摘 要：为了对蓄电池的温度进行检测，数据采集是必不可少的手段。程序控制数据采集系统是比较先进的采集方式，本文采用热电偶为温度检测元件对蓄电池温度信号进行采集来构建单片机温度采集系统，较好的实现了所需目的。
关键词：数据采集 单片机 蓄电池温度
1引言 为了确知某一测试对象的各项特性，我们常常要借助各种仪表和各种手段（直接测量或遥测）来获得各种各样的测量结果（数据）。但这些数据中包含有变换误差、设备误差以及在传输过程中（当采用遥测方式时）引入的各种干扰所造成的误差等。而且这些数据量通常都很大，有意义的部分和无意义的部分混杂在一起，如果不加取舍的直接应用，必然会造成极大不便。另外，很多情况下还需通过再加工（即将数据作某种变换）以便提供物理意义更明确更直接的数据形式（输入振动波形的频谱分析等）。上述这些问题都要靠数据采集与处理加以解决。为了对蓄电池的温度进行检测，本文采用热电偶为温度检测元件对蓄电池温度信号进行采集来构建单片机温度采集系统，较好的实现了所需目的。
2数据采集 从广泛意义上来讲，数据采集与处理的主要内容应包括以下几个方面： （1）数据采集：主要是解决非电量转换为电量的问题以及多路复用、数据的模拟形式和数字形式之间的转换问题。 （2）数据记录：数据的存储是非常重要的问题，当前磁记录是储存大量数据的一种有效方式。 （3）数据处理：包括预处理、数据检验与数据分析（再加工）等步骤。 数据采集应包括将各种被测的非电量转换成电量以及将它们合理地组合在一起，然后提供一个经过编码地多路信号的全部过程。其中将非电量转换为电量的问题即为传感器的问题；而合理组合为多路的编码信号的关键，就体现在采样频率和编码精度这两个问题上。 通常，所采集到的数据，是被测目标的某些物理量经过非电量到电量的转换，又经过放大或衰减、采样、编码、传输等环节之后所呈现出来的一种数据形式。数据处理的首要任务是将这些数据形式恢复成原来的物理量形式并尽可能的给出他们的变化形式。另外，上述各环节中由于设备性能的不理想，以及外界干扰、噪声的影响，都或多或少地在采集到的数据中引入一定的误差，因而数据处理的另一重要任务就是要采取各种方法（如剔除奇异项、平滑、滤波等）最大限度的消除这些误差，以获得尽可能精确的数据。数据处理的另一项任务就是要对数据本身进行某些变换加工（例如求均值或做傅立叶变换等），或在有关联的数据之间进行某些相互的运算（如计算相关函数），从而得到某些更能表达该数据内在特征的二次数据。 数据采集系统用来测量和记录由两种方式得到的信号：由直接测量的电学量得到的信号和由传感器得到的信号。 数据采集系统（无论是模拟系统或是数字系统）在很大程度上取决于被记录输入数据的预期应用。一般而言，当要求大的带宽或允许较低的准确度时，可以利用模拟数据系统；当被监视的物理过程在缓慢变化（窄带）以及要求高准确度和每个通道应有低成本时，则利用数字系统。数字系统的复杂程度涉及从单通道直流电压测量和记录系统到能测量大量输入参数、与预先设定的极限或条件作比较、以及对输入信号进行计算和判定的先进的自动多同道系统。
3程序控制数据采集系统 数据采集系统正由传统的顺序控制采集系统进入到程序控制数据采集系统，这种采集系统由硬件和软件两部分构成，它的采集数据存放在存储器中，根据各种不同的数据采集任务，通过编程改变系统的路数、采样率和信号帧格式等性能，以满足各种采集任务的需要。 在程序控制数据采集系统中，通常可以改变的系统参数有：采集点；采样率；数据字长；增益；帧格式。它主要由四个部分构成：远控采集单元、帧格式产生器、和总线。 该系统可以具有多个远程控制采集单元，采用分散远置的方法，将各个远控采集单元放置在各个被采集部位。每个远控采集单元通过地址线、数据线和时钟线与相连。通过地址线以总采样率向各个远控采集单元发送信道地址码。为了保证在一个采样周期里只有地址相符合的某一单元中的某一信道被寻址采样，因此对应每个信道都有一组特殊地址码。以致于在某一时刻，只有地址码相符的某一单元中的某一信道被寻址采样。 但是这种系统由于功能的限制，其工作方式都采用询问方式，这样的系统一般用户是难以使用和设计的，系统扩展也是不可能的。随着微处理机的发展和应用，各种不同功能的芯片不断出现，程序控制数据采集系统的硬件可采用中央处理器（CPU）、存储器（RAM和ROM）、I/O接口以及A/D转换等各种芯片组成。然后配上相应软件，就可构成完整数据采集系统，并可能实现微型化、低功耗、长寿命和高可靠性等性能指标要求。若由规格化的微处理机来承担数据采集系统的，则可大大减少设计人员的硬件设计工作量，使系统的价格、体积和重量都有大幅度的下降。在工作方式上，由于可以采用中断工作方式，是数据采集系统的各部分得以组件化和模块化。各模块在需要微处理机为它服务时，就向微处理机提出中断请求，在中断承认后就可以为该模块服务，这样，各模块具有相对的独立性，从而是系统具有较大的通用性和可扩展性。 微处理机数据采集系统的基本构成如下图：
在数据采集系统中，为使系统正常工作，一般应包含如下几个功能软件： （1）系统的监控程序：主要用于系统的初始启动和系统调试时的简单查错。 （2）初始化程序：用于系统参数的初始化以及数据采集系统各插板接口的初始化。 （3）采集程序：该程序通常可以固化在ROM中，是一个根据采集格式对数据进行采集的程序。根据系统需要，一个系统可配备多个不同采集格式的程序，以使系统适应多种工作情况。 （4）输出处理程序：对采集到的数据进行处理，然后进行输出。 （5）命令控制程序：它是根据操作人员发出的命令，对数据采集系统的工作状态和工作方式进行控制的程序。
4蓄电池温度数据采集系统 蓄电池作为辅助供电装置，在发动机不工作或输出电压低于蓄电池电压，以及发电机输出功率不能满足耗电装置需要时，配合发电机共同向耗电装置供电。这里讨论的蓄电池为某武器装备的重要供电装置，是新型铅酸蓄电池，属少维护型。由于蓄电池在实际应用中作为后备电源使用，是保证不间断供电的关键设备，因而蓄电池性能的检测也就显得非常重要。 温度测量采用热电偶传感器，经放大热电偶信号，由单片机8031（L9290425）进行数据处理。其采集放大电路如图所示：
采用热电偶为温度检测元件的单片机温度采集系统采样程序流程如下所示：
温度检测元件和变送器的类型选择和被控温度及精度等级有关。铜-康铜热电偶适用于-200℃～350℃的温度测量范围。变送器由毫伏变送器和电流/电压变送器组成：毫伏变送器用于把热点偶输出的电压变换成0-10mA范围内的电流；电流/电压变送器用于把毫伏变送器输出的0-10mA电流变换成0-5V范围内的电压。 8031的接口电路有2732和ADC0809等芯片。2732可以作为8031的外部ROM存储器，ADC0809为温度测量电路的输入接口。（它的系统原理图如下） 提高微处理机数据采集系统速率的几个途径： （1）选择高速度的微处理器 （2）选择合适的输入输出方式 （3）采用多微处理器系统结构
5结束语 基于单片机的蓄电池温度检测系统广泛采用计算机、自动测试、微电子和自动控制等多项技术，不仅具有信号采集方便、简单和灵活性大等优点，而且可以大幅提高被测温度的技术指标。可对某武器装备实现综合测试，符合测试设备模块化、通用化、智能化和标准化的发展方向。通过实验对系统进行了实例应用和验证，取得了较好的效果，为武器装备技术保障提供了一种实用的方法。
