多路数据采集系统报告.docVIP

课 程 设 计 课程名称 单片机原理与应用 课题名称 多路数据采集系统设计 专 业 电气工程及其自动化 班 级 学 号 姓 名 指导教师 2010年 4 月 10 日  课 程 设 计 任 务 书 课程名称 单片机原理与应用 课 题 多路数据采集系统设计 专业班级 电气工程及其自动化 学生姓名 学 号 指导老师 审 批 任务书下达日期 2010 年 4 月 4 日 任务完成日期 2010 年 4 月 10 日 目 录 目 录 3 第一章 设计要求及目的 4 第二章 系统总体方案选择与说明 5 第三章 系统方框图与工作原理 6 3.1 主程序 7 3.2 八路循环显示控制调用 7 3.3 显示子程序 8 第四章 器件说明 9 4.1 A/D转换电路说明 9 4.2 单片机89C51说明 9 4.3 ADC0809说明 10 4.4 LED显示器 11 第五章 软件设计与说明 12 5.1 主程序的设计 12 5.2 A/D转换电路及其程序设计 14 5.3 数据采集子程序的设计 15 5.4 八路显示子程序的设计 16 第六章 调试步骤、结果、使用说明 17 6.1 硬件调试说明： 18 6.2 软件调试： 19 6.3 ADC0809 应用说明 19 总 结 20 参考文献 22 附录A 23 附录B 24 电气与信息工程系课程设计评分表 28 第一章 设计要求及目的 数据采集系统用于将模拟信号转换为计算机可以识别的数字信号.该系统目的是便于对某些物理量进行监视.数据采集系统的好坏取决于他的精度和速度.设计时,应在保证精度的情况下尽可能的提高速度以满足实时采样、实时处理、实时控制的要求.在科学研究中应用该系统可以获得大量动态;是研究瞬间物理过程的重要手段;亦是获取科学奥秘的重要手段之一.本文采用新颖的方法完成设计,用到的集成芯片主要有8051单片机、ADC0809、DAC0832等.ADC0809主要作用是对八路模拟信号进行选择采集,并将其转化为八位数字信号,再送至主控制器(8051单片机);采集完毕后,再由主控制器将信号传输到DAC0832的串行输入端,最后由DAC0832将数字信号转换为模拟信号并通过放大(LM324)与滤波电路输出.软件部分即为控制单片机的工作进程,程序由语言完成并在开发软件中进行的调试与仿真.74LS273是一种带清除功能的8D触发器， 1D～8D为数据输入端，1Q～8Q为数据输出端，正脉冲触发，低电平清除，常用作8位地址锁存器。路数据采集器数据采集第一路输入自制1V～5V直流电压，第2～7路分别输入来自直流源的5V、4V、3V、2V、1V、0V直流电压（各路输入可由分压器产生，不要求精度）。将各路模拟信号分别转换成8位二进制数字信号，在经并/串变换电路，用串行码送入传输线路。主控器通过串行传输线路对各路数据进行 采集和显示。采集方式包括循环采集（即1路、2路……7路、1路……）和选择采集（任选一路）二种方式。显示部分能同时显示地址和相应的数据。A／D芯片对多路数据信号的逐个采集。 模数转换的核心是模数转换器(ADC)，即A／D芯片。它将输入的模拟信号进行量化，即把连续的模拟信号转换为计算机能处理的离散数字信号。因此，数据采集系统的性能在很大程度上取决于A／D芯片的性能。A／D芯片的主要参考指标是：量化误差、零位偏置误差、增益误差和非线性误差等。 4.2 单片机89C51说明 80C51是INTEL公司MCS-51系列单片机中最基本的产品，它采用INTEL公司可靠的CHMOS工艺技术制造的高性能8位单片机，属于标准的MCS-51的HCMOS产品。它结合了HMOS的高速和高密度技术及CHMOS的低功耗特征，它继承和扩展了MCS-48单片机的体系结构和指令系统。 80C51内置中央处理单元、128字节内部数据存储器RAM、32个双向输入/输出(I/O)口、2个16位定时/计数器和5个两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内时钟振荡电路。 此外，80C51还可工作于低功耗模式，可通过两种软件选择空闲和掉电模式。在空闲模式下冻结CPU而RAM定时器、串