基于ADC0809的8路数据采集器.docVIP

摘要： 本次课程设计所采用的是单片机AT89S51和模数转换芯片ADC0809的温度采集系统。用电位器模拟输入电压，经过AT89S51控制ADC0809将输入模拟电压转换成数字信号，再按给定的公式将电压值转换成温度值，并通过显示模块4位显示数码管显示出来。本文主要描述了硬件设计部分和程序设计部分，硬件部分更是详细分析了本模拟采集器的各个部分的电路原理，和各个模块之间的线路连接。并列出了所用的所有元器件，以及实现数据采集功能的相应程序。该设计出了一个简单实用的数据采集器，具有成本低，可靠性高，扩张功能强的优点。 关键词：AT89C51，ADC0809，数据采集 目录 一．概述…………………………………………………………………………………………………..…2 1．设计数据采集器的意义…………………………………………………………………2 2．担任的工作…………………………………………………………………………..…..3 3．数据采集器的主要功能…………………………………………………………………3 二．硬件电路设计及描述……………………………………………………………...3 1．方案选择及设计思想…………………………………………………………………….3 2．设计方案的框图………………………………………………………………………….4 3．工作原理………………………………………………………………………………….4 4．原理图及连接关系……………………………………………………………………….4 4.1．数据输入模块 4.2．模数转换模块 4.3．主控电路-单片机 4.4．显示模块 5．元件清单………………………………………………………………………………….6 三．软件设计流程………………………………………………………………………….7 1．系统模块层次图…………………………………………………………………………..8 2．程序流程图………………………………………………………...……………………...8 3．程序源代码………………………………………………………………………………..9 四．测试……………………………………………………………………………………….12 五．总结……………………………………………………………………………………….12 概述 设计数据采集器的意义 数据采集器是一种具有现场实时数据采集、处理功能的自动化设备。具备实时采集、自动存储、即时显示、即时反馈、自动处理、自动传输功能。为现场数据的真实性、有效性、实时性、可用性提供了保证。 T(?C)与电压 U(V)对应关系：T=15.4V。通过AT89S51的计算输出结果，显示在4为共阳极数码管上。 硬件电路设计及描述 方案选择及设计思想 在查阅资料的时候，我们重点查阅了两个方案的资料。 方案一：在AT89S51的控制下，指定某通道将电压信号发生器产生的输入电压信号输入AD0809转换器，转换成数值信号后输入到AT89S51进行数据处理，然后输出并行信号，通过MAX232将并行信号转换成串行信号，在经过串口RS232输入到上位计算机。通过计算机显示出采集模拟稳定信号的数值。 方案二：在AT89S51的控制下，指定某通道将电位器产生的输入电压信号输入AD0809转换器，转换成数值信号后输入到AT89S51进行数据处理，然后输出并行信号。使用四位数码显示管来做独立的显示设备将输出信号显示出来。 两套方案的比较：在模拟信号部分，两套方案均产生0-5V的可调电压，方案一采用的是电压信号发生器，方案二采用电位器产生可变电压（0-5V），我个人和小组内成员觉得使用电位器较电压信号更加简单，具有很强的可操作性，可在后期工作中将电位器集成在电路板上，使模拟信号有良好的可移动性。在控制器和模数转换芯片上，两套方案均采用相同的设计思想。两套方案最大的区别在于显示电路上，方案一采用计算机作为上位机，将单片机输出的并行好通过通信芯片MAX232转换成串行信号后，显示在计算机上。方案二则采用独立的显示设备四位数码显示管。可以采用并行动态扫描的方式接入单片机直接读取并行信号。方案一中的需要设计单独的通信模块，使得电路较方案二更加复杂，而且需要在计算机上编写相应的程序，工作量之大。不符合我们简单实用的设计思想。 综上所述，我们选择了方案二。在本次课程设计中，根据设计要求，我们组的出发点是设计简单实用的数据采集器，将各个部分模块化，以此为设计思想，尽可能的简化电路设计，使其具有很强的可操作性和可移动性。方案二电路简单实用，成本低，完全符合我们的设计初衷。因此我们选择了方案二。 设计方案的框图 工作原理 模拟信号有电位器产生0-5V的可调电压。上电以后，AT89S51输出启动信号给ADC0809