(1)A Microcontroller-Based Data Acq

(1)A Microcontroller-Based Data Acquisition System for Solar Radiation and Environmental Monitoring
(2)Raphael Mukaro and Xavier Francis Carelse
3)Abstract— The hardware design and operation of a battery- powered microcontroller-based data acquisition system (herein referred to as the DAS) for unattended remote measurements are presented.
(4)The system was designed around the ST62E20 8-bit microcontroller and applied for solar radiation monitoring
(5)The measurement system uses the SolData silicon-cell pyranometer as the solar radiation sensor
(6)The data from the sensor is collected by means of on-chip A/D converter and stored in a serial EEPROM until uploaded to a portable computer
.(7) Keeping the DAS in a low-power mode, which is only interrupted when measurements are to be taken or when a computer is connected to retrieve the stored data,
8) minimizes power consumption. An on-chip timer provides an interrupt to awaken the system from its low-power wait mode at 10-min intervals to sample and store the data.
.(9) At the end of each data collection period, the acquired data will be transmitted to the computer through the RS232 serial port for subsequent analysis.
.(10) Only unprocessed data is stored in EEPROM
Quality control and data analysis is done off-line in the laboratory to minimize system cost, complexity and system downtime.
.(12) Field tests and comparisons of this measurement sys¬tem against the standard Eppley precision spectral pyranometer (PSP) have shown a slightly nonlinear correlation and that the accuracy of this measurement system as applied to solar radiation monitoring is fairly good, typically ±13 W/m .
(13)Index Terms—Communication,data
(14)Hence a low-cost battery operated microcontroller-based data acquisition system that runs unattended was developed and applied to continuously monitor solar radiation on a
Manuscript received November 17, 1996
(15); revised September 16, 1999. This work was supported by the United Nations University through the Microprocessor Laboratory, ICTP, Italy.
(16)The authors are with the Physics Department, University of Zimbabwe, Harare, Zimbabwe.
(17)Publisher Item Identifier S 0018-9456(99)09595-9.
(18)need for a stack pointer.
.(19) It was chosen for this purpose because of its low-power consumption, low-cost and an in¬built 8-bit A/D converter with up to 8 single-ended analog inputs.
.(20) The ADC has a conversion time of 70 /is when an 8 MHz oscillator is used.
.(21) With a +5 V supply the converter has a resolution of 20 mV.
(22)Fig. 2 shows the hardware details of microcontroller-based data acquisition system.
(HVe)Fig. 1. Block diagram of the data acquisition system.
(HVe2)Fig. 2. Circuit diagram of the data acquisition system.

Kết quả (Việt) 1:

(1)Một hệ thống mua lại vi điều khiển dựa trên dữ liệu cho bức xạ mặt trời và giám sát môi trường(2)Raphael Mukaro và Xavier Francis CarelseTóm tắt 3)-thiết kế phần cứng và hoạt động của một pin - powered vi điều khiển dựa trên dữ liệu mua lại hệ thống (đây được gọi là the DAS) cho phép đo không giám sát từ xa được trình bày.(4)Hệ thống được thiết kế xung quanh thành phố vi điều khiển ST62E20 8-bit và áp dụng để bức xạ mặt trời theo dõi(5)Hệ thống đo lường sử dụng silic-cell SolData pyranometer như cảm biến bức xạ mặt trời(6)Dữ liệu từ các cảm biến được thu thập bằng phương tiện trên chip A/D chuyển đổi và lưu trữ trong một EEPROM nối tiếp cho đến khi tải lên máy tính xách tay.(7) giữ các DAS trong một chế độ năng lượng thấp, chỉ bị gián đoạn khi đo đạc được thực hiện hoặc khi một máy tính được kết nối để lấy các dữ liệu được lưu trữ,8) giảm thiểu tiêu thụ điện năng. Một bộ đếm thời gian trên chip cung cấp một gián đoạn để đánh thức hệ thống từ chế độ chờ đợi nguồn điện thấp của nó lúc 10-phút khoảng thời gian để nếm thử và lưu trữ dữ liệu..(9) tại cuối mỗi thời gian bộ sưu tập dữ liệu, dữ liệu mua lại sẽ được chuyển đến máy tính thông qua cổng nối tiếp RS232 cho phân tích tiếp theo..(10) chỉ chưa qua chế biến dữ liệu được lưu trữ trong EEPROMPhân tích dữ liệu và kiểm soát chất lượng được thực hiện off-line trong phòng thí nghiệm để giảm thiểu hệ thống chi phí, phức tạp và hệ thống thời gian chết..(12) lĩnh vực kiểm tra và so sánh này sys¬tem đo lường đối với tiêu chuẩn Eppley chính xác phổ pyranometer (PSP) đã cho thấy một sự tương quan hơi phi tuyến và tính chính xác của hệ thống đo lường này như được áp dụng cho bức xạ mặt trời giám sát là khá tốt, thường ±13 W/m.(13)Chỉ số điều khoản-truyền thông, dữ liệu(14)Do đó một vi điều khiển dựa trên dữ liệu rẻ pin hoạt động mua lại hệ thống chạy không cần giám sát được phát triển và áp dụng liên tục giám sát các bức xạ mặt trời vào mộtBản thảo nhận được 17 tháng 11 năm 1996(15); Sửa đổi 16 tháng 9 năm 1999. Công việc này được ủng hộ bởi các trường đại học Liên Hiệp Quốc thông qua các phòng thí nghiệm vi xử lý, ICTP, ý.(16)Các tác giả có vật lý sở, đại học Zimbabwe, Harare, Zimbabwe.(17)Nhà xuất bản mã định danh S 0018-9456 (99) 09595-9.(18) cần thiết cho một con trỏ ngăn xếp..(19) nó đã được lựa chọn cho mục đích này vì sự tiêu thụ năng lượng thấp, chi phí thấp và một in¬built 8-bit A/D chuyển đổi với tối đa 8 kết thúc đĩa đơn analog đầu vào..(20) ADC có một thời gian chuyển đổi của 70 /is khi một dao động 8 MHz được sử dụng..(21) với một + 5 V cung cấp bộ chuyển đổi có độ phân giải của 20 mV.(22)Hình 2 cho thấy chi tiết phần cứng của vi điều khiển dựa trên dữ liệu mua lại hệ thống.(HVe)Hình 1. Sơ đồ khối của hệ thống mua lại dữ liệu.(HVe2)Hình 2. Sơ đồ mạch của hệ thống thu nhận dữ liệu.