MEMS加速度计性能批量测试系统设计（数据采集部分）(2)
4 数据采集系统软件设计 24
4.1 软件开发环境简介 24
4.2 软件的总体设计 24
4.3 ADS1278输出数据的读取 25
4.3.1 SPI接口 25
4.3.2 ADS1278输出数据的读取方式 26
4.3.3 ADS1278输出数据的读取流程 26
4.4 数据采集 27
4.4.1 定时计数器A的中断采样 27
4.4.2 ADS1278在SPI通讯方式下DRDY脚的中断采样 27
4.5 数据传输与存储 28
4.5.1 查询方式 28
4.5.2 DMA方式 28
5 系统调试与实验 29
5.1 电路板的装配与单片机调试 29
5.2 数据分析以及系统的性能评价 29
5.3 加速度计的数据采集 34
结 论 37
致 谢 39
参考文献 40
1 绪论
1.1 研究的意义与背景
在当今的信息时代，信息技术已经逐渐渗透到人类的生产生活中。信息技术主要包括信息的获取、传输、处理、记录和应用[1]。而数据采集是信息获取的主要方法。
数据采集是将被测对象的各种参量(可以是物理量、化学量等)通过相应的传感器转换为模拟电信号，再将模拟电信号经过信号调理、采样、量化、编码、传输等步骤，最后送入计算机系统进行数据处理或存储记录的过程[1]。
MEMS传感器是采用微电子和微机械加工技术制造出来的新型传感器[2]。与传统的传感器相比，具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智能化的特点[3]。MEMS加速度计在汽车安全气囊系统和导航系统、防滑系统以及防盗系统等方面得到了广泛地应用。应用过程中为提高效率，需对生产或采购的MEMS加速度计进行批量性能测试，以判别产品的主要性能是否合格或满足应用需求。为此，设计MEMS电容式加速度计批量测试系统以满足相关的测试需求。为实现批量测试需要设计多通道数据采集系统，本文设计并完成了这一数据采集系统。下面对MEMS加速度计及数据采集系统的国内外研究现状进行介绍。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 MEMS加速度计
1.2.2 数据采集系统
1.2.3 模数转换技术
模1.3 主要研究内容
本文研究的课题是MEMS加速度计性能批量测试数据采集系统设计。该系统能实现对多个MEMS加速度计数据的采集与处理。针对系统的特点，本文的章节安排如下：
(1）第一章为绪论部分，介绍本次毕业设计的研究意义与背景以及国内外发展与研究现状。
(2)第二章根据任务书要求，提出数据采集系统总体设计方案。
(3)第三章对数据采集系统的硬件设计进行详细地介绍，选择合适的元器件，设计原理图，绘制PCB图。
(4)第四章对微控制器进行软件的设计，使各功能模块正常工作，实现系统设计要求。
(5)第五章对数据采集系统进行相应的实验测试，通过得出的实验数据评价数据采集系统的性能，并对MEMS加速度的性能进行评价。
2 数据采集系统总体方案设计
针对系统的设计要求，需在认真地理解系统所需达到的目标对本次毕业设计的数据采集系统进行总体的方案设计。
2.1 数据采集系统功能指标
根据任务书要求，针对MS9000系列加速度计批量测试的数据采集系统，需要具备的功能及性能指标要求如下：
(1)对加速度计输出的电压信号进行AD转换，并可以同时最多采集32个通道的数据；