【正文】 信號的電平比 RS232 低，不易損壞接口 處 電路的芯片，且電平與TTL 電平兼容，方便與 TTL 電路連接，該接口 將 平衡 驅(qū)動器和差分接收器組合江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 基于單片機的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計 18 起來使用，抗共?？垢蓴_能力增強，最大傳輸速率可以達到 10 Mb／ s。 但 由于 RS232 接口標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)較早，難免有不 一些 足之處，主要表現(xiàn)在以下幾個方面： ，易損壞接口電路的芯片， 而且 與 TTL 電平不兼容， 故需 經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換后 才能與 TTL 電路連接。其 引腳 圖 如圖 310 所示： LE11Q21D32D42Q53Q63D74D84Q9OE115Q125D136D146Q157Q167D178D188Q19 圖 310 74LS573 引腳 圖 江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 基于單片機的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計 16 真值表 如下 ： 表 31 74LS573 真值表 輸出 控制 使能 數(shù)據(jù) 輸出 L H H H L H L L L L X QO H X X Z 注釋 ： H=高電平 L=低電平 = 不定 Z=高阻態(tài) QO=建立穩(wěn)態(tài)輸入條件前 Q 的電平 功能表 引腳 功能表 如下 ： 表 3－ 2 74LS573 引腳功能表 管腳號 功能 0D– 7D 數(shù)據(jù)輸入 LE 鎖存使能輸入（高電平有效） OE 3 態(tài)輸出使能輸入（低電平有效） 0Q– 7Q 3 態(tài)鎖存輸出 當(dāng)鎖存器使能端為高時，這些器件的鎖存對于數(shù)據(jù)是透明的（也就是說輸出同步）。當(dāng)使能為 0時，輸出將固定在已建立的數(shù)據(jù)電平上。共陰極 LED 的所有發(fā)光管的陰極并接成公共端 COM，而共陽極 LED 的所有發(fā)光管的陽極并接成公共端 COM。 LED 數(shù)碼管顯示器的結(jié)構(gòu)原理 發(fā)光二極管 LED 是 利用 PN 結(jié)把電能轉(zhuǎn)換光能的固體發(fā)光器件，根據(jù)制造材料的不同，可以發(fā)出紅、黃、綠、白等不同色彩的可見光束。如圖 38 所示。當(dāng)某按鍵按下時，與其相連的 I/O 線將得到低電平輸入。每只按鍵接單片機的一條 I/O 線，通過對線的查詢，即可識別各按鍵的狀態(tài)。根據(jù)按鍵的識別方法分類，有編碼鍵盤和非編碼鍵盤兩種。將轉(zhuǎn)換江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 基于單片機的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計 12 結(jié)果輸出。 由于 ADC0809 具有輸出 3 態(tài)鎖存器，其八位數(shù)據(jù)輸出引腳可直接與數(shù)據(jù)總線相連。該信號通?？勺鳛橹袛嗌暾埿盘?。 Vcc： +5V 電源。 OE：輸出允許信號，高電平有效。 ALE：地址鎖存信號。轉(zhuǎn)換誤差為 1/2LSB。 ADC0809 的介紹 ADC0809 是八通道的八位逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器。 (2)雙積分 A/D 轉(zhuǎn)換器：它是 一種間接式的 A/D 轉(zhuǎn)換器，優(yōu)點是抗干擾能力強，精度比較高，不足是數(shù)度很慢，適用于系統(tǒng)對轉(zhuǎn)換度要求不高的場合。位數(shù)越高其分辨率就越高，價格 也就越貴。 在單片機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中， 89C52利用 P1端口的四條線和看門狗芯片 X5045的 SPI 接 口相連。 看門狗技術(shù)的監(jiān)控思路是：在系統(tǒng)中設(shè)置 一個定時器（看門狗定時器），處理器正常運行時，軟件程序中每隔一定時間間隔要發(fā)出一條（或幾條）指令，將看門狗定時器清零，使看門狗定時器在系統(tǒng)正常工作時總是不能溢出。對于事務(wù)處理、辦公自動化的應(yīng)用場合，操作者在現(xiàn)場，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)就馬上進行處理，如進行復(fù)位操作或關(guān)斷電源重新啟動。結(jié)合本設(shè)計的要求采用內(nèi)部振蕩方式，所選的晶振為 6MHz。掉電方式保存 RAM中的內(nèi)容，但 振蕩器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一個硬件復(fù)位。因此，在這里我選用 AT89C52 單片機來完成，它的優(yōu)點很多，比如結(jié)構(gòu)簡單、編程方便、經(jīng)濟、易于 連接等，特別是其內(nèi)部的定時器 /計數(shù)器、中斷系統(tǒng)資源豐富，具有較高的應(yīng)用價值 [8]。 單片機基本模塊 單片機是一種面向大規(guī)模的集成電路芯片，是微型計算機中的一個重要的分支。 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊：采用 ADC0809 進行模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，以供給單片機采集數(shù)據(jù)。系統(tǒng)把模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，由單片機串口經(jīng)過 TTL 電 平轉(zhuǎn)換后，發(fā)送到 PC 機由 PC 機處理采集的信號。雙機通信的串行口可以采用 RS485C 標(biāo)準(zhǔn)接口，由芯片 MAX485 實現(xiàn)雙機的通信。由微處理器完成程序控制，邏輯操作及大部分?jǐn)?shù)據(jù)處理，使系統(tǒng)的可靠性和靈活性得到了較大的提高，系統(tǒng)的硬件成本和重建費用也得到了較大的降低 [7]。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能及簡介 數(shù)據(jù)采集，又稱數(shù)據(jù)獲取，是利用一種裝置，從系統(tǒng)外部采 集數(shù)據(jù)并輸入到系統(tǒng)內(nèi)部的一個接口。 在系統(tǒng)的擴展和配置設(shè)計中，應(yīng)遵循以下原則 : （ 1） 為了給硬件系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化打下基礎(chǔ)，盡可能多地選擇典型電路。 （ 2） 對完成轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量進行處理。 本系統(tǒng)采用下位機負(fù)責(zé)模擬數(shù)據(jù)的采集 ,單片機負(fù)責(zé)采集八路數(shù)據(jù)，并應(yīng)答主機發(fā)送的命令，上位機即主機是負(fù)責(zé)處理接受過來的數(shù)字量的處理及顯示，主機和從機之間用 RS485進行通信。隨著微型計算機技術(shù)的快速發(fā)展和普及應(yīng)用 ,數(shù)據(jù)采集監(jiān)測技術(shù)已成為非常重要的檢測技術(shù) ,被 廣泛地應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)等需要同時監(jiān)控壓力、溫度和濕度等數(shù)據(jù)的場合。該系統(tǒng)采用 16 位（ A/D）模擬數(shù)字變換，總采樣率達 500K/S,江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 基于單片機的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計 3 同步時間為 +/250ns，可以利用方式組成高達 1000 通道的大容量的分布式采集系統(tǒng)。該數(shù)據(jù)采集對拾震 計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。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)也取得了長足的進步，采集數(shù)據(jù)的信息化是目前數(shù)據(jù)采集技術(shù)發(fā)展的主流方向。 盡管現(xiàn)在以微機為核心的可編程數(shù)據(jù)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，把它插在微機的擴展槽內(nèi)并輔以應(yīng)用軟件，就能實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的功能，但這并不會對基于單片機為核心的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)產(chǎn)生根本性的影響。 自 20 世 紀(jì) 90 年代至今，一些技術(shù)先進的國家，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)已成功的運用到工業(yè)、航空電子設(shè)備及宇航技術(shù)、軍事等諸多領(lǐng)域。那時候的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要分為兩類，一類由采集器和通用接口總線、儀表儀器和計算機組成。 20 世紀(jì) 70 年代后期，隨著微型機的發(fā)展，出現(xiàn)了采集器、儀表同計算機溶為一體的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞 ：數(shù)據(jù)采集 AT89C52 ADC0809 RS485 江 II Abstract This article describes the hardware design and software design of the data on which based on signalchip microputer .The data collection system is the link between the digital domain and analog domain. It has an very important function. The introductive point of this text is a data to collect the system. The hardware of the system focuses on signalchip microputer .Data collection and munication control use modular design. The data collected to control with correspondence to adopt a machine 8051 to carry out. The part of hardware’s core is AT89C52, is also includes A/D conversion module, display module, and the serial interface. Slave machine is responsible for data acquisition and answering the host roads were measured the electric voltage to pass the in general use moldfew conversion of ADC0809,the realization carries on the conversion that imitates to measure the numeral to measure towards the data that collect .Then send the data to the host machine through RS485， the host machine is responsible for data and display, LED digital display is responsible display the data. The software is partly programmed with VC++. The software can realize the function of monitoring and controlling the whole system. It designs much program like dataacquisition treatment,datadisplay and datamunication ect. Keyword: data acquisition AT89C52 ADC0809 RS485 江 III 目 錄 摘 要 .............................................. I Abstract ........................................... II 1 緒論 ............................................... 1 研究背景及其目的意義 .................................... 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 .......................................... 2 該課題研究的主要內(nèi)容 .................................... 3 2 數(shù)據(jù)采集總體設(shè)計 ................................... 4 ...................................... 4 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能及簡介 .............................. 4 3 硬件部分 .......................................... 6 單片機基本模塊 .......................................... 6 A/D轉(zhuǎn)換模塊 ............................................ 9 ............................................... 12 LED數(shù)碼管顯示模塊 ..................................... 13 . .............................................. 17 4 軟件部分 ......................................... 19 簡介 KeilUvision2 ...................................... 19 下位機部分程序設(shè)計 ..................................... 24 5 上位機簡介 ........................................ 29 6 結(jié)論 .............................................. 30 致 謝 .............................................. 31 參考文獻 ........................................... 32 附錄 1 總原理圖 .....................................