1 总体方案设计
    该系统是以C8051f060单片机为核心，对数据进行放大滤波采集，经过单片机内部A／D转换，最后将数据存入FLASH， 同时可以通过串口将数据传送到PC机上显示。采集系统硬件框图如图1所示。

1．1 信号放大电路设计
    本系统所用Ad623是一款性能非常好的仪表放大器，它有以下特点：a．在单电源3~12V下提供满电源幅度输出，使设计更为简单；b．虽为单电源工作方式优化设计，但在±2．5~±6V双电源时，仍有优良性能；c．增益通过一只外接电阻可方便地调节。无外接电阻时，被设置为单位增益(G=1)，接人电阻时，增益可高达1000：d．共模抑制比随增益的增加而增大，保持最小误差；e．低功耗，宽电源电压，适合电池供电电路，线性度、温度稳定性、可靠性好；f．具有较宽的共模输入范围，可以放大具有低于地电平150 mv的共模电压信号。

1．2 信号滤波电路设计
    本系统所用MAX291是MAXIM公司生产的八阶巴特沃斯型开关电容式有源低通滤波器，它的3dB截止频率可以在0．1～25kHz之间选择，具有固定的归一化频率响应。时钟频率fCLK与截止频率fC的比值为100：1；噪声低，典型值为-70dB THD+Noi se。如果直接利用MAX291的内部时钟振荡器，只需外接一个电容，电容值和3dB截止频率满足:

    
    由式(1)可知，截止频率由引脚CLK的外接电容的大小控制。选用MAX291实现抗混叠滤波器有巨大的优势。
    图2是滤波电路的滤波效果对比图。

    从图中可以看出，信号纹波大大减小，达到了较好的滤波效果。
1．3 A／D转换的设计与实现
    C8051F060的ADC子系统包括两个1Msps、16位分辨率的逐次逼近寄存器型ADC，ADC中集成了跟踪保持电路、可编程窗口检测器和：DMA接口，这两个ADC可以被配置为两个独立的单端方式。这两个ADC也可以被独立使能或禁止，窗口检测器和DMA接口都可用特殊功能寄存器控制，其原理框图如图3所示。

2 软件设计
    系统加电后，首先对微处理器进行必要的初始化，才能使系统正常工作，主要包括时钟初始化、数字交叉开关(即端口模式)初始化。然后通过计算机发送命令，让传感器完成相应的功能。这些功能是单片机里的程序实现的。这些功能主要包括：a．采集传感器信号并且经过A／D转换后保存在FLASH存储器中；b．读取FLASH存储器的数据，经过RS232串口送到计算机；c．读取FLASH存储器的数据，这些数据经过滤波处理后经过RS232串口送到计算机；d．擦除FLASH存储器。其流程图如图4所示。

    计算机接收到的单片机输出的部分数据如图5所示。

3 结束语
    由于生产和科研领域对测试的要求越来越高，所需测试和处理的数据量也越来越大，通过采用大容量存储器和高精度A／D可解决问题，因此本数据采集系统具有一定的应用价值。