基于雙51單片機的信號處理系統設計

在2 V信號輸入的條件下，信號處理單元的采樣結果(隨機取樣1 000次)見圖6。圖中的(1)(2)(3)分別表示單片機1在沒有使用數字濾波算法，采用中值濾波算法和算術平均值濾波算法的條件下得到的輸出結果。采樣結果中，在理想情況下，采樣值應該是102。

通過對兩種不同條件下采樣結果的分析可得到結論：在使用濾波算法的條件下，檢測系統的采樣結果會更集中在理想值附近，但采樣結果的誤差并沒有消除，而且該誤差具有明顯的隨機性。根據誤差理論，該類誤差應屬于未定系統誤差。
根據表1可知。在使用算術平均值濾波算法的情況下，可以提高信號處理單元采樣結果的精度。因此，使用算術平均值濾波算法作為單片機的數字濾波算法。

將該系統用于液面探測系統的信號處理，以驗證該系統的可行性。在理想狀態下，液位信號將按照線性的規律變化。另外，根據液位檢測原理設計的電容檢測電路也以線性規律反映電容值與電壓值之間的關系。因此，線性規律變化的信號是檢測系統的測試的重要指標。
在使用函數發生器模擬線性變化信號的條件下，函數發生器按照如下方式設置：鋸齒波的輸出，上升區間占100％，輸出頻率為1 Hz，下偏移為0 V，Vp-p為2 V。信號處理單元的采樣頻率設詈為100 Hz，并且采用4個點進行算術平均值濾波。隨機采樣1 000次的采樣結果的折線圖見圖7。從該采樣結果來看，經過濾波算法的處理之后，信號處理單元可以獲得較好的采樣結果。

5 結論
本文完成了基于雙單片機的信號處理系統的設計，由ADC0832對要采集的信號進行A／D轉換，兩單片機可同時讀取獨立的外部存儲器的任何存儲單元，通過串口將單片機2從存儲器中讀取的數據送入計算機。兩單片機不同的晶振頻率設置便于在不同的工作狀態。經過實驗說明：以雙單片機作為信號處理系統的核心，具有便于實時控制，系統便于擴展等優點，是以后信息處理的一個發展方向。