【正文】 采集與自動測試系統(tǒng)。大概在 60 年代后期，國內(nèi)外就有成套的數(shù)據(jù)采集設(shè)備和系統(tǒng)多屬于專用的系統(tǒng)。 壓力傳感器 SGY2 ....................... 錯誤 !未定義書簽。 該系統(tǒng) 從機(jī)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集并應(yīng)答主機(jī)的命令。南華大學(xué)船山學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 學(xué) 院： 電氣工程學(xué)院 題 目： 基于單片機(jī)的多參數(shù)采集系統(tǒng) 的設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名： 龐志棟 專 業(yè) 班 級： 船山 自動化 2020 級 01 班 10 號 指 導(dǎo) 老 師： 高飛燕 教研室主任 ： 李蘭君 院 長 ： 趙 立宏 2020 年 12 月 16 日 II 基于單片機(jī)的多 參 數(shù)據(jù)采集 系統(tǒng)設(shè)計(jì) The Design Of Multichannel Data Acquisition System Based On SCM 摘要 本文介紹了基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是模擬域與數(shù)字域之間必不可少的紐帶，它的存在具有著非常重要的作用。 8 路被測電壓通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC0809進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通過 PL2303 傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，由上位機(jī)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的接受、處理和顯示，并用 LED 數(shù)碼顯示器來顯示所采集的結(jié)果。 差壓 傳感器 SZRR19 ...................................... 20 流量 傳感器 CLLDE08 ................................... 22 溫度 傳感器 Rt100............................................................................... 24 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC0809........................................... 27 報警電路 .................................................... 29 第四章 軟件部分 .............................................................................................. 28 V 簡介 KeilUvision2 ............................................................................................. 28 程序設(shè)計(jì) ....................................................... 33 第 五 章 調(diào)試結(jié)果 .............................................................................................. 37 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................. 37 附錄 1 硬件電路圖 ............................................................................................. 37 附錄 2 程序 ............................................................................................................ 39 1 第一章 緒論 研究背景及其目的意義 近年來，數(shù)據(jù)采集及其應(yīng)用受到了人們越來越廣泛的關(guān)注，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)也有了迅速的發(fā)展，它可以廣泛的應(yīng)用于各種領(lǐng)域。 20 世紀(jì) 70 年代后期，隨著微型機(jī)的發(fā)展，誕生了采集器、儀表同計(jì)算機(jī)溶為一體的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該階段的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要有兩類，一類以儀表儀器和采集器、通用接口總線和計(jì)算機(jī)組成。 20 世紀(jì) 90 年代至今， 在國際上技術(shù)先進(jìn)的國家， 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)已成功的運(yùn)用到軍事、航空電子設(shè)備及宇航技術(shù)、工業(yè)等領(lǐng)域。 盡管現(xiàn)在以微機(jī)為核心的可編程數(shù)據(jù) 采集與處理采集技術(shù)的發(fā)展方向得到了迅速的發(fā)展，而且組成一個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)只需要一塊數(shù)據(jù)采集卡，把它插在微機(jī)的擴(kuò)展槽內(nèi)并輔以應(yīng)用軟件，就能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集功能，但這并不會對基于單片機(jī)為核心的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)產(chǎn)生影響。它起始于 20 世紀(jì)中期，在過去的幾十年里，隨著信息領(lǐng)域各種技術(shù)的發(fā)展，在數(shù)據(jù)采集方面的技術(shù)也取得了長足的進(jìn)步，采集數(shù)據(jù)的信息化是目前社會的發(fā)展主流方向。 該數(shù)據(jù)采集對拾震計(jì)輸出的電信號模擬放大后送至 A/D 數(shù)字化， A/D 采用同時采樣，采樣數(shù)據(jù)經(jīng) DSP 數(shù)字濾波處理后，變成數(shù)字地震信號。如愛爾蘭 ACRA 公司 2000年研發(fā)推出的新一代 KAM500 機(jī)載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)到了 2020 年。 數(shù)據(jù)采集 也 是從一個或多個信號獲取對象信息的過程。 本系統(tǒng)采用下位機(jī)負(fù)責(zé)模擬數(shù)據(jù)的采集 ,從單片機(jī)負(fù)責(zé)采集八路數(shù)據(jù)，并應(yīng)答主機(jī)發(fā)送的命令， 上位機(jī)即主機(jī)是負(fù)責(zé)處理接受過來的數(shù)字量的處理及顯示 ，主機(jī)和從機(jī)之間用 USB進(jìn)行通信。 數(shù)據(jù)采集技術(shù)廣泛引用在各個領(lǐng)域。 在該系統(tǒng)中需要將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)量，而 A/D 是將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的器件，他需要考慮的指標(biāo)有：分辨率、轉(zhuǎn)換時間、轉(zhuǎn)換誤差等等。而數(shù)據(jù)的顯示則采用的是 LED 數(shù)碼管，該器件比較簡單，在生活中接觸也較多。 A/D 轉(zhuǎn)換器型號很多，而其轉(zhuǎn)換時間和轉(zhuǎn)換誤差也各不相同。 鑒于上面三種方案，在價格、轉(zhuǎn)換速度等多種標(biāo)準(zhǔn)考量下，在本設(shè)計(jì)選用的是逐漸逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器 —— ADC0809. 單片機(jī)的選擇 單片機(jī)是一種面向大規(guī)模的集成電路芯片，是微型 計(jì)算機(jī)中的一個重要的分支。常用的芯片是 PL2303， PL2303 的優(yōu)點(diǎn)是： （ 1）一片芯片可以完成發(fā)送轉(zhuǎn)換和接收轉(zhuǎn)換的雙重功能。對 LED 數(shù)碼顯示器的控制可以采用按時間向它提供具有一定驅(qū)動能力的位選和段選信號。根據(jù)案件的識別方法分類，有編碼鍵盤和非編碼鍵盤兩種。每只按鍵接單片機(jī)的一條 I/O 線，通過對線的查詢，即可識別各按鍵的狀態(tài)。當(dāng)某按鍵按下時，與其相連的 I/O 線將得到低電平輸入。如圖 所示。 它由 STC89C5 PL230 LED 數(shù)碼顯示器組成。 單片機(jī) STC89C52 的 1 19 腳與它的晶振電路相連 ，第 9 腳與它的復(fù)位電路相連 。 [8] 單片機(jī)按內(nèi)部數(shù)據(jù)通道的寬度，可分為 4 位、 8 位、 16 位及 32 位單片 機(jī) 。 縱觀單片機(jī)的發(fā)展過程，可以預(yù)示單片機(jī)的發(fā)展趨勢： 微型單片化 低功耗 CMOS 與多品種共存 可靠性和應(yīng)用水平越來越高 單片機(jī)有著微處理器所不具備的功能，它可以獨(dú)立地完成現(xiàn)代工業(yè)控制所要求的智能化控制功能這就是單片機(jī)的最大特點(diǎn)。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。另外，STC89C52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2種軟件可選擇節(jié)電模式。其中有四個電源引腳，用來接入單片機(jī)的工作電源。最后一種是控制引腳，控制引腳有四條，部分引腳具有復(fù)位功能。每個發(fā)光二極管的陽極與輸入端相連。各段位碼位的對應(yīng)關(guān)系如表 。這些工作全部由器件自動完成，開發(fā)者無需考慮固件設(shè)計(jì)。 而該系統(tǒng)選用的是 ADC0809，下面就具體的介紹一下 ADC0809 的工作原理。轉(zhuǎn)換時間為 100us。當(dāng) CBA=000 時， IN0 輸入，當(dāng) CBA=111 時， IN7 輸入。三態(tài)輸出， D7 是最高位， D0 是最低位。上升沿后高電平有效。 START的下降驗(yàn)啟動 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 OE 為讀出數(shù)據(jù)允許信號。地址譯碼引腳 A、B、 C 分別與地址總線低三位 A0、 A A2 相連，以選通 IN0~IN7 中的一個通道。 而低電平的寫信號 WR 則表示轉(zhuǎn)換結(jié)束狀態(tài)信號 。 Keil 有以下幾個特點(diǎn)： 29 全功能的源代碼編輯器 ； 器件庫用來配置開發(fā)工具設(shè)置； 項(xiàng)目管理器用來創(chuàng)建和維護(hù)用戶的項(xiàng)目； 集成的 MAKE 工具可以匯編、編譯和連接用戶嵌入式應(yīng)用； 所有開發(fā)工具的設(shè)置都是對話框形式的； 真正的源代碼級的對 CPU 和外圍器件的調(diào)試器； 高級 GDI(AGDI)接口用來在目標(biāo)硬件上進(jìn)行軟件調(diào)試以及和 Monitor51 進(jìn)行通信 其使用的過程為 : 首先打開 KeilUvision2， 在 KEIL 系統(tǒng)中，每做個獨(dú)立的程序，都視為工程。在這里可以進(jìn)行編輯、修改等操作。 （ 1）主程序 主程序?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行初始化，主要是 調(diào)用鍵盤掃描 再根據(jù)按下的鍵來調(diào) 用 子程序 。 繼續(xù)循環(huán)掃描 判斷是否 真的有按鍵按下 Y N 35 圖 鍵盤掃描子程序 圖 LED 顯示 開始 顯示個位 顯示十分位 顯示百分位 顯示小數(shù)點(diǎn) 結(jié)束 開始 然后判斷該按鍵發(fā)生在哪一列 是否有按鍵按下 Y N 調(diào)用相應(yīng)采集子程序 繼續(xù)掃描 返回 36 圖 ADCON 第五章 調(diào)試結(jié)果 這個系統(tǒng)是一個主從式的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 。 開始 選定通道號 開始轉(zhuǎn)換 轉(zhuǎn)換結(jié)束將得到的數(shù)據(jù)發(fā)送給串口 結(jié)束 37 參考文獻(xiàn) [1] 嚴(yán)潔 .單片機(jī)原理及其接口技術(shù) .機(jī)械工業(yè)出版社， 2020， 65105 [2] 范紅剛 .51 單片機(jī)自學(xué)筆記 .北京航空航天大學(xué)出版社， 2020 [3] 高云 .基于 MSP430 的溫室多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) .農(nóng)機(jī)化研究， 2020， [4] 常鐵原，王欣，陳文軍 . 多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .電子技術(shù)應(yīng)用， 2020， [5] 葉紅海， 李麗敏 .基于單片機(jī)的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) .2020， [6] 彭偉 .單片機(jī) C 語言程序設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn) 100 例 .電子工業(yè)出版社， 2020， 4648， 104110 [7] 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