A Microcomputer-Based Data Acquisition System

Microcomputer를 이용(利用)한 Data Acquisition System에 관(關)한 연구(硏究)

A low cost and versatile data acquisition system for the field and laboratory use was developed by using a single board microcomputer. Data acquisition system based on a Z80 microprocessor was built, tested and modified to obtain the present functional system. The microcomputer developed consists of 6 kB ROM, 5 kB RAM, 6-seven segment LED display, 16-Hex. key and 8 command key board. And it interfaces with an 8 channel, 12 bits A/D converter, a microprinter, EPROM programmer for 2716, and RS232C interface to transfer data between the system and HP3000 mini-computer manufactured by Hewlett Packard Co., A software package was also developed, tested, and modified for the system. This package included drivers for the AID converter, LED display, key board, microprinter, EPROM programmer, and RS232c interface. All of these programs were written in 280 assembler language and converted to machine codes using a cross assembler by HP3000 computer to the system during modifying stage by data transferring unit of this system, then the machine language wrote to the EPROM by this EPROM programmer. The results are summarized as follows: 1. Measuring program developed was able to control the measuring intervals, No. of channels used, and No. of data, where the maximum measuring speed was 58.8 microsec. 2. Calibration of the system was performed with triangle wave generated by a function generator. The results of calibration agreed well to the test results. 3. The measured data was able to be written into EPROM, then the EPROM data was compared with original data. It took only 75 sec. for the developed program to write the data of 2 kB the EPROM. 4. For the slow speed measurements, microprinter instead of EPROM programmer proved to be useful. It took about 15 min. for microprinter to write the data of 2 kB. 5. Modified data transferring unit was very effective in communicating between the system and HP3000 computer. The required time for data transferring was only 1~2 min. 6. By using DC/DC converting devices such as 78-series, 79-series. and TL497 IC, this system was modified to convert the only one input power sources to the various powers. The available power sources of the system was DC 7~25 V and 1.8 A.

효율적(效率的)인 농업기계(農業機械)의 실내(室內) 및 실외실험(室外實驗)을 위(爲)하여 Microcomputer에 의(依)한 Data 측정(測定)을 위(爲)해 A/D 변환기(變煥器)를 Interface 시키고, 이를 기록보관(記錄保管)하기 위해 Computer memory인 2716용(用) EPROM programmer와 Microprinter를 interface시켰고, 실험(實驗) 후(後)Data를 다시 HP computer로 전송(傳送)하기 위(爲)한 RS232C 장치(裝置) 등(等)의 Hardware를 구성(構成)하고, 이들의 작동(作動)을 위(爲)한 Microprogram을 개발(開發)하여 Data acquisition system으로 활용(活用)할 수 있는 방안(方案)을 연구(硏究)한 본(本) 연구(硏究)의 주요(主要) 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 사용(使用) channel수(數), 측정시간(測定時間) 간격(間隔) 및 측정(測定) data수(數)를 자유(自由)로 조정할 수 있는 측정용(測定用) microprogram을 개발(開發)하였으며 최소(最小) 측정시간(測定時間) 간격(間隔)은 $58.8{\mu}s$이었다. 2. A/D 변환기(變煥器)의 Calibration을 위(爲)해 Function generator에서 삼각파(三角波), 구형파(矩形波), sin파등(波等)을 발생(發生)시켜 Oscillograph에서 확인(確認)하고 이를 계측(計測)하여 보관(保管)한 후(後) HP Computer에 전송(傳送)하여 plotting한 결과(結果) 정확(正確)한 파형(波形)을 얻을 수 있었다. 3. Data 기록(紀錄)을 위(爲)한 EPROM programmer는 잘 동작(動作)하였으며 기록(紀錄) 및 원래(原來)의 Data와 비교(比較)하는 데 총 소요시간(所要時間)은 75초 정도였고, 취급이 용이(容易)할 뿐 아니라 지워서 재사용(再使用)할 수 있어 경제적(經濟的)이었다. 4. Data의 기록(記錄)을 위(爲)한 Microprinter는 그 2kB Decimal로 변환(變換)시켜 Print하는 시간(時間)이 15분(分) 정도이었으며 계측(計測)과 동시(同時)에 기록(記錄)시키는 완속측정용(緩速測定用)으로 적당하였다. 5. 본(本) system과 HP3000 컴퓨터 간(間)의 Data 전송(傳送) 장치(裝置)를 사용(使用)하면 2k byte의 Data를 HP3000 computer로 전송(傳送)하는데 1~2분(分)정도 소요(所要)되었고, 작동(作動)은 만족스러웠다. 6. 사용(使用) 전원(電源)은 DC/DC 변환기(變煥器)를 사용(使用)하여 입력전원(入力電源)이 7~25V로 단일화(單一化)하였으며, 그 상용전류(常用電流)는 1.8A정도로 tractor의 battery를 사용(使用)할 경우도 시동시(始動時)에 전압강하(電壓降下)에 의(依)한 컴퓨터의 오동작(誤動作)이 일어나지 않았으며 야외실험(野外實驗)에서의 적응성(適應性)이 우수하였다. 이상(以上)의 결과(結果)를 종합할 때 본(本) system은 실내(室內) 및 실외(室外) 실험(實驗)을 위(爲)한 Data auquistition system으로 활용(活用)할 수 있으며 경제적면(經濟的面)이나 정말 고속 측정(側定) 면(面)에서 우수한 성능(性能)을 갖춘 것으로 인정(認定)된다.