0引言
针对采煤机在煤炭开采过程中，需要监测的数据种类较多，且参数的输入一般都为模拟量，因此对数模转换芯片的通道数提出了较高要求，而传统的数模转换芯片的通道数不能够满足实际使用要求，因此设计出了一种基于ADC0809芯片的16通道数据采集系统，该系统由数据采集端和上位机软件组成，数据采集端用于数据的采集，相应的传感器分布在采煤机的各个位置，采煤机监测参数分为内部参数和外部参数，如图1为采煤机监测参数种类。将采集到的数据通过串口发送到控制平台上位机软件进行处理，实时显示和存储，系统的采样频率为250kHz，可以采集16个通道的模拟量数据，下面分别进行介绍。
1数据采集端简介
数据采集端用于采集16通道的数据，并将传感器监测到的数据通过串口发送到上位机软件，数据采集端硬件部分主要包括单片机最小系统电路，16通道数据采集电路，串口通信电路和各类型传感器，下面对主要电路模块进行介绍。
1.116通道数据采集电路
16通道数据采集电路由2片ADC0809芯片及74LS74芯片组成，电路图如图2所示。图2中2片ADC0809的全部控制引脚及数据引脚都直接与单片机的I/O口相连接，由于单片机的ALE引脚固定输出单片机晶振频率的1/6，因此理论上将该引脚与ADC0809的引脚相连接便可直接为ADC0809提供工作频率，但由于该系统中单片机所使用的晶振的频率12mHz，而ADC0809的工作频率500kHz，因此不能够将单片机的ALE引脚直接与ADC0809直接相接，需要通过分频电路四分频后才能够与ADC0809相接，本系统中采用74LS74芯片搭建四分频电路。
1.2串口通信电路
串口通信电路主要用于将单片机的电平信号与PC机的电平信号相匹配，串口通信电路的电路图如图3所示。电路主要由MAX232芯片搭建，其中PCTX与PCRX引脚用于连接串口线，RX与TX引脚用于与单片机的RXD和TXD相连接。单片机发出的数据通过串口通信电路后发送到上位机软件进行进一步处理。
2软件简介
软件采用LabVIEW编写，LabVIEW是一种图形化的编程语言，称为G代码，软件的主要作用是对数据采集端发送过来的数据进行进一步的处理，存储及显示。打开软件后首先对串口通讯及数据存储地址进行设置，设置完成后便可运行软件，软件运行后便可读取数据采集端发送过来的数据，读取的数据首先进行存储，存储完毕后分别进行波形图显示和数字显示。软件的程序框图如图5所示。软件界面由串口通讯设置区、功能按钮区、波形图显示区、数字显示区4部分组成，各部分功能介绍如下。（1）串口通讯设置区串口通讯设置区包括串口名称选择栏、波特率设置栏、奇偶校验位选择栏、数据位选择栏组成，通过对串口通讯设置区可以对串口通信的基本参数进行设置。（2）功能按钮区功能按钮区包括清空显示按钮、开始按钮、停止按钮、存储地址选择栏构成，其中清空显示按钮用于清空数字显示区内的数据，开始和停止按钮分别用于启动和停止软件的运行，存储地址选择栏用于选择数据的存储地址。（3）数字显示区数字显示区用于将采集到的数据进行数据形式的显示，显示格式为十六进制。（4）波形图显示区波形图显示区用于将采集到的数据进行波形图显示。（5)自适应滤波原理自适应滤波器主要由2部分组成：系数可调的数字滤波器和用来调节或修正滤波器系数的自适应算法。自适应滤波器原理框图如图6所示。
3联机调试
将加工好的采煤机数据采集端安装在采煤机上进行试验，在上位机软件中实时显示采煤机各项参数，并将采集到的数据存储在SD卡中。在进行实验时，接入了9个通道的传感器数据输入，在上位机软件界面中实时显示了数据波形，软件显示出了正确的波形图，从而验证了系统设计正确，可以稳定运行。
4结语
针对采煤机实施监测参数较多和种类较为多样的问题，本文提出了一种基于LabVIEW的采煤机多通道数据采集系统，该系统由数据采集端和上位机软件组成，数据采集端用于采集16通道的模拟量传感器输入，采集到的数据发送到上位机软件进行处理、存储和实时显示。加工完成后对系统进行了现场实验，实验结果显示系统设计正确，可以稳定的运行。
作者：韩磊 文国军 吴川 谢辉 单位：中国地质大学 中国地质大学
