1 引 言
数据采集是从一个或多个信号获取对象信息的过程。随着微型计算机技术
的飞速发展和普及，数据采集监测已成为日益重要的检测技术，广泛应用于工
农业等需要同时监控温度、湿度和压力等场合。数据采集是工业控制等系统中
的重要环节，通常采用一些功能相对独立的单片机系统来实现，作为测控系统
不可缺少的部分，数据采集的性能特点直接影响到整个系统。本文设计的多路
数据采集系统采用 MSP430 系列单片机作为 MCU 板的核心控制元件。
MSP430 系列单片机是由 TI 公司开发的 16 位单片机，其突出特点是强调超低
功耗，非常适合于各种功率要求低的场合。该系统采样电路采用 MSP430 单片
机内部 12 位的 A／D，使系统具有硬件电路得以简单化，功耗低的特点。由于
该系列较高的性能价格比，应用日趋广泛。
2 系统的基本组成和工作原理
在本数据采集系统的设计中为了提高系统智能化、可靠性和实用性，采用
单片 MCU 和上位机传输的方法，即 MCU 运行在数据采集系统的远端，完成数
据的采集、处理、发送和显示，上位机则完成数据的接收、校验及显示，同时
上位机可对远端 MCU 进行控制，使其采集方式可选。MCU 选用 TI 公司的低功
耗 MSP430F437，该单片机比 80C51 功能要强大许多，他内部不仅有 8 路 12
位 A／D，而且还带 LCD 的驱动，节省了不少外围电路。本系统现场模拟一正
弦波信号以及其他 6 路分压信号以供系统进行多路采样，采用 ICL8038 精密信
号发生芯片产生一频率可变的正弦波，然后由 LM331 芯片实现频率到电压的转
换，之间还需对信号进行调理以符合系统要求。
3 系统硬件电路设计
系统硬件总体框图如图 1 所示。本系统由模拟板和 MCU 板 2 块板组成，模
拟板包括系统电源、正弦波信号发生模块、频率电压转化模块、信号调理模块
和 7 路 A／D 的接口；MCU 板包括电源及 A／D 接口、MCU、LCD 和串口收发
模块。
3．1
正弦信号发
生模块
正弦
信号发生模
块主要采用
集成函数发生器 ICL8038，ICL8038 函数发生器是采用肖特基势垒二极管等先
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