(jì)增長點，為此，本文針對如何設(shè)計采集系統(tǒng)與終端電路設(shè)計進(jìn)行探討。

　　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電路

　　高速率、高精度的18位AD7674 與C8051F060之間并口通信的接口電路設(shè)計。采用的單片機(jī)配置靈活，傳輸速度快，接口采用并口通信，可實現(xiàn)嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)高速數(shù)據(jù)傳輸；同時 AD7674與AD7678、AD7679等18位SAR ADC 以及AD7621、AD7623等16位高速SAR ADC 引腳相兼容，從而大大增強(qiáng)了系統(tǒng)開發(fā)的靈活性和拓展性。

　　AD7674能提供3種不同轉(zhuǎn)換速率工作方式，以便對不同的具體應(yīng)用優(yōu)化性能。這3種工作模式如下：WARP，允許采樣率高達(dá)800 kHz。然而在這種模式下只有當(dāng)轉(zhuǎn)換之間的時間不超過1ms 時，才能保證其轉(zhuǎn)換的精度。如果連續(xù)兩次轉(zhuǎn)換之間的時間大于1 ms，第一次轉(zhuǎn)換的結(jié)果就會被忽略，這種模式適合于要求快速采樣率的應(yīng)用。NORMAL，這種模式的采樣率為666 kHz，在這種模式下對采樣轉(zhuǎn)換之間的時間沒有限制，既可保證高的轉(zhuǎn)換精度又可確?？焖俚牟蓸铀俾?。IMPULSE，一種低功耗模式，其采樣率為570 kHz。

　　只用1塊C8051F060芯片即可完成單片機(jī)8051的各種控制，多路A／D 轉(zhuǎn)換和D／A 轉(zhuǎn)換，I2C、SPI 數(shù)據(jù)總線傳輸，RS232、RS485串口通信等功能，從而大大減少了元器件的種類，縮小了印制板的面積，節(jié)約了成本，提高了系統(tǒng)可靠性。而其交叉開關(guān)方式的配置，使I／O 口應(yīng)用更加靈活方便。AD7674與C8051F060的接口電路圖為AD7674在高速采集系統(tǒng)中的外圍電路和接口電路。外圍電路包括電壓基準(zhǔn)輸入的設(shè)計、模擬電壓輸入部分的設(shè)計、模擬和數(shù)字電源供電的設(shè)計及接口電路的設(shè)計。接口電路包括AD7674與C8051F060和CPLD 的接口。

　　以太網(wǎng)終端設(shè)計

　　CS8900A低功耗的以太網(wǎng)控制器，被廣泛應(yīng)用于工控機(jī)中。其高集成度的設(shè)計（在應(yīng)用當(dāng)中只需要極少的外圍元件）和簡單容用的總線接口，非常適用于本設(shè)計。目前，許多的以太網(wǎng)控制器都只提供PCI（周邊元件擴(kuò)展接口）接口，而CS8900A可以直接和微控制器相連，所以，可以MSP430F149 的I/O口來直接對CS8900A進(jìn)行控制，具體連接方式如圖2所示。另外，CS8900A可以直接3V供電，這有利于和MSP430F149之間的電平匹配。

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　　圖2：硬件電路原理圖

　　語音識別電路模塊設(shè)計

　　模塊的核心處理單元選用ST公司的基于ARMCortex-M3內(nèi)核的32位處理器 STM32F103C8T6。本模塊以對話管理單元為中心，通過以LD3320芯片為核心的硬件單元實現(xiàn)語音識別功能，采用嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-II來實現(xiàn)統(tǒng)一的任務(wù)調(diào)度和外圍設(shè)備管理。經(jīng)過大量的實驗數(shù)據(jù)驗證，本文設(shè)計的語音識別模塊具有高實時性、高識別率、高穩(wěn)定性的優(yōu)點。

　　語音識別電路

　　嵌入式數(shù)據(jù)采集與終端電路設(shè)計詳解 —電路圖天天讀（211）

　　圖3為語音識別部分原理圖，參照了ICRoute發(fā)布的LD3320數(shù)據(jù)手冊進(jìn)行設(shè)計。LD3320的內(nèi)部集成了快速穩(wěn)定的優(yōu)化算法，不需外接Fla-sh、RAM，不需要用戶事先訓(xùn)練和錄音而完成非特定人語音識別，識別準(zhǔn)確率高。圖中，LD3320采用并行方式直接與 STM32F103C8T6相接，均采用1kΩ電阻上拉，A0用于判斷是數(shù)據(jù)段還是地址段；控制信號，復(fù)位信號以及中斷返回信號INTB與 STM32F103C8T6直接相連，采用10kΩ電阻上拉，輔助系統(tǒng)穩(wěn)定工作；和STM32F103C8T6采用同一個外部8 MHz時鐘；發(fā)光二極管D1、D2用于復(fù)位后的上電指示；MBS（引腳12）作為麥克風(fēng)偏置，接了一個RC電路，保證能輸出一個浮動電壓給麥克風(fēng)。

　　編輯點評：隨著科技的快速發(fā)展，嵌入式信息技術(shù)得到更多的重視，技術(shù)的進(jìn)步會帶來巨大的社會效益，對于加快社會進(jìn)步，加強(qiáng)信息交流有著十分重要的作用，而它也在潛移默化的影響著人類的生活，從數(shù)據(jù)采集、以太網(wǎng)終端、語音識別電路更能體現(xiàn)出其精妙所在。

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2010-03-23 10:40:07

基于LabVIEW和ARM嵌入式數(shù)據(jù)采集與遠(yuǎn)程傳輸控制系統(tǒng)

基于LabVIEW和ARM嵌入式數(shù)據(jù)采集與遠(yuǎn)程傳輸控制系統(tǒng) 　基于嵌入式網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有不受地理環(huán)境、氣候、時間的影響，小型便攜，使用靈活方便，交互操作

2010-03-10 11:33:18

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嵌入式實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

設(shè)計了一種基于ARM9 與Linux 的嵌入式實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。通過對數(shù)據(jù)采集實時理論的研究和對系統(tǒng)應(yīng)用需求的分析選擇設(shè)計了系統(tǒng)的軟硬件，其中主要包括基于AD7892的采集模塊硬

2010-01-13 15:45:11

基于Xscale的嵌入式農(nóng)田數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

在精細(xì)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系中，農(nóng)田數(shù)據(jù)采集是基礎(chǔ)性工作，也是我國相關(guān)研究的薄弱環(huán)節(jié)。針對這種需求，本文設(shè)計了一種嵌入式農(nóng)田數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。本系統(tǒng)能夠完成農(nóng)田空間信息采

2010-01-07 11:45:34

基于嵌入式WinCE的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

設(shè)計了一種基于嵌入式WinCE 的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。利用分層技術(shù)在PB（PlatformBuilder）集成開發(fā)環(huán)境中定制基于WinCE 的開發(fā)平臺，分別采用Host Link 協(xié)議和自定義協(xié)議設(shè)計了采集器與P

2009-12-31 14:29:11

基于嵌入式Linux的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

提出一種基于嵌入式Linux 系統(tǒng)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集的設(shè)計方案，采用ARM9 體系結(jié)構(gòu)的嵌入式處理芯片S3C2410X 作為系統(tǒng)的控制芯片、高實時性的嵌入式Linux 多任務(wù)實時操作系統(tǒng)和Qt/Embedded

2009-12-31 14:04:41

基于CPLD和嵌入式系統(tǒng)的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

基于CPLD和嵌入式系統(tǒng)的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 介紹一種基于CPLD和嵌入式系統(tǒng)的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，并詳細(xì)闡述了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和軟硬件的實

2009-10-15 23:46:59

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MAX1240芯片在嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應(yīng)用

本文介紹了一種新型模數(shù)轉(zhuǎn)換器MAX1240芯片在嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應(yīng)用，經(jīng)實際使用，電路簡單、轉(zhuǎn)換速度快、工作可靠。

2009-08-31 16:35:44

基于嵌入式網(wǎng)絡(luò)模塊的HTTP數(shù)據(jù)采集方案

本文提出了一種在單片機(jī)系統(tǒng)中實施基于HTTP 協(xié)議的數(shù)據(jù)采集的方案，利用嵌入式網(wǎng)絡(luò)模塊實現(xiàn)串口到以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，使用采集板將數(shù)據(jù)封裝成HTTP 包.該方案靈活方便，實現(xiàn)簡單

2009-08-26 15:11:27