基于AD7862和dsPIC30F的数据采集系统

摘要：为提高数据采集系统的采集精度和转换速度，设计基于AD7862和dstPIC30F6010A的数据采集系统，详细介绍AD7862和dsPIC30F6010A的特点和性能；并介绍该系统硬件部分和软件部分，实践证明，该系统取得很好的效果。本系统还采用SD卡作为存储器，实现数据存储功能。
关键词：数据采集；AD7862；dsPIC30F；SD卡

在现代控制系统中，数据采集系统就像表贴电感器控制系统的“眼睛”和“耳朵”一样，成为控制系统不可或缺的重要部分。它是各种控制系统获取信息的一种重要途径。由于数据采集系统的精度和实时性对于整个控制系统的性能至关重要，所以必须合理设计使其能提供预期的采样速度、达到一定的转换精度，并应该做到电路简单、抗干扰性能强。本采集系统采用ADI公司生产的12位模数转换器AD7862，它是一款高速、低功耗、双核12位模数转换器。能够满足系统对采样精度和采样速度的要求。控制器件采用dsPIC30F6010A数字信号控制芯片，它是Microchip公司生产的高性能16位数字信号控制器，内核包含一个DSP引擎，从而能够显著增强系统的运算和吞吐能力。
在某些数据采集系统中，不仅对数据采集系统的精度和实时性提出要求，而且要求其具有数据存储功能，为了实现存储功能，本系统使用SD卡。SD卡(Seeure Digital Memory Card)为安全数码卡，是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备，它具有存储容量大，速度快等特点，被广泛用于便携式装置上。

1 AD7862简介
AD7862是一款高速、低功耗、双核12位模数转换器(ADC)，采用+5 V单电源供电。该器件内置2个4μs逐次逼近型ADC、2个采样保持放大器、1个+2．5 V内部基准电压源和1个高速并行接口。其内部结构如图l所示。

由于AD7862内置2个ADC和2个采样保持放大器，可以对2路模拟输入信号进行同时采样和转换，从而保留这两个模拟输入信号的相对相位信息。这一功能适用在逆变器采集系统中。它共有4个模拟输入，分成2个通道(A和B)，通过AO输入选择通道。每个通道的2个输入(VA1与VA2或VB1与VB2)使用不同的ADC和采样保持放大器可同时进行采样和转换。该器件可接收的模拟输入范围为±10 V(AD7862～10)、±2．5 V(AD7862-3)和O～2．5 V(AD7862-2)。本系统采用AD7862-10。模拟输入均具有过压保护，允许输入电压分别达到±17 V、±7 V或+7 V而不会造成损坏。
转换开始信号电感器厂家低电平有效，同时将2个采样保持放大器置于保持状态一体电感器，并启动两个输入转换操作。转换开始后，置BUSY信号为高电平，表示转换还未结束，当再次回到低电平时，表示转换结束，此时便可读取2个通道的转换结果。实际应用中，先置为低电平一段时间，然后检测BUSY信号，当为低电平时，就开始读取转换结果。转换结束后的第一次读取操作一体成型电感访问VA1或VB1的结果，而第二次读取操作访问VA2或VB2的结果，具体取决于多路复用器选择AO是低电平还是高电平。AO为低电平时，读取VA1或VA2；A0为高电平时，读取VB2或VB2。该器件的时序如图2所示。

2 dsPIC30F6010A简介
16位dsPIC30F6010A数字信号控制器是16位处理器系列。它是dsPIC30F电机控制和电源转换系列，用于支持电机控制应用，也适用于不间断电源、逆变器、开关电源及相关设备。
内部有144 KB片上闪存程序空间，8 KB片上数据RAM，4 KB非易失性数据EEPROM：工作速度最高可达30MI／s；5个16位定时器／计数器；可选择将16位定时器配对组成32位定时器模块；16位捕捉输入功能；8个PWM输出通道：具有互补或独立输出模式、边沿对齐模式和中心对齐模式，4个占空比发生器、互补模式的死区时间控制：2个UART、2个SPI、1个I2C总线和2个CAN总线：最大I／O引脚数为68个。
dsPIC30F601OA处理器采用改进的哈佛架构，具有独立的程序和数据存储器总线。在执行访问数据RAM当前指令的同时可从程序存储器中预取下一条指令，这就加快了处理速度电感器生产。数据空间为64 KB，大多数指令将其看作一个线性地址空间。当使用某些DSP指令，如DSP乘法指令时，该存储空间被分成2块，分别称为X和Y数据空间。因此，这些DSP指令支持双操作数读操作，即，同一条指令可同时从X存储空间和Y存储空间中取数据。

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