摘　要：以８位高速、低功耗微控制器STC12C5A60S2为硬件控制核心，以Labview为上位机软件开发平台，设计了一个多路数据采集系统。由下位机单片机对多路模拟信号量进行数据采集，通过串口将采集的模拟量信息上传到上位机，上位机Labview对采集的数据进行存储、显示及处理、分析，实现了多路模拟量的实时监测。经实际验证，该系统运行情况良好。该系统设计具有较强的通用性，稍加修改即可应用到其他实际系统设计中，具有一定的参考价值和实用性。
关键词：Labview；单片机；多路数据采集；RS232

１　引　言

目前，传统的多路数据采集系统的设计有２种方法，一种是基于下位机单片机和上位机ＰＣ的系统架构方式进行设计，且上位机ＰＣ软件多采用ＶＢ、ＶＣ＋＋、ＤＥＬＰＨＩ等面向对象的程序设计语言进行设计；另一种是基于美国国家仪器公司（Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，简称ＮＩ）的数据采集卡和上位机ＬａｂＶＩＥＷ 的系统架构方式进行设计。第１种设计方案的优点是下位机单片机硬件成本较低，缺点是上位机软件编程调试较复杂，开发周期长，需要专业人员才能实现。第２种设计方案的优点是上位机软件采用ＬａｂＶＩＥＷ 图形化编程语言，具有编程简单方便，界面形象直观，缩短开发周期，并可根据用户的需要对系统做出快速更改等，缺点是ＮＩ公司的数据采集卡比较贵，对于中小企业来说是一笔不小的开销。针对上述２种设计方案的优缺点，提出基于ＳＴＣ单片机和ＬａｂＶＩＥＷ 的多路数据采集系统设计方案，从而实现一种在ＬａｂＶＩＥＷ 开发环境下的低成本多路数据采集系统。

２　系统总体结构设计

系统总体结构设计如图１所示。

３　系统硬件设计

系统硬件分为下位机和上位机２大部分，由于上位机硬件由一般ＰＣ即可实现，所以本部分详细介绍下位机硬件设计。根据下位机功能需求，下位机硬件电路设计分为数据采集、ＲＳ２３２通信接口、继电器控制输出（可选）等主要功能模块。

３．１　数据采集

数据采集部分主要包括多路模拟信号量传感器、信号预处理电路、Ａ／Ｄ转换电路等组成。其电路设计有２种方案，一种是利用独立的电子元器件搭建数据采集电路；另一种是用内部集成Ａ／Ｄ功能的微控制器实现。根据嵌入式系统硬件设计原则，本系统选用第２种设计方案。多路模拟信号量传感器一般采用定制或现购方式。信号预处理电路主要是采用运算放大器电路将传感器输出的微弱信号放大到能够适应Ａ／Ｄ转换的输入电压要求。

３．２　微控制器

根据数据采集硬件设计方案和系统其他功能需求，本系统选用基于８０５１ 内核的单时钟／机器周期的ＳＴＣ１２Ｃ５Ａ６０Ｓ２单片机作为下位机硬件控制核心，因为该单片机内集成ＦＬＡＳＨ、ＳＲＡＭ、Ｅ２ＰＲＯＭ、定时器／计数器、ＵＡＲＴ、串口２、Ｉ／Ｏ接口、８通道１０位Ａ／Ｄ转换（２５０Ｋ／ｓ）、ＳＰＩ、ＰＣＡ、看门狗以及串口在线编程等外围电路模块，其几乎包括数据采集和控制中所需要的所有功能模块&