现场传感器与A/D转换器之间的模拟信号的线性传送，可用光耦的这种线性区对模拟信号进行隔离。电耦合器隔离性能好，输入端与输出端实现了电隔离；光信号单向传输，输出信号对输入端无反馈，可有效阻断电路或系统之间的电联系，但并不切断他们之间的信号传递；光信号不受电磁干扰，工作稳定可靠；抗共模干扰能力强，能很好地抑制干扰并消除噪音。耦合器因为其独特的原理和结构特点特别使用于有强电场、强磁场干扰的场合。本系统采用Agilent公司的光耦HCNR201。
A/D芯片是系统的核心器件之一，测量的精度主要取决于A/D转换器的准确度。本系统采用了MC14433，它具备零漂补偿和采用CMOS工艺制造的3 1/2位单片双积分A/D转换器，具有外接元件少，输入阻抗高，功耗低，抗干扰能力强，电源电压范围宽，精度高等特点，并且具有自动校零和自动极性转换功能。由于它的低速转换，因此只能对一些变化缓慢的物理参数如温度、持续压力和拉力进行转化。其采用字位动态扫描BCD码输出方式，即千、百、十、个位BCD码分时在Q0～Q3轮流输出，同时在DS1～DS4端输出同步字位选通脉冲，读书直观，应用于各种仪器仪表。
3.1.2编码器及译码器的设计
本系统采用摩托罗拉公司的编码器MC145026及译码器MC145027。MC145026/27是Motorola公司生产的用于通信的配对芯片,它是一种低压CMOS编译码器件，具有较强的抗干扰能力，广泛应用于遥控遥测电路[5]。它们的基本特性是：
（1）当编码器发送脚TE（14脚）接地（低电平时），编码器将5位地址及4位数据以不同的脉冲编码方式串行输出，每发送一次，编码器自动送出两串相同的地址、数据脉冲串（由15脚输出）。
（2）译码器接收到编码器发送的第一串脉冲信号后，若译码器的5位地址与编码器的5位地址完全相同，则将传送来的4位数据送入寄存器；接到第二串脉冲信号，再经过第二次核对，若地址无误，数据与第一次相符，才将4位数据送到输出端并锁存；VT脚由低电平变高电平，表示接收信号，此高电平一直保持到有新的数据输入或间隔4次数据传输的时间而无新的数据输入为止。
（3）每传输一次所需要的时间取决于内部振荡器的工作频率，由片外的RC参数决定。振荡频率可在1.71~362KHz范围内选取。
（4）静态电流特别小，编码器小于1uA，译码器一般也小于100uA。
3.1.3数据处理单元设计
系统采用了单片机AT89S53，完成对所需测量的参数进行定时采集、计算、误差处理、存储以及数据的发送控制等。 AT89S53是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含12k Bytes ISPD串行编程可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S53可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
AT89S53单片机设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。
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