【正文】 及蜂鳴器報警裝置， RS232 串 行 接口電路，具有智能化程度高、結構更緊湊、功能豐富、技術繼承性好等特點。該系統(tǒng)的粗略框圖如圖 所示，模擬量通過傳感器經(jīng)過信號調(diào)理電路變?yōu)?0～ 5V， 再由 A/D 轉(zhuǎn)換器變?yōu)閿?shù)字信號后，送給單片機。 （ 5） 輸出信號接口電路： ① LED 數(shù)碼管顯示電路； ② 蜂鳴器報警裝置。采集速度主要與采樣頻率、 A/D轉(zhuǎn)換速度等因素有關，采集精度主要與 A/D 轉(zhuǎn)換器的位數(shù)有關。數(shù)據(jù)采集技術已在雷達、邊信、水聲、遙感、地質(zhì)勘探、振動工程、元損檢測、語聲處理、智能儀器、工業(yè)自動控制以及生物醫(yī)學工程等領域有著廣泛的應用。 關鍵詞： 89C52 AD7135 RS232 數(shù)據(jù)采集 Abstract This essay describes that the hardware and the monitor software project of “High Precision Electric Current and Voltage Measure Instrument” which is based on measure and control technology. This system designed with MCS51 series single microputer 89C52 and AD7153, can collect and process the data of Electric Current an Voltage. This system can supply user with LCD display module、 keyboard control、 print interface、 MSF and RS232 serial interface. This unit have good intelligent、 tightly packed structure、 plentiful function、 good technical hereditability and so on. KEY WORD:89C52 AD7135 Data Aquisition 目 錄 緒論 ..........................................................(3) 第一章 功能與設計方案 ........................................(4) 設計方案 ....................................(4) 軟件設計方案 ................................(5) 第二章 硬件電路設計 ..........................................(6) 第一節(jié) 89C52 端口介紹 .................................... (6) 芯片點的特 ..................................(6) DIP 封裝及引腳功能 ..........................(6) 芯片功能 ....................................(8) 第二節(jié) LED 顯示及接口設計 ..................................(12) LED 顯示器結構與原理 ........................(12) 靜態(tài)顯示與動態(tài)顯示 ...........................(13) LED 顯示的接口設計 ...........................(13) 第三節(jié) AD 轉(zhuǎn)換器件 7135....................................(14) 功能及參數(shù)選擇 ..............................(15) 7135 與單片機的接口 ..........................(16) 體會與總結 ..................................(17) 第四節(jié) 系統(tǒng)部分單元電路設計 ...............................(17) 8255 鍵盤設計 ...............................(18) 儲單元電路設計 ..............................(18) RS232 串行接口電路 .........................(19) 第三章 軟件設計 ..............................................(20) 軟件設計方案 ................................(20) 軟件調(diào)試 ....................................(20) 結束語 .........................................................(25) 附錄一：英文資料 ...............................................(26) 附錄二：電路原理圖 .............................................(31) 緒論 數(shù)據(jù)采集技術 (Data Acquisition)是信息科學的一個重要分支，它研究信息數(shù)據(jù)的采集、存貯、處理以及控制等作業(yè)。 LED 顯示模塊、鍵盤控制、大容量存儲器件、 RS232串行接口，使得智能化程度更高，結構更緊湊、功能更豐富。相應的系統(tǒng)即為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) (Data Acquisition system 簡稱 DAS)。 數(shù)據(jù)采集的主要問題是采集速度和精度。 本系統(tǒng)的主要技術指標如下： （ 1） CPU： 89C52 （ 2） 時鐘頻率： 12MHz （ 3） 存儲器： 32K 用戶 RAN 數(shù)據(jù)存儲器 32K 用戶 EPROM 程序存儲器 （ 4） 輸入信號接口電路： ① 四位半 A/D 轉(zhuǎn)換接口電路； ② 面板按鍵 +鍵盤鍵的接口電路。 硬件設計方案 本單元采用 89C52 單片機和四位半 AD7135 系統(tǒng)設計技術對輸出的模擬量進行數(shù)據(jù)采集和處理，并為使用者提供了 LED 顯示模塊、鍵盤控制、大容量存儲器件及蜂鳴器報警裝置、 RS232 串行 接口電路，具有智能化程度高、結構更緊湊、功能豐富、技術繼承性好等特點。 軟件設計方案 對于軟件，本系統(tǒng)設計的要求是設計并實現(xiàn)有關的監(jiān)控程序和演示程序。下面較詳細地敘述系統(tǒng)各部分。 2. ~： P1 口是內(nèi)部上拉的雙向 I/O 口，向 P1 口寫入 1 時， P1 口被內(nèi)部上拉為高電平，可用作輸入口。當作為輸入腳時 ，被外部拉低的 P2 口會因為內(nèi)部上拉而輸出電流。當作為輸入腳時，被外部拉低的 P3 口會因為內(nèi)部上拉而輸出電流。在訪問外部存儲器時，輸出脈沖鎖存地址的敵字節(jié)，在正常情況下， ALE 輸出信號恒定為 1/6 振蕩頻率。當從外部讀取程序時，每 個機器周期被激活兩次，在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器 無效，訪問內(nèi)部程序存儲器 時 無效。當 RST 釋放后 EA 腳的值被鎖存，任何時序的改變都將無效。 ：晶體 2。為了驅(qū)動一個外部時鐘裝置， XTAL1 被驅(qū)動，而 XTAL2 斷開，外部時鐘循環(huán)任務沒有必要條件，因為內(nèi)部時鐘電路系統(tǒng)是通過一個二次跳動的裝置輸入的，但是必須注意到最大和最小電壓高低的時間范圍。在內(nèi)部重啟算法得到控制之前，達到兩個機器周期。節(jié)電方式僅存在于硬件重啟時，重啟重新定義 SFR，但不能改變 RAM，重啟不能被啟動在 Vcc 恢復它的正常運行標準且要運行較長的時間能夠為了使振蕩器重新啟動和穩(wěn)定工作。 4. FLASH 編程模式 89C52 在擦去狀態(tài)和準備端是一個標準的，能和 FLASH 相匹配的載體，編寫程序使其接受高電壓（ 12 伏）或低電壓（ Vcc），協(xié)調(diào)能源信號，為低電壓程序模式提供一個方便的方法去執(zhí)行 89C52 內(nèi)部的使用系統(tǒng)，是高電壓程序模式能夠帶動的，第三部分 FLASH 和 EPROM 程序相一致。 字節(jié)執(zhí)行進程也能被 RDX/BSY 輸出信號所控制， 口在 ALE 變?yōu)楦唠娖街笃渥兂傻碗娖?，在程序表明繁忙時，當程序表明準備時， 口又變?yōu)楦唠娖?。在系統(tǒng)加電瞬間 R、 C 電路充電過程中出現(xiàn)負脈沖，經(jīng)過 74LS04 反相后為正脈沖，使 89c52 復位；當用戶需要手動復位時，按下復位鍵，產(chǎn)生負脈 沖，經(jīng)反相后出現(xiàn)正脈沖（ 10ms 的高電平），使 89c52 復位，電路如下圖： 89c52 振蕩電路 89c52 的 XTAL1 和 XTAL2 接石英振蕩器，構成時鐘電路，為 89c52 提供 6MHZ 的時鐘頻率。共陰極 LED 顯示器的發(fā)光二極管的陰極連接在一起，通常此公共陰極接地，當某個發(fā)光二極管的陽極為高電平時，發(fā)光二極管點亮相應的段被顯示。 一般的，發(fā)紅光的 LED 每段流過的 5mA 的平均電流，就可以有較滿意的亮度， 7mA 電流會更亮些。小尺寸的 LED顯示器每段只有一個發(fā)光二極管，其正向壓降為 ，一般不大于 2V。所謂動態(tài)顯示就是所需顯示的字段斷續(xù)通以電流，因而其發(fā)光也是不連續(xù)的。雖然在同一時刻只有一個顯示器通電，但是由于人眼的視覺暫留現(xiàn)象和 發(fā)光二極管的余輝效應，因此在人們看來認為每個顯示器都在穩(wěn)定的顯示。用于靜態(tài)顯示時， CPU 把數(shù)據(jù)寫到借口驅(qū)動電路后， CPU 不需要再干預，顯示器便會持續(xù)顯示，因此，接口驅(qū)動電路應該有鎖存數(shù)據(jù)的功能。 串行數(shù)據(jù)輸出過程概括如下： 在發(fā)送中斷標志 TI 為 0（即無效）情況下，執(zhí)行寫串行數(shù)據(jù)輸出緩沖器 SBUF指令（如 MOVE SBUF， A）即可將 SBUF 寄存器中內(nèi)容由低位 到高位依次輸出到 RXD 引腳，同時 TXD 引腳輸出移位脈沖，使外接的串行輸入并行輸出芯片逐一接收來自 RXD 引腳上的串行數(shù)據(jù)。不過值得注意的是 CPU 響應串行中斷后，不會自動清除 TI，需要用“ CLR TI”指令清除 TI，以便輸 出新的串行數(shù)據(jù)。 一、 8255 鍵盤設計 鍵盤是利用可編程控制器 8255 的 PC 口進行擴展 ，鍵盤為 4 4 共 8 個鍵，PC0～ PC3 作為行掃描線， PC4～ PC7 作為列檢測線，每根列檢測線節(jié) +5V 的電源，并且節(jié) 的上拉電阻，對 8255 進行初始化時，設定 PC0～ PC3 為輸出，PC4～ PC7 為輸入，當每個鍵按下去，便對應一個唯一的鍵值。 ICL232CPE 的優(yōu)點是其內(nèi)部有電壓倍增電路和轉(zhuǎn)換電路，僅需要＋ 5伏電源供電，使用十分方便。 0AAH 送 ,清零 FO,F1 MOV B , OAAH CLR F0 CLR F1 MOV DPTR,1000H 。讀出 CJNE A ,B ,ERROR 。F0 是寫 55H 的標志 MOV A ,55H 。置位出錯標志 F0 END 2. 8255 鍵盤中斷程序： ORG 0000H MOV R0 ,30H 。8255 初始化 MOV DPTR ,3002H 。設首行初值 MOVX A ,DPTR 。無鍵按下 ,返回等待 PRSD1: ACALL DL10ms 。無鍵按下，返回等待 PRSD2: MOV R2 ,04H 。置首列掃描字 MOVX DPTR,A 。判斷是否有鍵按下 MOV A ,R3 。判斷四列是否掃描完畢 SJMP DONE 。鍵號 =行號 +列號 MOV R4 ,A 。設首行初值 MOV DPTR ,KEYTBL 。取鍵值 CJNE A ,50H ,NEQ 。表地址 +1 AJMP PRSD3 。返回 ,等待按鍵 DLY : ACALL DL10mS 。延時 1mS 循環(huán) DJNZ R7 ,DL 。A[33H] MOV 39H ,2 。初始化串行口方式 DISKEY: MOV DPTR,TAB 。(TI)=1 轉(zhuǎn) LP,否則繼續(xù)執(zhí)行 CLR TI 。 filter theory (Finite Impulse Response Filters)