基于 LabWindows／CVI 和 DSC 的数据采集系统
引 言 数字信号控制器(DSC)综合了 MCU 面向控制的特性以及 DSP 的快 速计算功能，具有处理速度快，灵活、精确，抗干扰能力强，体积小及可靠性 高等优点，满足了对信号快速、精确、实时处理及控制的要求。本设计采用的 DSC 为 TMS320F28335 芯片，该器件能够以 150 MHz 的频率提供每秒 3 亿条 浮点指令，与定点处理器相比，降低了相关的成本。数据系统软件的开发需要 可靠、快捷的平台，由美国国家仪器公司(NI)开发的 LabWindows／CVI 给测试 工程师提供了强有力的虚拟仪器开发环境。它将功能强大、使用灵活的 C 语言 与用于数据采集分析和显示的测控专业工具有机地结合起来。它与传统编程工 具 VB、VC 相比，具有强大的数据可视化分析和仪器控制能力，并且具备串口 通信功能。1 系统硬件设计 系统硬件主要包括：DSC 处理器及其辅助电路、 模拟信号调理电路和 USB 串口通信电路。系统的结构框图如图 1 所示。 1．1
TMS320F28335 特点及 ADC 模块特性
TI 公司 C2000 系列的
TMS320F28335 芯片具有 150MHz 的高速处理能力，具备 32 位浮点处理单元， 其 6 个 DMA 通道支持 ADC、McBSP 和 EMIF，有多达 18 路的 PWM 输出。 TMS320F28335 芯片内置 16 个通道带流水线的模数转换器(ADC)。ADC 模块 主要包括以下特点：12 位模数转换模块；2 个采样和保持(S／H)器；模拟输入 电压范围 O～3 V；快速的转换时间，ADC 时钟可以配置为 25 MHz，最高采样 带宽为 12．5 MSPS。此系统中使用的是自主设计的 TMS320F28335 开发板， 实物如图 2 所示。
1．2 模拟信号调理电路 前端数据采集部分把采集到的各种传感器数据进行 调理。在信号调理过程中，采用以下几个方面的措施来保证高精确度模拟信号
输入：采用高精确度的基准电源；对信号采集部分的区域进行屏蔽，防止外部 噪声干扰；使用低失真运放 AD823 减小谐波失真，采用有源多阶滤波器进行 滤波处理。 为获得更高精度的模数转换结果，正确的 PCB 板设计是非常重要 的。连接到 ADCIN 引脚的模拟量输入信号线要尽可能地远离数字电路信号线。 为减少因数字信号的转换产生的耦合干扰，需要将 ADC 模块的电源输入同数 字电源隔离开。 信号调理电路将传感器输出的双极性电压一 10～+10 V，调理 成单极性电压 O～2．5 V，以便输入给 DSC 的 ADC 模块。1．3 USB 串口通 信电路 USB 串口通信电路采用的是美国 Silicon 公司的 USB―UART 数据转换 器 CP2102，通过它实现 USB2．0 到 UART 的转换。它不仅适合设计新一代带 有 USB 接口的系统，也可以利用它对采用 RS 一 232 通信接口的系统进行改造， 只需用 CP2102 取代 RS 一 232 电平转换器即可。其电路原理如图 3 所示。 tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。仅供参阅！
基于LabWindows／CVI和DSC的数据采集系统
