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1、一 概述1 所做题目意义近年来，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。20世纪 70年代后期，随着微型机的发展， 诞生了采集器、 仪表同计算机溶为一体的 数据采集系统。由于这种数据采集系统的性能优良，超过了传统的自动检测仪表和专用 数据采集系统，因而获得了惊人的发展。从 70 年代起，数据采集系统发展过程中逐渐分 为两类，一类是实验室数据采集系统，一类是工业现场数据采集系统。20 世纪 80年代随着计算机的普及应用， 数据采集系统得到了很大的发展， 开始出现 了通用的数据采集与自动测试系统。该阶段的数据采集系统主要有两类，一类以
2、仪表仪 器和采集器、通用接口总线和计算机组成。这类系统主要应用于实验室，在工业生产现 场也有一定的应用。第二类以数据采集卡、标准总线和计算机构成，这一类在工业现场 应用较多。 20世纪 80年代后期，数据采集发生了很大的变化， 工业计算机、单片机和大 规模集成电路的组合，用软件管理，是系统的成本减低，体积变小，功能成倍增加，数 据处理能力大大加强。20世纪 90年代至今，在国际上技术先进的国家， 数据采集系统已成功的运用到军事、 航空电子设备及宇航技术、工业等领域。由于集成电路制造技术的不断提高，出现了高 性能、高可靠的单片机数据采集系统（DAS。数据采集技术已经成为一种专门的技术， 在工业领
3、域得到了广泛的应用。该阶段的数据采集系统采用模块式结构，根据不同的应 用要求，通过简单的增加和更改模块，并结合系统编程，就可扩展或修改系统，迅速组 成一个新的系统。尽管现在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，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 对多点同时进行采集，因此能够开发出能满足实际应用要
4、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。2本人所做的工作我主要负责电路仿真、程序的设计3系统的主要功能本系统为基于单片机的多路数据采集，分为上下位机。下位机采用AT89S5主控，AD采用8路ADC080采集外部信号。上位机发送AD勺通道号。下位机接到相关信号后，选通 ADS道号，在启动AD专换，将AD值送到单片机中显示，再将AD值通过MAX23传递到上位 机作进一步处理。上位机将处理的数据显示。硬件电路设计1系统方案选择数据采集系统的主要分为以下几个模块：信号预处理模块、数据采集转换模块、键 盘控制模块、时钟模块、液晶显
5、示模块、串口通信模块、上位机处理模块。系统的结构 框图如图1.1。图1.12系统仿真设计在该系统中我们采用Proteus进行仿真，信号源我们采用滑动变阻器替代。在图2.1中将100mA弱信号首先经过 RC低通滤波，然后用 LM358进行50倍放大使信号在AD转换的范围内。图2.2是给AD0809提供时钟信号。在该系统中采用4分频，给ADC0809提供500K的时钟信号。+5vR6VoltskC4100pV1+R6(2)3U4:A2M3588BCR2I400k 1R1,10kIN1U74伞RV2RV2UP)m x in0IZ_Q IN0 LI 10k10kIN0Q IN015D0Q0D1Q1D2
6、Q2D3Q3UPTCUDNTCDPLMR326774192图2.1图2.2下图是ADC0809勺电路连接图。IN0 IN7为ADC0809的8个通道口，与外部信号相连。 OUT OUT8 接单片机的P1 口。O喪反相器后接到单片机的INT0 口。STATR ALE相连与单片机P2.6相接。图2.4按 键主要应用系统的调试工作。U1IN0CLOCKIN1STARTIN2IN3EOCIN4IN5OUT1IN6OUT2IN7OUT3OUT4ADD AOUT5ADD BOUT6ADD COUT7ALEOUT8VREF(+)VREF(-)OE10672120191881514179ADC0808直272
7、81234525-24232221216mnpO 1234 567NNNNNNNNJ图2.3图2.4图2.4为单片机显示电路，在此系统中我们采用LD1602液晶显示，D0- D7接单片机P0口，但要注意的是，单片机P0口必须要接10K的上拉电阻增大输出驱动能力。LCD1602的控制口与P2.0、P2.1、P2.2相接。-# -LM016LRP11hiU3123456839 11192RV110k32 8RESPACKm281UAT89C52nP2122232425262710111213141516171892930311h1g2f3e4d5c6b7a8XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD
8、1P0.2/AD2XTAL2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6RSTP0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10PSENP2.3/A11ALEP2.4/A12EAP2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P1.0/T2P3.0/RXDP1.1/T2EXP3.1/TXDP1.2P3.2/INT0P1.3P3.3/INT1P1.4P3.4/T0P1.5P3.5/T1P1.6P3.6/WRP1.7P3.7/RD38 237 336 435 534 633 7567 8 9 0 12 147-2-33455667/889C6图2.5图2.5为串口通信电路连接图。MAX23主要是将TTL电平转换成232电平，DB9在仿真时通过虚拟串口软件进行仿真，观察数据是否正确。EY1C61UU6C1 +C1-T1INT1OUTR1OUTR1INT2INT2OUTR2OUTR2INVS+MAX232VS-C2+C2-i31149(T1)
