基于8051和adc0809ccn的數(shù)據(jù)采集設(shè)計98437-免費閱讀
【正文】 因此建議使用RS485標準實現(xiàn)，RS485接口具有良好的抗噪聲干擾性，長的傳輸距離和多站能力等優(yōu)點就使其成為首選的串行接口。：幾乎所有的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)都會不同程度的受到來自電源線或機械設(shè)備的50Hz噪聲干擾，因此大多數(shù)信號調(diào)理電路包含低通濾波器，最大限度的剔除50Hz或60Hz的噪聲。信號調(diào)理的任務(wù)就是將被測對象的輸出信號變換成計算機要求的輸入信號。這是最簡單的連接方法，但是對本題來說已經(jīng)足夠了，MAX232的第11腳和單片機的11號引腳連接，第12腳和單片機的10腳連接，第15腳和單片機的20腳連接。其應(yīng)用性更強。顯示部分為8個共陰極的七段LED顯示器，8個七段LED的a～dp字段的引腳分別由8個OC門同相驅(qū)動器驅(qū)動。圖27 內(nèi)部振蕩器方式內(nèi)部方式時鐘電路如圖27所示。圖 24 ADC0809與MCS51的接口電路START信號和OE信號的邏輯表達式為圖25 ADC0809時序圖當8051通過對0000H～0007H（基本地址）中的某個口地址進行一次寫操作，即可啟動相應(yīng)通道的A／D轉(zhuǎn)換；當轉(zhuǎn)換結(jié)束后,ADC0809的EOC端向8051發(fā)出中斷申請信號；8051通過對0000H～0007H中的某個口地址進行一次讀操作，即可得到轉(zhuǎn)換結(jié)果。該題目中單片機時鐘頻率采用6MHz,則ALE輸出的頻率是1MHz，二分頻后為500Hz,符合ADC0809對頻率的要求。ADC0809使用＋5V單一電源供電。EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號輸出端。三態(tài)輸出，D7是最高位，D0是最低位。8路轉(zhuǎn)換開關(guān)能直接連通8個單端模擬信號中的任何一個。 把以一定時間間隔T逐點采集連續(xù)的模擬信號，并保持一個時間t，使被采集的信號變成時間上離散、幅值等于采樣時刻該信號瞬時值的一組方波序列信號，即采樣信號。由于RS232信號電平與MSC51型單片機信號電平（TTL電平）不一致，因此采用RS232標準時，必須進行信號的電平轉(zhuǎn)換。對硬件的要求低，實現(xiàn)起來比較簡單、靈活，適用于數(shù)據(jù)的隨機發(fā)送/接收，一般適用于50～9600bps的低速串行通信。4．鍵盤電路的確定 為了在控制系統(tǒng)中完成采集通道的選擇，還需要為該系統(tǒng)設(shè)置鍵盤。但8279所需外圍元件多（顯示驅(qū)動、譯碼等）、命令字多，調(diào)試困難，占用電路板面積大、綜合成本高，在中小系統(tǒng)中常常大材小用。但引線多，線路復(fù)雜，硬件成本高。緩慢變化信號和直流信號，要求用數(shù)碼管適時地進行十進制顯示，%，所以這里用5只LED數(shù)碼顯示器來表示該十進制數(shù)，用兩只七段數(shù)碼顯示器表示通道號。HMOS工藝的MCU則XTAL2端接外部時鐘信號，XTAL1端須接地。圖16 外部復(fù)位按下開關(guān)時，電源通過電阻對外接電容進行充電，使RES端為高電平，復(fù)位按鈕松開后，電容通過下拉電阻放電，逐漸使RET端恢復(fù)低電平。 控制與顯示方法分析用單片機作為這一控制系統(tǒng)的核心，接受來自ADC0809的數(shù)據(jù)，經(jīng)處理后通過串口傳送，由于系統(tǒng)功能簡單，鍵盤僅由兩個開關(guān)和一個外部中斷端組成，完成采樣通道的選擇，單片機通過接口芯片與LED數(shù)碼顯示器相連，驅(qū)動顯示器顯示相應(yīng)通道采集到的數(shù)據(jù)。 A/D轉(zhuǎn)換器的選取轉(zhuǎn)換速度是指完成一次A/D轉(zhuǎn)換所需時間的倒數(shù)，是一個很重要的指標。當采集高速信號時，A/D轉(zhuǎn)換器前端還需加采樣/保持(S/H)電路。 圖12 順序數(shù)據(jù)采集原理 方案二：程序控制數(shù)據(jù)采集，由硬件和軟件兩部分組成。系統(tǒng)框圖如圖11所示圖11 一般系統(tǒng)框圖 信號采集分析被測電壓為0～5V直流電壓，可通過電位器調(diào)節(jié)產(chǎn)生。數(shù)據(jù)處理就是從采集到的原始數(shù)據(jù)中，刪除有關(guān)干擾噪聲，無關(guān)信息和必要的信息，提取出反映被測對象特征的重要信息。在科學(xué)研究中，運用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可獲得大量的動態(tài)信息，也是獲取科學(xué)數(shù)據(jù)和生成知識的重要手段之一。具體包括控制、顯示、A/D轉(zhuǎn)換器、電平轉(zhuǎn)換接口、個人計算機等。數(shù)據(jù)采集是工、農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)中至關(guān)重要的一環(huán)，在醫(yī)藥、化工、食品、等領(lǐng)域的生產(chǎn)過程中，往往需要隨時檢測各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的溫度、濕度、流量及壓力等參數(shù)。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)輸入通道，數(shù)據(jù)存儲與管理，數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)輸出及顯示這五個部分組成。在本畢業(yè)設(shè)計中對多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)作了基本的研究。在每次的采集過程中，所采集參數(shù)的數(shù)目、采樣點數(shù)、采樣速率、采樣精度都固定不變。圖13 程序控制數(shù)據(jù)采集原理由于順序控制數(shù)據(jù)采集方式缺乏通用性和靈活性，所以本設(shè)計中選用程序控制數(shù)據(jù)采集方式。本題要求中的被測量為0～5V直流信號，由于輸出電壓比較大，滿足A/D轉(zhuǎn)換輸入的要求，故可省去放大器，而將電源輸出直接連接至A/D轉(zhuǎn)換器輸入端。%。方案一：上電復(fù)位電路圖15 上電復(fù)位上電瞬間，RST端的的電位與Vcc相同，隨著電容的逐步充電，充電電流減小，RST電位逐漸下降。方案一：內(nèi)部方式與作為反饋元件的片外晶體或陶瓷諧振器一起組成一個自激振蕩器。l 僅有芯片內(nèi)部的存儲器，故存儲器的容量有限。2．顯示方法 在該單片機系統(tǒng)中，使用7段LED顯示器構(gòu)成8位顯示器，段選線控制顯示的字符，位選線控制顯示位的亮或暗。8279可以實現(xiàn)對鍵盤和顯示器的自動掃描，識別閉合鍵的鍵號，完成顯示器的動態(tài)顯示。如用8155，其內(nèi)部集成有：256個字節(jié)的SRAM、一個14位二進制減法計數(shù)器和3個并行端口PA、PB和PC。方案二：異步方式，規(guī)定了數(shù)據(jù)傳輸格式，每個數(shù)據(jù)均以相同的幀格式傳送，每幀信息由起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶效驗位和停止位組成。芯片內(nèi)部有一個電壓轉(zhuǎn)換器，可以把輸入的+5V電壓轉(zhuǎn)換為RS232接口所需的177。如圖21所示。以上為A/D轉(zhuǎn)換的一般步驟，在本電路中由ADC0809芯片完成。各引腳的功能如下：IN0～IN7：8個通道的模擬量輸入端。START：啟動轉(zhuǎn)換信號輸入端。REF()、REF(+)：參考電壓輸入端。 ADC0809與MCS51系列單片機的接口方法ADC0809與8051單片機的硬件接口有3種形式，分別是查詢方式、中斷方式和延時等待方式，本題中
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