论文总字数：17553字

摘 要

本文以PSoC为核心进行设计了一个多路数据采集系统，该系统由三个基本单元构成：分为数据的采集单元，数据的处理单元以及PC机的通讯单元。其中，数据采集单元主要由Δ-Σ ADC完成12路模数转换, 然后将数字量入PSoC；数据处理单元部分的功能则是通过 LED来显示实时数据；PC机的通讯单元通过RS-232将采集到的数据从RAM中读入PC机。

关 键 词：PSoC，多路数据采集，数据处理，串行通信

Abstract：This paper shows a multi-channel data acquisition system with the PSoC as the core. The system consists of three basic modules: data acquisition unit, data processing unit and PC communications unit. Among them, the data acquisition unit is mainly done by the Δ-Σ ADC number 12 road-analog conversion, and then loads numbers into the PSoC; the function of data processing unit is to display real-time data via LED; then collected data is read into PC from the RAM via the RS-232 in PC communication unit.

Keywords: PSoC， Multi- channel data acquisition，Data processing，Serial Communications

目 录

1 绪论 3

1.1 多路数据采集系统现状分析 3

1.2 国内外多路数据采集器的现状 4

1.3 PSoC的主要性能与特性描述 4

1.4 可编程片上系统（PSoC)的发展情况 5

2 数据采集部分 5

2.1 基于PSoC的多路数据采集系统总体方案设计 5

2.2 数据采集系统 6

2.3 多路数据采集器硬件设计 6

2.4 PSoC3芯片选型 6

2.4.1 CY8C3245的主要特性及描述 6

2.4.2 引脚结构与功能 7

3 数据处理部分 10

3.1 系统的软件设计 10

3.2 汇编语言设计概述 10

3.3 Δ-ΣADC模块 11

3.4 创建和配置工程 13

3.4.1 添加并配置Δ-ΣADC 14

3.5 系统的软件设计 15

3.6 汇编语言设计概述 16

3.7 编写程序 16

3.7.1 创建和配置工程 16

3.7.3 添加并配置模拟引脚 16

3.7.6 编程及调试 17

4.1 RS232串口 18

4.2 处理部分 19

结论 20

参考文献 21

致谢 22

附 录 23

1 绪论

近年来数据采集技术作为信息科学的一个重要分支受到了人们越来越广泛的关注，数据采集系统也有了迅速的发展，他可以广泛的应用于各种领域，他研究信息数据的采集、存储、处理以及控制等工作。在精密仪器制造业、信号处理和工业自动化控制等一些领域，都存在着大量的数据控制以及测量等方面的问题。通过适当的传感器设备将外界的温度、位移和流量等一些模拟电信号转换为数字电信号,并进行处理和基选集处理显示的过程，我们将其称之为数据采集，而与其相对应的系统即称为数据采集系统（DAS）。

数据采集系统主要是将传感器收集到的模拟信号转换成计算机可以识别出来的数字电信号，然后将其送入计算机中，根据不同的要求，使用计算机对其进行相应的处理与分析，然后得出结果。与此同时，把计算所得数据进行显示、绘制或打印，由此来监视某些物理量，甚至可以使用控制系统将其中的数据用于控制生产过程中的物理量。

数据采集系统的好坏往往由精度和速度来决定。目前估计先进国家的先进技术，数据采集系统已成功地应用于军事，技术，航空和航天工业和其他领域。由于目前集成电路技术的一直在不断的提高，出现了许多高性能的可靠的单片机的数据采集系统（DAS）。数据采集技术已成为一种特殊的工业领域的技术已被广泛应用。处于该阶段的数据采集系统会使用模块式结构，它将会根据不同的应用要求，通过增加和更改模块的简单方式，并且结合相应的系统编程，就可以修改系统以及扩充系统，迅速的组成出一个全新的系统。

本文在进行PSoC数据采集以及单片机通信技术研究的基础上，基于PSoC的通用数据采集系统进行设计与调试，该系统能够深入细微地了解物理量的变化特性，具有简化构造、稳定性能、造价低廉、维护方便的特色，可将其广泛的应用于工业自动控制、遥感，勘测、声呐、智能家电等各种各样的领域。

1.1 多路数据采集系统现状分析

主要用于模拟信号的多通道数据采集（温度，湿度，交流电压，交流电流，频率，功率因数和直流电压，直流电流，等），数字（红外信号，烟，等）的收集。

多路数据采集器不仅仅是一种用于实现现场记录、离线分析等状态数据功能的一种便携分析仪器，还是一种具有现场记录与分析功能的电子器件。目前，它能和计算机一起组成独立的监测诊断系统，广泛地应用于对及其设备进行故障诊断和定期状态等领域，是机器设备的计算机辅助诊断手段之一。

1.2 国内外多路数据采集器的现状

由于微电子技术的飞跃式发展情况，国外数据采集技术在许多不同领域都有了突破式改进。近年来，Agilent、Tektronix公司所生产出的超高速数字存储示波器，Signatec公司推出的A/D板卡PDA 12A，以及Acquisition logic公司推出的数据采集卡AL 500和AL 51G，都是世界上最先进数据采集器系统产品，用简单的操作语言完成实现系统的各项功能，满足用户的使用需求，体积的进一步缩小，更易携带是这些产品的共同优势。

我国的数据采集系统在20世纪中期起步，在近几十年的迅猛发展之中，随着信息领域各种层出不穷的高新技术，数据采集方面的技术发展也取得了长足的进步，目前社会的发展主流方向是信息化的数据采集方式。SMC-9012型的数据采集系统所采集到的信号是静态的，由此能够实现维修管理设备和基本频谱分析两大功能，可以完成机器设备情况监测以及故障诊断。然而，与国外数据采集技术相比，差距仍然存在，主要是在：

(1)国内传感器的发展水平限制了其频率分析的范围，难以进行高速低机械器件或轴承的诊断；

(2) 现场诊断的精密性功能方面会比较弱，由于数据采集器有限的内存，不足的信号处理功能，使我们只能在现场做一些简明即时的显示和简便的处理，至于精密诊断需要将数据离线到计算机上来完成；

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