【正文】 貝爾系統(tǒng)、調(diào)制解調(diào)器IN4IN3IN5IN7IN6STARTD1GNDVref(+)VccCLOCKOED3ALEADDCADDBADDAIN0IN1IN2D2Vref(+)D0D4D5D6D71262728141312111098 7 6 5 4 3 22021222324251516171819EOCADC0809 廠家及計(jì)算機(jī)終端生產(chǎn)廠家 共同制定的用于串行通訊的標(biāo) 準(zhǔn)。 串口通信 RS232C 計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)與終端之間的數(shù)據(jù)傳送可以采用串行通訊和并行通訊二種方式。 EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束狀態(tài)信號(hào)。 D7~D0：數(shù)據(jù)輸出線。 ADDA、 ADDB、 ADDC：模擬通道地址線。轉(zhuǎn)換時(shí)間為 100us。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。各段位碼位的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表 。每 個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極與輸入端相連。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。其中有四個(gè)電源引腳，用來(lái)接入單片機(jī)的工作電源?？臻e模式下， CPU停止工作，允許 RAM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。片上 Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。然而單片機(jī)又不同于單板機(jī)，芯片在沒(méi)有開(kāi)發(fā)前，它只是具備功能極強(qiáng)的超大規(guī)模集成電路，如果賦予它特定的程序，它便是一個(gè)最小的、 完整的微機(jī)控制系統(tǒng)。它們被應(yīng)用在不同領(lǐng)域里， 8 位單片機(jī)由于功能強(qiáng)大，被廣泛的應(yīng)用在工業(yè)控制、智能接口、儀表儀器等各個(gè)領(lǐng)域。 單片機(jī) 單片機(jī)的概述 單片機(jī)是一種集成的電路芯塊采用了超大規(guī)模技術(shù)把具有運(yùn)算能力（如算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、中斷處理）的微處理器（ CPU） ,隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），只讀程序存儲(chǔ)器（ ROM），輸入輸出電路（ I/O 口），可能還包括定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行通信口（ SCI），顯示驅(qū)動(dòng)電路（ LCD 或 LED 驅(qū)動(dòng)電路），脈寬調(diào)制電路 (PWM)，模擬多路轉(zhuǎn)換及 A/D 轉(zhuǎn)換器等電路集成到一塊單片機(jī)上，構(gòu)成一個(gè)最小然而很完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。通道選擇方面，通過(guò)對(duì)硬件的優(yōu)化使得避免使用鍵盤(pán)，而只需兩個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)去實(shí)現(xiàn)通道切換。 A/D采集HD7279鍵盤(pán)AT89C51單片機(jī)R S 2 3 2L C D 液 晶 顯 示 屏 圖 方案二原理 框圖 方案選擇 為了節(jié)省資源以及考慮到各器件性價(jià)比方面，選擇方案一作為最終方案。原理圖如圖 所示。 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(guò)來(lái)的數(shù)字量的處理及顯示 ，主機(jī)和從機(jī)之間用RS232 進(jìn)行通信。數(shù)據(jù)采集也是從一個(gè)或多個(gè)信號(hào)獲取對(duì)象信息的過(guò)程。如愛(ài)爾蘭ACRA 公司 20xx 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 20xx 年。該數(shù)據(jù)采集對(duì)拾震計(jì)輸出的電信號(hào)模擬放大后送至 A/D 數(shù)字化， A/D 采用同時(shí)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(hào)。它起始于 20 世紀(jì)中期，在過(guò)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(zhǎng)足的進(jìn)步，采集數(shù)據(jù)的信息化是目前社會(huì)的發(fā)展主流方向。 [8] 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(gè)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(huì)對(duì)基于單片機(jī)為核心的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)產(chǎn)生影響。[8] 20 世紀(jì) 90 年代至今，在國(guó)際上技術(shù)先進(jìn)的國(guó)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。該階段的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要有兩類(lèi)，一類(lèi)以儀表儀器和采集器、通用接口總線和計(jì)算機(jī)組成。 [8] 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)。 1. 引言 研究背景及其目的意義 近年來(lái)，數(shù)據(jù)采集及其應(yīng)用受到了人們?cè)絹?lái)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。 The Design Of Multichannel Data Acquisition System Based On SCM [Abstract]： Data acquisition systems are analog and digital domains essential link between its presence has a very important role. This design uses a singlechip AT89C52 to achieve, the hardware part is a microcontroller as the core, but also including A / D conversion module, display module, and serial interface section. The system is responsible for lower machine data acquisition and PC answering machine mands. 4 measured voltage through the ADC ADC0809 analog to digital conversion, to achieve the collected data to digital analog conversion, the converted data through the serial port MAX232 transmitted to the host puter, the host puter responsible for data receiving, processing and display, and LED digital display to display the collected results. Part of the application software written in VB control software, data acquisition systems, analog to digital conversion system, data display, data munications and other procedures were designed. After missioning the design of the data acquisition, analog to digital conversion, display and PC graphics functions. [Key words]: data acquisition。 [關(guān)鍵詞 ]: 數(shù)據(jù)采集 。該系統(tǒng) 下位 機(jī)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集并應(yīng)答 上位機(jī) 機(jī)的命令。本設(shè)計(jì) 采用了單片機(jī) AT89C52 來(lái)實(shí)現(xiàn)，硬件部分是以單片機(jī)為核心，還包括 A/D 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，顯示模塊，和串行接口部分。本設(shè)計(jì)經(jīng)調(diào)試完成了數(shù)據(jù)采集、模數(shù)轉(zhuǎn)換、顯示及上位機(jī)繪圖各項(xiàng)功能。 MAX232。 MAX232。大概在 60 年代后期，國(guó)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(zhuān)用的系 統(tǒng)。 [8] 20 世紀(jì) 80 年代隨著計(jì)算機(jī)的普及應(yīng)用，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)得到了很大的發(fā)展，開(kāi)始出現(xiàn)了通用的數(shù)據(jù)采集與自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。 20世紀(jì) 80 年代后期，數(shù)據(jù)采集發(fā)生了很大的變化，工業(yè)計(jì)算機(jī)、單片機(jī)和大規(guī)模集成電路的組合，用軟件管理，是系統(tǒng)的成本減低，體積變小，功能成倍增加，數(shù)據(jù)處理能力大大加強(qiáng)。該階段的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用模塊式結(jié)構(gòu)，根據(jù)不同的應(yīng)用要求，通過(guò)簡(jiǎn)單的增加和更改模塊，并結(jié)合系統(tǒng)編程，就可擴(kuò)展或修改系統(tǒng)，迅速組成一個(gè)新的系統(tǒng)。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是通過(guò)采集傳感器輸出的模擬信號(hào)并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并進(jìn)行分析、處理、傳輸、顯示、存儲(chǔ)和顯示。近年來(lái)，又成功研制了動(dòng)態(tài)范圍更大、線性度更高、兼容性更強(qiáng)、低功耗可靠性的 TDE324C 型地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 [8] 受需求牽引，新一代機(jī)載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為滿足飛行實(shí)驗(yàn)應(yīng)用也在快速地發(fā)展。它是對(duì)傳感器信號(hào)的測(cè)量與處理 , 以微型計(jì)算機(jī)等高技術(shù)為基礎(chǔ)而形成的一門(mén)綜合應(yīng)用技術(shù)。 盡管現(xiàn)在以微機(jī)為核心的可編程數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)作為數(shù)據(jù)采集技術(shù)的發(fā)展方向得到了迅速的發(fā)展 ,并且適于通用微機(jī) (如 IBM PC 系列 ) 使用的板卡級(jí)數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品也已大量出現(xiàn) ,組成一個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)簡(jiǎn)單到只需要一塊數(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(huì)對(duì)基于單片機(jī)為核心的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)產(chǎn)生影響 ,因?yàn)閱纹瑱C(jī)功能強(qiáng)大、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高、靈活性好、開(kāi)發(fā)容易等優(yōu)點(diǎn) ,使得基于單片機(jī)為核心的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在許多領(lǐng)域 得到了廣泛的應(yīng)用 . 傳統(tǒng)的基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由于沒(méi)有上位機(jī)的支持 ,不管采用什么樣的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 ,它的存儲(chǔ)容量都是有限的 ,所以不得不對(duì)存儲(chǔ)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行覆蓋刷新 ,這樣不利于用戶對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整體分析 ,因而也不能對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的狀況進(jìn)行準(zhǔn)確的把握。 2. 方案論證 及選擇 方案一 本方案采用 AT89C52 單片機(jī)、 ADC0809 作為 A/D 轉(zhuǎn)換器、 RS232C 作為串行口、 LED 數(shù)碼管作為顯示部分以及用按鍵開(kāi)關(guān)作為通道切換，每只按鍵接單片機(jī)的一條 I/O 線，通過(guò)對(duì)線的查詢可識(shí)別各按鍵狀態(tài)。原理圖如圖 2 所示。在顯示部分采用動(dòng)態(tài)掃描顯示法選擇性價(jià)比更高的 LED 數(shù)碼管。 該部分 由 AT89C5 ADC080 MAX23 LED 數(shù)碼顯示器組成。 [9] 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)?？v觀單片機(jī)的發(fā)展過(guò)程，可以預(yù)示單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)： 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(lái)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(chǔ)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， AT89C52 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。 122 22 12 01 91 81 71 61 51 41 31 21 11 098765432 33 43 33 23 13 02 92 82 72 62 52 44 03 93 83 73 63 5P 1 . 0P 1 . 7P 1 . 6P 1 . 5P 1 . 4P 1 . 3P 1 . 2P 1 . 1P 0 . 0E A/V P PA L E/P R O GP 2 . 0X T A L1P 3 . 0 / R X DR S T / V P DP 3 . 6 / W RP 3 . 5 / T 1P 3 . 4 / T 0P 3 . 3 /I N T 1P 3 . 2 /I N T 0P 3 . 1 / T X DG N DX T A L 2P 3 . 7 / R DP 2 . 5P 2 . 4P 2 . 3P 2 . 2P 2 . 1P 2 . 7P 2 . 6V C CP 0 . 7P S E NP 0 . 6P 0 . 5P 0 . 4P 0 .3P 0 .2P 0 . 13 0p F3 0p F+R 21 0 KC1 0 u FV c cV C CA T 8 9 C 5 2 a 0a 1a 2a 4a 3a 5a 6a 7V c cR 15 1 R 圖 AT89C52 最小系統(tǒng) 它一共有 40個(gè)引腳，引腳又分為四類(lèi)。還有由P0口、 P1口、 P2口、 P3口的所有引腳構(gòu)成的單片機(jī)的輸入 /輸出（ I\O）引腳。 89C52單片機(jī)的主要功能 ? 與 MCS51單片機(jī)產(chǎn)品兼容 ? 8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash存儲(chǔ)器 ? 1000次擦寫(xiě)周期 ? 全靜態(tài)操作： 0Hz～ 33Hz ? 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器 ? 32個(gè)可編程 I/O口線 ? 三個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 ? 八個(gè)中斷源 ? 全雙