一、MAX197在多通道數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用

　　內(nèi)部采樣模式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)序
　　對(duì)于模擬到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，時(shí)序要求非常嚴(yán)格，由于MAX197的數(shù)字信號(hào)輸出引腳是復(fù)用的，要正確讀出轉(zhuǎn)換結(jié)果，時(shí)序要求尤其重要。在一次采樣開(kāi)始前，可以通過(guò)單片機(jī)的8位數(shù)據(jù)線把這些控制字寫(xiě)入MAX197來(lái)初始化相應(yīng)的參數(shù)。然后按照一定的時(shí)序進(jìn)行采樣和轉(zhuǎn)換。
　　HBEN為12位數(shù)據(jù)高4位或低8位有效控制位，當(dāng)此位為高時(shí)，高4位數(shù)據(jù)有效，為低時(shí)低8位數(shù)據(jù)有效?？梢酝ㄟ^(guò)控制這個(gè)引腳來(lái)讀取12位的轉(zhuǎn)換結(jié)果。
　　MAX197與單片機(jī)硬件接口設(shè)計(jì)
　　MAX197是一種通用A/D芯片，可以和多種微機(jī)接口，在此選用AT89C52單片機(jī)作為主處理器。通過(guò)AT89C52的P0.0~P0.7與MAX197的D0~D7相連，既用于輸入MAX197的初始化控制字，也用于讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)據(jù)。 用AT89C52單片機(jī)的P2.7作片選信號(hào)，則MAX197的高位地址為7FH。選擇MAX197為軟件設(shè)置低功耗工作方式，所以置SHDN腳為高電平。本文采用外部基準(zhǔn)電壓，所以REFDJ接高電平，而REF則接外部輸入?yún)⒖茧妷?。AT89C52單片機(jī)的P1.1腳用做判讀高、低位數(shù)據(jù)的選擇線，直接與HBEN腳相連。MAX197的INT腳可與AT89C52的INT0相連，以便實(shí)現(xiàn)中斷，讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。
　　在電路中，AGND和DGND應(yīng)相互獨(dú)立，各種電源與模擬地之間都用0.1mF電容來(lái)消除電源的紋波。MAX197的硬件電路設(shè)計(jì)如圖2所示。
　　軟件設(shè)計(jì)
　　MAX197與其它A/D芯片不同之處在于它的很多硬件功能都是利用內(nèi)部控制字來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如通道選擇、模擬信號(hào)量程、極性等。MAX197的輸出數(shù)據(jù)采用無(wú)符號(hào)二進(jìn)制模式（單極性輸入方式）或二進(jìn)制補(bǔ)碼形式（雙極性輸入方式）。當(dāng)CS和RD都有效時(shí)，HBEN為低電平，低8位數(shù)據(jù)被讀出，HBEN為高電平，復(fù)用的高4位被讀出，另外4位保持低電平（在單極性方式下），或另外4位為符號(hào)位（在雙極性方式下）。
　　由以上可知，正確進(jìn)行采集轉(zhuǎn)換并讀取數(shù)據(jù)的前提是必須正確設(shè)置控制字以及MAX197的各種控制信號(hào)。本設(shè)計(jì)中，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換前都對(duì)MAX197進(jìn)行初始化，以便確定其采集轉(zhuǎn)換的通道、量程和極性等。
　　程序的編寫(xiě)可以采用查詢和中斷兩種方式，其中查詢方式是在查詢相應(yīng)的標(biāo)志成立時(shí)，執(zhí)行讀取；而中斷則通過(guò)把MAX197的INT引腳連接到單片機(jī)的外部中斷引腳來(lái)實(shí)現(xiàn)。本設(shè)計(jì)的軟件是利用MCS-51匯編指令進(jìn)行編寫(xiě)的，利用中斷進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和讀取等操作。綜上，一個(gè)典型A/D轉(zhuǎn)換的控制與讀取程序流程如圖3所示。
　　結(jié)語(yǔ)
　　此設(shè)計(jì)表明，以MAX197為核心的數(shù)據(jù)采集A/D轉(zhuǎn)換電路具有外圍電路簡(jiǎn)單、與處理器并口兼容性好、時(shí)序控制簡(jiǎn)單易懂的特點(diǎn)，其變換時(shí)間短（6ms），可靠性和性價(jià)比高，并且編程簡(jiǎn)單，比較適合實(shí)時(shí)性要求較高的大數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)采集與高速A/D轉(zhuǎn)換使用。

　　二、基于MAX197的多通道壓力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
　　本文介紹了一種基于AT89C51和MAX197的壓力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，系統(tǒng)與PC利用RS232通信，在PC端軟件接收。系統(tǒng)在前級(jí)留出4～20mA的模擬信號(hào)接口，只要符合標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)都可接入，大大提高了系統(tǒng)的通用性
　　水利工程中常常需要對(duì)某些重要區(qū)段配置壓力測(cè)量系統(tǒng)，比如管道進(jìn)出口、直線段、局部轉(zhuǎn)折、局部轉(zhuǎn)彎處等，用來(lái)測(cè)定諸如管道沿程阻力系數(shù)和不同類型管道局部阻力系數(shù)等對(duì)工程影響較大的參數(shù)。水文測(cè)量中單點(diǎn)的測(cè)量基本上是沒(méi)有意義的，必須通過(guò)合理的陣列測(cè)量才能進(jìn)行頻譜分析等工作。
　　多通道采集系統(tǒng)處理方案
　　根據(jù)系統(tǒng)要求，系統(tǒng)前端配置多路傳感器以探測(cè)液壓信號(hào)，實(shí)際系統(tǒng)中使用了32路。傳感器采回的信號(hào)為電流信號(hào)，在A/D變換前要變?yōu)殡妷盒盘?hào)。A/D變換中采用的是Maxim生產(chǎn)的MAX197對(duì)32個(gè)通道進(jìn)行循環(huán)采集。采集結(jié)果送入單片機(jī)中進(jìn)行預(yù)處理，單片機(jī)選用Atmel公司的產(chǎn)品AT89C51，使用RS232通信接口與PC端連接并發(fā)送數(shù)據(jù)。PC端將收到的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)處理軟件中進(jìn)行結(jié)果處理、顯示。系統(tǒng)流程如圖1所示。 　　傳感器及過(guò)壓保護(hù)
　　傳感器采用AST4410型號(hào)的液壓傳感器，其性能參數(shù)如圖2所示。
　　長(zhǎng)度：60mm
　　直徑：17mm
　　測(cè)量范圍：表壓 0～40MPa 絕壓0～10kPa
　　精度等級(jí)：0.2級(jí)或 0.5級(jí)1～5Vdc
　　輸出信號(hào)：4～20mAdc
　　工作電壓：12～36Vdc
　　過(guò)程接口：1/4NPT螺紋
　　引線方式：電纜線
　　實(shí)際電路中供電電壓使用24V，這對(duì)于后級(jí)的A/D以及單片機(jī)電路來(lái)說(shuō)是相當(dāng)危險(xiǎn)的值，因此需要設(shè)置高電壓保護(hù)電路。