《八路数据循环采集系统》由会员分享，可在线阅读，更多相关《八路数据循环采集系统（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 课程设计说明书课程设计名称： 专业课程设计 课程设计题目： 八路数据循环采集系统 学 院 名 称： 信息工程学院 专业： 电子信息工程 班级： 090413 学号： 09041307 姓名： . 评分： 教师： . 20 12 年 6 月 29 日 专业 课程设计任务书20112012学年第 二 学期 分散1周 第18周20周集中 题目八路数据循环采集系统内容及要求1对8路模拟电压信号进行采集并循环显示；2模拟电压变换范围为：0 5V；3测量精度小于2%；4测量温度用3位LED显示器显示，1位显示循环通道进度安排1. 分散1周：布置任务、查阅资料、选择方案。注意：学生的设计方案需经指导老师检
2、查通过后方可进实验室进行制作。2. 第18周：模块训练，软件设计及调试。3. 第19周-第20周：领元器件、制作、焊接、硬件调试、软硬件调试调试、验收及测试并上交报告。学生姓名：.指导时间 分散1周，集中指导：2012.6.21-7.8指导地点： E401 任务下达2012 年 5 月 21 日任务完成2012 年 7 月 8 日考核方式1.评阅 2.答辩 3.实际操作 4.其它指导教师系（部）主任注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。摘要单片机已在各行业得到广泛应用，为适应更多的应用领
3、域，厂家采取了在一块单片机芯片上集成多种功能部件和大容量存储器的方法。因而，整个应用系统不需要扩展，而体积变小、可靠性增高，使单片机成为真正意义上的单片机系统。本设计是基于STC89C52单片机、ADC0809数据采集并转换、7279显示。单片机在本系统中作为电压信号和显示控制器件，本系统采用单总线操作，线路简单，测量值精确，可实现多路循环采集并显示。在改进的基础上本系统可以被广泛应用于温度控制、温度检测、温度采、消防等系统中。关键词： 单片机；ADC0809；7279；数据采集转换；目录前言5一、设计内容及要求6二、 系统组成及工作原理7 2.1 数据采集系统的组成 7 2.2 系统的组成及
4、工作原理7三、 硬件电路方案设计 8 3.1 模拟信号采集电路 8 3.2 数字处理模块电路 9 3.3 数码显示模块电路9 3.4 单片机89C51说明10四、软件设计11 4.1. 软件总体结构设计11 4.2 各模块程序流程13五、实验、调试和测试结果与分析16 5.1 准备16 5.2 焊接16 5.3 调试16 5.4 测试结果及分析17六、结论18参考文献19附录一20附录二25前言信息化时代，数据的重要性不言而喻。如何高效、稳定的对数据（包括温度、湿度、压力、光线等项目）进行实时采集对于现代的企业、工厂、研究所等对数据精度要求较高的单位具有非常重要的意义。整个系统以AT89S52
5、为核心，前向通道包括电源、ADC0809和按7279显示电路。后向通道包括：在线编程端口和LED显示电路。电源给整个系统提供05V的直流电力。ADC0809将分散于各数据点的电压信号转化为数字信号送入单片机内寄存器待处理。一个复位按键：用来对整个系统进行跳出复位，防止程序进入死循环。LED数码管：做为当前通道代码及该通道显示值的显示设备。 随着计算机技术的飞速发展和普及，数据采集系统也迅速地得到应用。在生产过程中，应用这一系统可对生产现场的工艺参数进行采集，监视和记录，为提高产品质量，降低成本提供信息和手段。在科学研究中，应用数据采集系统可获得大量的动态信息，是研究瞬间物理过程的有力工具，也是
6、获取科学奥秘的重要手段之一。总之，不论在哪个应用领域中，数据采集与处理越及时，工作效率就越高，取得的经济效益也越高。 科学发展的今天，选择基于单片机八路数据采集系统设计是很有意义也是很有必要的。 一、设计内容及要求 1对8路模拟电压信号进行采集并循环显示； 2模拟电压变换范围为：0 5V； 3测量精度小于2%； 4测量温度用3位LED显示器显示，1位显示循环通道二、 系统组成及工作原理 2.1 数据采集系统的组成 8路输入模拟信号数值显示电路由A/D转换、数据处理及显示控制等组成。根据设计要求，要求能同时输入8路模拟信号，故在本设计中采用8路的数模转换器ADC0809。由单片机AT8952提供
7、控制信号控制ADC0809，并对采集到的数据进行处理，通过软件编程实现8路模拟信号电压数值自动轮流显示。为得到8路模拟信号的数值进行轮流显示，本设计中采用了四个数码管，通过软件直接译码，间接驱动4个共阳极数码管，并通过动态显示来轮流显示4个数码管。系统总体框图设计如图一所示：模数转换器7279最小系统能够74LS273锁存器80C52地址地址 图2.1系统总体方案框图2.2 系统的组成及工作原理 此八路循环采样系统由电桥测温度模块,AD转换模块，7279显示模块组成。首先由TP100将温度转换成电信号，经过放大后输入到ADC0809中，ADC0809将此信号转变成数字量，输入到AT89C2中，
8、再通过7279将数字量显示出来。 三、硬件电路方案设计 3.1 模拟信号采集电路 模拟信号的采集需要用的模数转换器，在本设计中A/D转换由集成电路ADC0809完成。0809具有8路模拟输入端口，地址线（23-25脚）可决定对哪一路模拟输入作A/D转换，22脚为地址锁存控制，当输入为高电平时，对地址信号进行锁存。6脚为测试控制，当输入一个2S宽高电平脉冲时，就开始A/D转换。7脚为A/D转换结束标志，当A/D转换结束时，7脚输出高电平。9脚为A/D转换数据输出允许控制，当OE脚为高电平时，A/D转换数据从端口输出。10脚为0809的时钟输入端，利用单片机30脚的六分频晶振信号再通过14024二
9、分频得到。模数转换器0809各引脚及功能如图3.1所示：图3.13.2 数字处理模块电路 该电路主要完成将接收到的0809转换输出的二进制数值进行BCD码的转换，并根据设计要求完成8路数值轮流显示的功能，故需要借助单片机来完成编程工程。在本设计中，采用AT89C52单片机。单片机的P1、P3端口作四位LED数码管显示控制，P0端口作A/D转换数据读入用，P2端口用作0809的A/D转换控制。 在一般情况下，ALE以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，为了得到实验所需的时钟频率，在电路中采用了带预置和清除端的双D触发器74LS74，通过总原理图的接法，可以得到二分频，连接到ALE端之后，可以得到满足
10、0809转换的时钟脉冲。74LS74的引脚功能表如下表3.1所示。表3.1 74LS74引脚功能表3.3 数码显示模块电路 根据设计要求，要求自动轮流显示模拟通道数，以及8路模拟电压数值，在本设计中采用了动态显示，并用四个连接的共阳数码管取代单个的数码管。根据数码管的参数要求，在电路中采用三极管进行扩流来驱动四个数码管。同时为防止数码管灌入单片机的电流超出允许的电流范围，在数码管与单片机的P1口之间接入510欧姆的电阻。该模块的电路图如图3.2所示：图3.2 数码显示模块电路3.4 单片机89C51说明 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)
11、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。8051是典型的单片机，由CPU系统，外围功能单元和一体化的I/O端口3部分组成。CPU系统：包括CPU，时钟系统和总线控制逻辑3部分。CPU包含运算器和控制器，专门为面向控制对象，嵌入式特点而设计，有突出控制功能的指令系统。时钟系统：包含振荡器，外接谐振元件，可关闭振荡器或CPU时钟。总线控制逻辑：主要用于管理外部并行总线时序及系统的复位控制,外部引脚有RET、ALE、EA和PSEN。外围功能单元包括ROM程序存储器,RAM数据存储器,I/O端口和SFR特殊功能寄存器4部分。80C51基本功能单元包括定时/计数器、中断系统和串行接口3个基本功能单元。四、软件设计 4.1. 软件总体结构设计开始清40H47H单元的内容DPTR+1,DATAGATE+1给标志赋初值开中断Y调用延时子程序7279初始化判断MY标志是否为#01H NDATAGATE=8?DATAGATE赋0，DPTR赋0F900H0809采样调用数据转换子程序调用7279显示程序单路数据采样标志=1？NY从此时通道开始进行循环采样标志=1?N图4.1.1 程序主流程图4.1.1 中断服务子程序流程图开始返回图4.1.2 中断服务程序流程图置YOU标志为1置MY标志为1NYNY键值=0F?DPTR赋0F900
