基于ADS1256的地震数据采集电路设计.doc
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1、基于ADS1256的地震数据采集电路设计本文为大家介绍以ARM内核S3C2440为处理器,24位自带模拟开关的ADS1256芯片为A/D转换和信号输入通道选择,利用其特性、工作原理来设计具有高精度、多通道、实时操作性强的地震数据采集系统电路。数据通过桥式低通滤波输入,有效地抑制了长导线共模信号,并且大大提高了整个电路抗电磁干扰能力,从而可以实现地震数据采集系统的高精度、高质量、低功耗和便携式等特点。系统总体结构框图电路总体结构如图1所示,采用三星公司生产的ARM9系列S2C2440微处理器作为核心控制芯片,由地震检波器输出微弱、复杂的地震信号首先经模拟信号调理电路的放大、跟随以及滤波等处理后,
2、再通过控制模拟开关进行选择通道,然后再应用ADS1256进行模/数转换,采集到的数据是通过SPI总线的方式送入海量存储器中,以便以后查阅和分析。模拟信号调理电路主要包括地震微弱信号的滤波、放大等。地震信号首先通过桥式低通滤波构成的输入电路,然后再通过前置放大电路。输入电路主要是起到RC阻抗匹配网络的作用,压制长导线传输中的共模信号,阻止高频信号,提高抗干扰能力,另外也对接收进来的妨碍有效波记录的干扰波进行压制,电路原理如图2所示。前置放大电路主要由两级组成,两级采用直接耦合的方式连接,第一级把双端输入地震信号放大,然后单级输出,再通过第二级差分线性放大器,转换输出方式,为A/D转换提供双端输入
3、差分信号,也进一步的消除了输入电路的共模信号,电路原理如图3所示。为保证输入端保持平衡状态,第一级两个输入端对地的电阻值应相等,为了降低共模电压放大倍数,一般使R7=R8,R9=R10。采用ARM处理器控制ADS1256作为模/数转换电路,ADS1256只能工作在SPI通信模式下。设计采用ARM处理器的通用I/O口来控制ADS1256片上寄存器,也可以通过串口读/写这些寄存器,通过控制ADS1256的CS端信号来选择是否开始转换。通过读取DRDY引脚的电平来表示转换是否已经完成,低电平时表明数据转换完成,高电平时表示数据转换未完成。从DOUT引脚读取最新转换数据,控制内部模拟开关寄存器来配置四
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- 关 键 词:
- 基于 ADS1256 地震 数据 采集 电路设计
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