原標(biāo)題：c與MXA2500GL的振動(dòng)信號(hào)分布式檢測(cè)

C8051F020 51單片機(jī)與MXA2500GL的振動(dòng)信號(hào)分布式檢測(cè)系統(tǒng)是一種高效、可靠的解決方案，廣泛應(yīng)用于各種需要振動(dòng)監(jiān)測(cè)的場(chǎng)合。以下是對(duì)該系統(tǒng)的詳細(xì)介紹：

一、系統(tǒng)概述

振動(dòng)信號(hào)分布式檢測(cè)系統(tǒng)采用C8051F020單片機(jī)作為控制核心，結(jié)合MXA2500GL加速度傳感器，實(shí)現(xiàn)振動(dòng)信號(hào)的采集、處理與傳輸。該系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置多個(gè)數(shù)據(jù)采集站點(diǎn)，每個(gè)站點(diǎn)采用一套單獨(dú)的數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信將各站點(diǎn)相互連結(jié)起來(lái)，然后由一臺(tái)系統(tǒng)機(jī)進(jìn)行集中數(shù)據(jù)處理，提取相關(guān)特征信息。

二、核心組件介紹

1. C8051F020單片機(jī)

• C8051F020是CYGNAL公司生產(chǎn)的一款集成模擬、數(shù)字信號(hào)的混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)SOC（System On Chip）單片機(jī)，與常用的51系列單片機(jī)指令集完全兼容。

• 采用100腳TQFP封裝，體積小，運(yùn)算速度快。其內(nèi)部集成了CIP-51微處理器內(nèi)核，該內(nèi)核在提升8051速度上采取了新的途徑，即設(shè)法在保持CISC結(jié)構(gòu)及指令系統(tǒng)不變的情況下，對(duì)指令運(yùn)行實(shí)行流水作業(yè)。這種模式下，廢除了機(jī)器周期的概念，指令以時(shí)鐘周期為運(yùn)行單位，從而大大提高了指令運(yùn)行速度。

• C8051F020單片機(jī)還延續(xù)了C8051F系列特有的優(yōu)先權(quán)數(shù)字交叉開(kāi)關(guān)配置技術(shù)，這種技術(shù)以硬件方式為內(nèi)部的數(shù)字資源配置端口I/O引腳，可支持更多的功能組合。

2. MXA2500GL加速度傳感器

• MXA2500GL是MEMSIC公司專利技術(shù)生產(chǎn)的雙軸式絕對(duì)模擬輸出加速度傳感器。

• 它根據(jù)熱對(duì)流原理在兩個(gè)軸線都可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)加速度（例如振動(dòng)）和靜態(tài)加速度（例如重力加速度）的測(cè)量，因此廣泛應(yīng)用于汽車穩(wěn)定性控制、安全性控制、接近角控制、血壓監(jiān)視器、電子羅盤傾斜校正、數(shù)碼相機(jī)、電梯等領(lǐng)域。

• MXA2500GL實(shí)際是按照標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝制造的單片集成電路，其輸出為0.1~4.9V（5V電源的情況）的電壓信號(hào)，無(wú)需電荷放大器就可以直接與A/D卡相連，因此整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊且抗干擾性強(qiáng)。

三、系統(tǒng)架構(gòu)與工作原理

1. 系統(tǒng)架構(gòu)

• 系統(tǒng)以C8051F020單片機(jī)為從機(jī)，PC為主機(jī)。由于單片機(jī)體積小、功能強(qiáng)、價(jià)格低廉，因此性價(jià)比非常高。

• 由于PC機(jī)本身并不具備多機(jī)通信功能，所以系統(tǒng)采用在PC的串口上軟件模擬51系列單片機(jī)串口可編程第9位數(shù)據(jù)功能實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信的方式。同時(shí)，由于遠(yuǎn)距離傳輸?shù)男枰?，系統(tǒng)中還使用了MAX485芯片進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，并使用了光電隔離來(lái)提高系統(tǒng)的抗干擾能力。

2. 工作原理

• 振動(dòng)信號(hào)通過(guò)MXA2500GL加速度傳感器進(jìn)行采集，并轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸出。

• 該電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換后，由C8051F020單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

• 處理后的數(shù)據(jù)通過(guò)RS-485串行通訊傳輸?shù)缴衔粰C(jī)（PC）進(jìn)行顯示和存儲(chǔ)。

• 上位機(jī)可以對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的分析和處理，以提取相關(guān)的特征信息。

四、系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

1. 分布式檢測(cè)：通過(guò)設(shè)置多個(gè)數(shù)據(jù)采集站點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了振動(dòng)信號(hào)的分布式檢測(cè)，提高了系統(tǒng)的可靠性和靈活性。

2. 高精度測(cè)量：MXA2500GL加速度傳感器具有高精度和穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，能夠準(zhǔn)確測(cè)量振動(dòng)信號(hào)。

3. 遠(yuǎn)距離傳輸：系統(tǒng)采用RS-485串行通訊和MAX485芯片進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸。

4. 抗干擾能力強(qiáng)：系統(tǒng)使用了光電隔離和抗干擾性強(qiáng)的電路設(shè)計(jì)，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。

綜上所述，C8051F020 51單片機(jī)與MXA2500GL的振動(dòng)信號(hào)分布式檢測(cè)系統(tǒng)具有分布式檢測(cè)、高精度測(cè)量、遠(yuǎn)距離傳輸和抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，在各種需要振動(dòng)監(jiān)測(cè)的場(chǎng)合中具有廣泛的應(yīng)用前景。