《8路数据采集系统.docxVIP

单片机课程设计课题名称 运用8051、ADC0809设计一个8路数据采集系统 院 校 兴 湘 学 院 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 3班 学生姓名 曾繁宁 学 号 2010963036 指导教师 李玉声 2013年 12月 29 日1.设计内容以pc机为控制器,采用中断方式进行8通道数据采集, 2.设计要求要求利用ADC 0809作A/D转换器,设计相应的接口电路,画出原理图并给出采用中断方式下的数据采集程序. 3.系统总体设计步骤第一步：信号调理电路第二步：8路模拟信号的产生与A/D转换器被测电压要求为0~5V的直流电压，可通过电位器调节产生。考虑本设计的实际需要，我选择八位逐次比较式A/D转换器（ADC0809）。第三步：发送端的数据采集与传输控制器第四步：人机通道的接口电路第五步：数据传输接口电路用单片机作为控制系统的核心，处理来自ADC0809的数据。经处理后通过串口传送，由于系统功能简单，键盘仅由两个开关和一个外部中断组成，完成采样通道的选择，单片机通过接口芯片与LED数码显示器相连，驱动显示器相应同采集到的数据。经过分析，本系统数据采集部分核心采用ADC0809，单片机系统采用8051构成的最小系统，用LED动态显示采集到的数据。数据采集与传输系统一般由信号调理电路，多路开关，采样保持电路，A/D，单片机，电平转换接口，接收端（单片机、PC或其它设备）组成。本设计没有通信部分。系统框图如下图所示。4.硬件系统的设计4.1信号调理信号调理的任务：将被测对象的输出信号变换成计算机要求的输入信号。多路数据采集输入通道的结构图如下图：图5-1-1多路数据采集输入通道结构图注：缓慢变化的信号和直流信号，采样保持电路可以省略。4.2 A/D转换器的选取转换速度是指完成一次A/D转换所需时间的倒数，是一个很重要的指标。A/D转换器型号不同，转换速度差别很大。通常，8位逐次比较式ADC的转换时间为100us左右。由于本系统的控制时间允许，可选8位逐次比较式A/D转换器。4.3 A/D转换对于该八路通道输入信号，八位A/D转换器，其精度为输入为0~5V时，分辨率为其中： —A/D转换器的满量程值 —ADC的二进制位数量化误差为ADC0809与51单片机的接口电路如图所示：4.7 控制器、振荡源和复位电路复位电路即使电路回复到初始状态，是单片机经常的工作状态。单片机振荡电路的振荡周期和时钟电路的时钟周期决定了CPU的时序。在绘制原理图时没有画上电外部复位电路、内部振荡器方式电路。复位电路：采用上电外部复位电路 上电外部复位电路 内部振荡器方式 5.原理图与软件程序设计系统的软件的设计采用的是汇编语言，对单片机进行编程实现各种功能。程序是在windows xp环境下采用keil软件编写的，可以实现对八路数据的采集与处理，能实现对数据、地址的显示。5.1主程序流程图及其程序：开始系统初始化调用数制转换子程序调用数据采集子程序取相应通道数据调用标度变换子程序调用数据显示子程序调用数据发送子程序主程序流程图用ADC0809和80C51设计的8路数据采集系统原理图主程序：ORG 0100H MAIN：MOV SP,#60H;给堆栈指针赋初值 MOV SCON,#50H;设置串口方式1控制字 MOV TMOD,#21H;设置波特率为9600 MOV TH1,#0FDH MOV TL1,#0FDH;给定时器赋初值 SETB TR1;启动定时器 CLR P1.7;清空P1.7口 SETB P1.6;置1P1.6 LOOP：MOV R0,#0FFH; 在寄存器R0中写入FF MOV R4,#00H; 清空寄存器R4 LOOP1：MOV A, R4;将寄存器R4的值送入累加器ASWAP A；交换A中的值 ANL A, R4;将A与R4中的值相与 MOV R2, A;将A的值放入寄存器R2,发送指令内容 MOV TDH,R4 LCALL FAS ;调用发送子程序 LCALL SJCL MOV R7,#064H XH: LCALL DISPLAY DJNZ R7,XH ;调用数码管显示子程序 INC R0 INC R4 CJNE R4,#08H,LOOP1 AJMP LOOP6.2、数码管显示及键盘子程序：KD1：MOV A,#OOOOOO11B MOV DPTR,#7F00H MOV @DPTR,AKEY1： ACALL KS1 JNZ LK1 ACALL DIS AJMP KEY1LK1： ACALL DIS ACALL DIS ACALL KS1 JNZ LK2 ACALL DIS AJMP KEY1LK2: MOV R2,#0FEH MOV R4,#OOHLK4: M