多参数实时采集和处理系统的模拟设计.docVIP

学 号： 课 程 设 计 题 目 多参数实时采集与处理系统的模拟设计 学 院 计算机科学与信息工程学院 专 业 xxx 班 级 xx 学生姓名 xxx 指导教师 xxx 2011 年 5 月 10 日 多参数实时采集与处理系统的模拟设计 在现代工业控制系统中，多参数实时采集对监控设备正常运行有着十分重要的作用。多参数信号采集是将监控现场的物理量、化学量或生物量通过相应的传感器和调理电路把模拟量转换为易于采集、处理的电压信号，经过单片机的处理，一方面反馈给控制部件对监控对象进行控制调整，另一方面送给显示单元，实时显示采集的信号数据。本设计要求满足?可采集两路参数、参数分辨率为8位的实时数据采集与处理系统。?对通道0每隔1秒采集一次，保存必威体育精装版采集的100次数据；对通道1每隔5秒采样一次，保存必威体育精装版采集的20次数据。?将不同通道采集的数据进行相应的处理后，每隔5秒用数码管以电压值的形式交替显示。 1 系统硬件设计 数据采集与处理系统分为单片机主控模块、A／D转换模块、数码管显示模块。 图1：系统硬件框图 1.1 ADC0809介绍 ADC0809是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。它是逐次逼近式A/D转换器，可以和单片机直接接口。 ADC0809的内部结构框图见图2。由图2可知，ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。 ST为转换启动信号。当ST上跳沿时，所有内部寄存器清零；下跳沿时，开始进行A/D转换；在转换期间，ST应保持低电平。EOC为转换结束信号。当EOC为高电平时，表明转换结束；否则，表明正在进行A/D转换。OE为输出允许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE＝1，输出转换得到的数据；OE＝0，输出数据线呈高阻状态。D7－D0为数字量输出线。 1.2 51单片机介绍 51单片机是对目前所有兼容Intel 8031指令系统的单片机的统称。该系列单片机的始祖是Intel的8031单片机，后来随着Flash rom技术的发展，8031单片机取得了长足的进展，成为目前应用最广泛的8位单片机之一，其代表型号是ATMEL公司的AT89系列，它广泛应用于工业测控系统之中。51单片机即是基础入门的一个单片机，还是应用最广泛的一种。 　　 ·8位CPU·4kbytes 程序存储器(ROM) (52为8K) 　　·256bytes的数据存储器(RAM) （52有384bytes的RAM） 　　·32条I/O口线·111条指令，大部分为单字节指令 　　·21个专用寄存器 　　·2个可编程定时/计数器·5个中断源，2个优先级（52有6个） 　　·一个全双工串行通信口 　　·外部数据存储器寻址空间为64kB 　　·外部程序存储器寻址空间为64kB 　　·逻辑操作位寻址功能·双列直插40PinDIP封装 　　·单一+5V电源供电 　　CPU：由运算和控制逻辑组成，同时还包括中断系统和部分外部特殊功能寄存器； 　　RAM：用以存放可以读写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据； 　　ROM：用以存放程序、一些原始数据和表格； 　　I/O口：四个8位并行I/O口，既可用作输入，也可用作输出； 　　T/C：两个定时/记数器，既可以工作在定时模式，也可以工作在记数模式； 　　五个中断源的中断控制系统； 　　一个全双工UART（通用异步接收发送器）的串行I/O口，用于实现单片机之间或单片机与微机之间的串行通信； 　片内振荡器和时钟产生电路，石英晶体和微调电容需要外接。最高振荡频率为12M。 1.3 ADC0809与51单片机的接口电路 2 系统软件设计 2.1 系统软件框图： 开始 开始 初始化 Delay_1s =0? 发送通道0地址 采集通道0数据 Y 发送通道1地址 采集通道1数据 Delay_5s =0? N Y N delay_5s=0flag=1? 处理并显示 通道0数据 Y 处理并显示 通道1数据 N 2.2 程序： #includereg51.h #includeZLG7290.h sbit CLK=P3^3; sbit EOC=P3^2; sbit OE=P3^1; sbit ST=P3^0; sbit ALE=P3^4; sbit ADDA=P3^5; sbit ADDB=P3^6; sbit ADD