基于RS-232的数据采集系统设计课程设计

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1、吉 林 化 工 学 院 信 息 与 控 制 工 程 学 院 专 业 综 合 设 计 说 明 书吉 林 化 工 学 院 信 控 学 院 专 业 综 合 设 计 说 明 书基 于 RS-232 的 数 据 采 集 系 统 设 计学 生 学 号 ：学 生 姓 名 ：专 业 班 级 ：指 导 教 师 ：职 称 ：起 止 日 期 ：吉 林 化 工 学 院Jilin Institute of Chemical Technology吉 林 化 工 学 院 信 息 与 控 制 工 程 学 院 专 业 综 合 设 计 说 明 书- I -专 业 综 合 设 计 任 务 书一、设计题目：基于 RS-232 的数据

2、采集系统设计二 、 设 计 目 的1、 掌 握 MAX232 芯 片 的 性 能 指 标 、 特 点 及 使 用 方 法 ；2、 掌 握 ADC0832 和 CD4051 芯 片 的 性 能 指 标 、 特 点 及 使 用 方 法 ；3、 掌 握 SST89E516RD 单 片 机 性 能 指 标 、 特 点 及 使 用 方 法 ， 了 解 SST89E516RD 单 片 机 控 制ADC0832 和 CD4051 的 软 件 编 程 方 法 ；4、 了 解 7805 构 成 直 流 稳 压 电 源 的 电 路 组 成 及 工 作 原 理 。三 、 设 计 任 务 及 要 求设 计 数 据 采

3、 集 与 RS-232 通 信 硬 件 电 路 并 完 成 以 下 任 务 ：1、 单 片 机 为 核 心 的 数 据 采 集 器 对 八 路 模 拟 量 和 八 路 开 关 量 进 行 实 时 采 集 ， 采 集 的 数 据 由 单片 机 处 理 后 经 RS-232 串 口 线 送 PC 机 ；2、 PC 机 接 收 到 采 集 数 据 后 ， 由 图 形 界 面 动 态 显 示 ， 当 参 数 超 限 时 进 行 声 光 报 警 。四 、 设 计 时 间 及 进 度 安 排设 计 时 间 共 三 周 （ 2015.9.7 2015.9.25） ,具 体 安 排 如 下 表 ：周安 排设

4、计 内 容 设 计 时间第一 周 硬件电路设计2015.9.7 - 2015.9.11第二 周 硬 件 电 路 焊 接 与 调 试2015.9.14 - 2015.9.18第三 周 编 写 课 程 设 计 说 明 书 ， 课 程 设 计 答 辩 。2015.9.21 - 2015.9.25五 、 指 导 教 师 评 语 及 学 生 成 绩指 导 教 师 评 语 :年 月 日成 绩 指 导 教 师 (签 字 ):基 于 RS-232 的 数 据 采 集 系 统 设 计- II -目 录专 业 综 合 设 计 任 务 书 I第 1 章 绪 论 1第 2 章 硬 件 系 统 设 计 22.1 SST

5、89E516RD2 单 片 机 及 其 最 小 系 统 电 路 22.1.1 SST89E516RD2 芯 片 简 介 22.1.2 51 系 列 最 小 系 统 电 路 组 成 32.2 X5045 看 门 狗 电 路 32.2.1 25045 芯 片 简 介 32.2.2 基 本 工 作 原 理 42.3 MAX232 电 平 转 换 电 路 42.3.1 MAX232 芯 片 简 介 42.3.2 电 平 转 换 原 理 52.4 AD0832 模 拟 量 采 集 电 路 52.4.1 AD0832 芯 片 简 介 52.4.2 CD4051 芯 片 简 介 62.4.3 模 拟 量 产

6、 生 -采 集 电 路 62.5 开 关 量 采 集 电 路 72.6 +5V 直 流 电 源 设 计 电 路 82.6.1 7805 简 介 82.6.2 直 流 电 源 设 计 基 本 原 理 8第 3 章 软 件 系 统 设 计 93.1 系 统 程 序 流 图 93.2 关 键 程 序 示 例 93.2.1 AD0832 采 集 程 序 93.2.2 串 行 发 送 程 序 113.3 软 件 介 绍 及 使 用 113.4 Visual Basic 软 件 介 绍 及 使 用 123.5 上 位 机 与 单 片 机 通 信 的 实 现 123.5.1 程 序 下 载 到 单 片 机

7、123.5.2 数 据 采 集 到 上 位 机 13结 论 14参 考 文 献 15附 录 （ 电 路 原 理 图 ） 16吉 林 化 工 学 院 信 息 与 控 制 工 程 学 院 专 业 综 合 设 计 说 明 书- 1 -第 1 章 绪 论近 年 来 ， 数 据 采 集 及 其 应 用 受 到 了 人 们 越 来 越 广 泛 的 关 注 ， 数 据 采 集 系 统 也 有 了 迅 速 的 发展 ， 它 可 以 广 泛 的 应 用 于 各 种 领 域 。 以 微 机 为 核 心 的 可 编 程 数 据 采 集 与 处 理 采 集 技 术 的 发 展 方向 得 到 了 迅 速 的 发 展 ，

8、 而 且 组 成 一 个 数 据 采 集 系 统 只 需 要 一 块 数 据 采 集 卡 ， 把 它 插 在 微 机 的 扩展 槽 内 并 辅 以 应 用 软 件 ， 就 能 实 现 数 据 采 集 功 能 ， 但 这 并 不 会 对 基 于 单 片 机 为 核 心 的 数 据 采 集系 统 产 生 影 响 。 相 较 于 数 据 采 集 板 卡 成 本 和 功 能 的 限 制 ， 单 片 机 具 多 功 能 、 高 效 率 、 高 性 能 、低 电 压 、 低 功 耗 、 低 价 格 等 优 点 ， 而 双 单 片 机 又 具 有 精 度 较 高 、 转 换 速 度 快 、 能 够 对 多

9、点 同 时进 行 采 集 ， 因 此 能 够 开 发 出 能 满 足 实 际 应 用 要 求 的 、 电 路 结 构 简 单 的 、 可 靠 性 高 的 数 据 采 集 系统 。 这 就 使 得 以 单 片 机 为 核 心 的 数 据 采 集 系 统 在 许 多 领 域 得 到 了 广 泛 的 应 用 。本 系 统 采 用 下 位 机 负 责 模 拟 数 据 的 采 集 ， 从 单 片 机 负 责 采 集 数 据 ， 并 应 答 主 机 发 送 的 命 令 ，上 位 机 即 主 机 是 负 责 处 理 接 受 过 来 的 数 字 量 的 处 理 及 显 示 ， 主 机 和 从 机 之 间 用

10、RS-232 进 行 通 信 。这 样 用 户 可 以 在 上 位 机 上 编 写 各 种 程 序 对 文 件 中 的 数 据 进 行 有 效 查 询 和 分 析 ,有 利 于 工 业 过 程 的长 期 正 常 运 行 和 检 查 。 该 系 统 采 用 的 是 SST89E516RD2 单 片 机 ， 此 芯 片 功 能 比 较 强 大 ， 能 够 满 足设 计 要 求 。基 于 RS-232 的 数 据 采 集 系 统 设 计- 2 -第 2 章 硬 件 系 统 设 计2.1 SST89E516RD2 单 片 机 及 其 最 小 系 统 电 路2.1.1 SST89E516RD2 芯 片 简 介SST 系 列 单 片 机 是 一 款 高 性 能 的 8051 内 核 的 单 片 机 ， 属 于 8 位 FLASH FLEX51 系 列 单 片 机 。FLASH FLEX51 是 在 高 级 FLASH CMOS 半 导 体 工 艺 下 设 计 和 生 产 出 的 单 片 机 产 品 之 一 。 器 件 都 有 相同 的 功 能 强 大 的 指 令 系 统 ， 并 且 和 8xC5x 器 件 兼 容 。 单 片 机