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1、单片机数据采集系统摘 要本文提出了一种基于多个MCU通信的实时数据采集系统方案，该系统由监控计算机单元，数据处理单元，总线隔离器单元，接收单片机，数据采集单元组成。数据处理单元与多个现场采集器为点对点的串行通信方式，在数据处理单元内部，各个通道的数据以双CPU并行通行方式进行处理，处理的结果以串行方式送入监控主机；同时在采集单元与处理单元，处理单元与计算机之间采用RS-485总线进行数据的传送；对于采样的数据，通过可编程键盘/显示接口8279芯片对数据进行显示，筛选，转存。实际运用证明，该方案具有良好的实时性。关键词 数据采集处理系统；单片机（MCU）；串行通信；并行通信 AbstractTh
2、e text brings forward a sort of real-time data collecting system scheme，which is based on multi-MCU corresponding. The system consists of supervising computer cell, data processing cell, overall-insulating cell, incepting SCM and data collection cell. The data processing cell and the multi-field col
3、lectors are serial communication which are one point opposite one point. Within the data processing cell, every passage data are processed in double CPU merge-capable transmission fashion. Then, the processing results enter the supervising host computer in strand-capable fashion. At the same time，we
4、 transmit data with adopting RS-485 bus between the collection cell and the processing cell, and also between the processing cell and the computer. As to the sampling data, we display the data by programming keyboard /displaying 8279 CMOS chip, as well as filtrating and depositing the data with tran
5、sferring fashion. Practicality mobilization proves this project has favorable real-time character. .Key words: data acquisition and processing system ; Microcontroller unit ;serial data communication ; parallel data communication 目 录摘 要IAbstractII目 录IIICATALOGIV第一章 引 言1.1 数据采集系统的组成1.2 数据采集系统的应用领域及发展
6、前景第二章 概 述2.1 单片机的组成2.2 单片机的分类2.3 单片机的特点2.4 单片机的应用2.5 单片机的发展第三章 数据采集系统的硬件组成3.1 集散式数据采集系统的结构3.2 数据处理器3.3 3-8译码器3.4 74LS244 隔离器3.5 RS-485总线3.6 键盘/显示控制器82793.7 键盘，显示器工作原理第四章 数据采集系统的软件实现4.1 数据接收器接收，发送数据4.2 数据处理器接收数据4.3 主处理器执行中断4.4 键盘显示电路结 束 语参 考 文 献：致 谢附 图 CATALOGAbstractIIChapter 1 Foreword1.1 The consi
7、tute of data collecting system1.2 The applied realm and development foregrounds of data collecting systemChapter 2 Summarize2.1 Consitute of singlechip2.2 Sorts of singlechip2.3 Specialty of singlechip2.4 Application of singlechip2.5 Development of singlechipChapter 3 Hardware constitute of data col
8、lecting system3.1 Structure of gather to spread data collecting system3.2 Data processor3.3 3-8 encoder3.4 74LS244 snsulation machine3.5 RS-485 BUS3.6 Keyboard/Display controller 82793.7 Work principle of Keyboard and displayChapter 4 Software realization of data collecting system4.1 Receive and sen
9、d data by data receiver 4.2 Receive data by data processor . 4.3 Perform halt by main processor. 4.4 Keyboard and display circuitTagReference literatureThankfulnessRefence map.4 2 第一章 引 言随着科学技术和生产的发展，需要对各种参数进行测量，温度是工业对象中主要的被控参数之一。在冶金工业，化工工业，电力工程，机械制造和食品加工等许多领域中，人们都需要对相应的温度进行实时监测控制。11 数据采集系统的组成数据采集系统
10、的主要内容通常包含硬件（连同单片微机在内的全部电子线路），软件（包括监控管理程序及各功能模块应用软件）及结构工艺等三部分组成。一般的数据采集系统由：数据采集单元，A/D转换单元，D/A转换单元，数据传输单元，数据处理单元，键盘/显示电路等几部分组成。12 数据采集系统的应用领域及发展前景数据采集系统的应用范围非常广泛。随着科学技术的发展，对有用信号进行数据的采集，分析，计算，提取等有较好的运用。一般的数据采集主要应用于：（1） 生物医学信号处理（2） 多媒体技术与人机交互（3） 导航与现代通信技术（4） 遥感，遥测的应用（5） 人工智能与模式识别，计算机视觉与可视化（6） 雷达，声纳信号处理（
11、7） 微弱信号处理技术随着数据采集系统被广泛的利用，在特定的行业要获得较精确的采样数据，都需要对该系统进行特殊的要求如：由于工业现场环境恶劣，很多设备（比如变频器）都是对数据采集产生很大干扰的干扰源；而且一般的采集器都有多路信号输入，它们地线相连会导致干扰通过地线进入正在采集的信号，使得数据采集不准确，因此数据采集器的抗干扰设计十分重要。所以，在数据采集系统的发展过程中，为满足特定的要求，数据采集系统的发展方向主要由：1） 系统抗干扰性 保证获得的数据较精确。如：可设计一个数据采集器，它除了正常的低 通滤波，RC滤波外，还可用PHOTOMOS光继电器对每路信号进行隔离，每路信号的地线都独立开来
12、。2） 实时通信 保证数据处理单元能较快的得到要处理的数据，提高了主机的运行效率，如：采集现场与处理单元距离短可用RS-232总线，距离长可用RS-485总线。 3）高速数据采集 一般数字信号的获得需要对模拟信号进行采集，这就需要高 速，高性能的A/D转换相适应。4）低功耗性 适合与电池供电和空间受限的工作环境以及便携式场合。第二章 概 述2.1 单片机的组成所谓单片机就是单片微型计算机（Single-chip Microcomputer）,单片微型计算机的核心是微处理器MPU，与一般微型计算机所不同的是它将微处理器，内存，I/O接口，中断逻辑，定时器/计数器等集成到一个集成电路芯片上，有的单
13、片机还集成了A/D，D/A转换器等电路，如图21所示。这种结构特别使用于测控领域，因此，也称其为微控制器（Microcontroller）,简写为MCU，但国内大多数人习惯上都叫单片机。图21单片机的组成框图2.2 单片机的分类常用的单片机分类方法有两种，一是按字长分类，二是按用途分类。221 按字长分类 根据单片机对各种基本操作处理的数据来看，单片机有4位单片机，8位单片机，32位单片机和64位单片机等。1 4位单片机4位单片机的主要生产国是日本，如Sharp公司的SM系列，东芝公司的TCLS系列，NEC公司的uCOM75*系列等。此外，还有美国TI公司的TMS1000和NS公司的COP400系列。国内也早已能够生产COP400系列的4位单片机。4位单片机的主要特点是价格便宜，但功能并不弱，只是CPU为4位。其片内存储器有2KB ROM，128B*4的RAM等。NEC公司的uPD75*的片内ROM可达8KB，RAM为512B*4，还带有6位A/D转换。目前，4位单片机主要用于控制诸如洗衣机，微波炉等家用电器及高档
