马晓荣，吴银川

（1.陕西职业技术学院 陕西 西安 710100；2.西安石油大学 陕西 西安 710065）

数据采集技术主要研究信号数据的采集、存储、处理以及控制问题[1]，数据采集技术在工业应用中极为广泛[2－5]。本文以C8051F020单片机为核心设计了多通道数据采集硬件系统，该系统通过USB与计算机连接，USB实现采集系统的供电和数据通信。针对该硬件系统，采用VB6.0软件设计了上位机控制软件[6]。该系统实现8通道、12位A/D采集，最大采样速率为100 ksps；采集系统通过计算机控制，实现多通道数据采集、数据处理以及数据文件二进制存储等功能，实现数据的多通道便携式数据采集。

1 系统设计

数据采集系统框图如图1所示。整个采集系统由上位机计算机软件（VB6.0软件）控制，控制软件实现采集通道、采样频率、采样点数（时间）等参数选择控制；控制软件以二进制文件格式记录采集数据，一次接收数据结束，软件自动将包含参数、系统时间的文件存储在指定目录中，方便采集数据的保存。硬件采集系统与计算机通过USB连接，通过USB实现双向通信，整个硬件采集系统的电源通过USB供电；由于C8051F020单片机和VB6.0软件均不支持USB接口，这里采用Silicon Laboratories生产的 USB to UART器件 CP2102，厂家提供计算机驱动，在VB6.0软件中采用虚拟串口技术实现USB的操作，方便用户的计算机编程。单片机C8051F020是硬件采集系统的控制器件，一方面接收计算机的通信指令，解析通信指令并控制A/D的采集以及交叉开关的控制；另一方面将A/D采集的数据按约定的格式发送到计算机，实现数据的保存。……