【正文】 E9CLO C K10V C C112 220G ND132 7142 6152 8 L S B172 4182 319I N228I N127I N026A L E22A DC 0 8 0 9127 4 L S 0 4D2Q5CL K3Q6S4R17 4 L S 7 41uF5 1 k3 0 p F3 0 p F1 2 M H z1k 圖 26 ADC0809 與單片機(jī)接法 設(shè)計(jì) ADC0809 與單片機(jī)的接口時(shí)，主要解決一下幾個(gè)問題： (1)8路模擬信號(hào)通道選擇 A、 B、 C 分別接地，以提供的低 3 位地址，如使 ALE=1，并將三位地址寫入 ADC0809的通道地址鎖存器并譯碼，就實(shí)現(xiàn)了模擬通道的選擇。 福州大學(xué)本 科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 (3） 產(chǎn)生轉(zhuǎn)換的 CLOCK 時(shí)鐘 上圖中單片機(jī)接的是 12MHZ 的時(shí)鐘，經(jīng)過單 片機(jī)的分頻后（ 12/6=2），輸出時(shí)是 2MHZ，然后通過 74LS74 的 D 觸發(fā)器 4 分頻之后，與 ADC0809 的 ALE 相接，就成了 500KHZ，滿足了 ADC0809 的時(shí)鐘需要，不超過 ADC0809 的最高時(shí)鐘頻率 640KHZ。因此，可用軟件檢測 EOC 的狀態(tài)，當(dāng)出現(xiàn)高電平時(shí)（表示轉(zhuǎn)換已經(jīng)結(jié)束了），就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送了。圖 27（ b）中上半部電容 1C 、 2C 、 3C 、 4C 及 V? ， V? 是電源變換部分。 RS422 是一種單機(jī)發(fā)送、多機(jī)接收的單向、平衡傳輸規(guī)范，被命名為 TIA/EIA422A標(biāo)準(zhǔn)。 RS232 采取不平衡傳輸方式，即所謂單端通訊。 RS232 的電氣特性 EIARS232 對(duì)電氣特性、邏輯電平和各種信號(hào)線功能都 作了規(guī)定。虛擬儀器以通用計(jì)算機(jī)和配備標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字接口的測量儀器（包括GPIB、 RS232 等傳統(tǒng)儀器以及新型的 VXI 模塊化儀器）為基礎(chǔ)，將儀器硬件連接到各種計(jì)算機(jī)平臺(tái)上，直接利用計(jì)算機(jī)豐富的軟硬件資源，將計(jì)算機(jī)硬件（處理器、存儲(chǔ)器、顯示器）和測量儀器（頻率計(jì)、示波器、信號(hào)源）等硬件資源與計(jì)算機(jī)軟件資源（包括數(shù)據(jù)的處理、控制、分析和表達(dá)、過程通訊以及圖形用戶界面）有機(jī)的結(jié)合起 來。虛擬儀器技術(shù)十分符合國際上流行的“硬件軟件化”的發(fā)展趨勢， 因而常被稱作“軟件儀器” 。這樣，在每個(gè)分面板上就可以實(shí)現(xiàn)功能操作的單純化和面板布置的簡潔化，從而提高操作的正確性和便捷性。 (7)虛擬儀器在高性價(jià)比的條件下，降低系統(tǒng)開發(fā)和維護(hù)費(fèi)用，縮短技術(shù)更新周期。另一種方式是將儀器裝入計(jì)算機(jī)。 LabVIEW 設(shè)計(jì) LabVIEW 可以使用串行通訊（ RS23 RS485 標(biāo)準(zhǔn)等），使用計(jì)算機(jī)內(nèi)置的或外部的連接的串行口（如 USB 串行通信的適配器）。 前面板設(shè)計(jì) 前面板是 LabVIEW 的最直接的可視化的一個(gè)系統(tǒng)平面，它能通過寫入所需要的數(shù)據(jù)來控制硬件的順利運(yùn)行，及可以下達(dá)一些需要執(zhí)行的命令，來控制整個(gè)系統(tǒng)；也可以通過一些顯示控件來實(shí)時(shí)的顯示測量的過程和結(jié)果，非常的方便，且容易使用。 接下來要設(shè)計(jì)的就是數(shù)據(jù)如何從串口采集到 LabVIEW 中來，可以用一個(gè)輸入的控件來設(shè)置 數(shù)據(jù)的采集“ ”，經(jīng)過相應(yīng)的轉(zhuǎn)換和 處理，然后送到“ VISA 寫入”中去，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)真正的寫入到了串口上了，接著就是數(shù)據(jù)的讀取，這時(shí)我們可以用“ VISA 讀取”將采集到的數(shù)據(jù)寫入進(jìn)來，通過“十六進(jìn)制數(shù)字符串至數(shù)值轉(zhuǎn)換”轉(zhuǎn)換成需要的十進(jìn)制的數(shù)值，并將這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到移位寄存器中。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是科學(xué)試驗(yàn)中經(jīng)常用到的測量環(huán)節(jié)，通常由信號(hào)調(diào)理、 A/D 轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)分析、顯示等幾個(gè)功能模塊組成。虛擬儀器以嶄新的模式和強(qiáng)大的功能深入人心。正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑惑，直至 本文的順利完成。範(fàn)圍由 100N 到 20KN 可供選擇 , 廣泛使用材料試驗(yàn)和汽車零組件的性能試驗(yàn)等工業(yè)計(jì)測 ● 小型 ,重量輕 ,操作簡單 ● 高精密 ,高出力 ,信賴度高的傳感器 ● 兩端螺牙和單邊凸緣 2 種安裝方式 ● 接受 OEM 生產(chǎn) ,可降低成本 規(guī)格 福州大學(xué)本 科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 規(guī)格容量 100N20KN 規(guī)格輸出電壓 2mV/V177。通過學(xué)習(xí)你們的帖子，我知道了如何去編程，并完成了我的設(shè)計(jì)，這里非常感謝版主們的熱心幫助，認(rèn)真的回 答了我的每一個(gè)細(xì)小的問題。在此，向老師表示衷心的感謝。 通過友好的人機(jī)界面使實(shí)驗(yàn)操作靈活、方便．通過模塊化的設(shè)計(jì)擴(kuò)展了傳統(tǒng)儀器的功能．改變了傳統(tǒng)儀器的操作方式．大大提高了測試效率和使用的經(jīng)濟(jì)效益。 通過與單片機(jī)硬件控制來實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬信號(hào)的采集、轉(zhuǎn)換和傳送，但由于系統(tǒng)對(duì)采集速度和精度要求較低，只用傳統(tǒng)的 RS232 串行通信，故分析結(jié)果數(shù)據(jù)存在 一定誤差，采集量也不大，且只能實(shí)現(xiàn)異步數(shù)據(jù)采集。當(dāng)串口都設(shè)置好了，可以設(shè)置“ VISA 設(shè)置 I/O 緩沖區(qū)大小”來設(shè)置串口數(shù)據(jù)的緩沖時(shí)間。 盡管串行通信非常慢，并且沒有內(nèi)置的錯(cuò)誤檢驗(yàn)功能。系統(tǒng)軟件部分通常用專用的虛擬儀器開發(fā)語言（如 LabVIEW）編寫而成，并可通過 Inter 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展。這種結(jié)合基本有兩種方式，一種是將計(jì)算機(jī)裝入儀器，其典型的例子就是所謂智能化的儀器。 基于 LabVIEW 的材料測試系統(tǒng)設(shè)計(jì) —— 載荷測量 17 (6)由于其以 PC為核心，使得許多數(shù)據(jù)處理的過程不必像過去那樣由測試儀器本身來完成，而是在軟件的支持下，利用 PC 機(jī) CPU 的強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能來完成，使得基于虛擬儀器的測試系統(tǒng)的測試精度、速度大為提高，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化 、多任務(wù)測量。由此導(dǎo)致許多識(shí)讀和操作錯(cuò)誤。這樣，當(dāng)用戶從一個(gè)項(xiàng)目轉(zhuǎn)向另一個(gè)項(xiàng)目時(shí)，就能簡單地構(gòu)造出新的 VI 系統(tǒng)而不丟失己有的硬件和軟件資源。 虛擬儀器的核心技術(shù)思想就是“軟件即是儀器” 。 RS232 是為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（即只用一對(duì)收、發(fā)設(shè)備）通訊而設(shè)計(jì)的，其驅(qū)動(dòng)器負(fù)載為 3～ 7kΩ 。 RS232 串行接口標(biāo)準(zhǔn) 目前 RS232 是 PC 機(jī)與通信工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一種串行接口。 RS422由 RS232 發(fā)展而來，它是為彌補(bǔ) RS232 之不足而提出的。所以，用該芯片接口的串行通信只需單一的 +5V電源就可以了?？筛鶕?jù)這個(gè)轉(zhuǎn)換時(shí)間設(shè)計(jì)一個(gè)延時(shí)的子程序， A/D 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)后即調(diào)用這個(gè)子程序，延時(shí)時(shí)間一到，轉(zhuǎn)換肯定已經(jīng)完成，接著就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送了。在這個(gè)高電平的上升沿，將 A、Ｂ、Ｃ地 址狀態(tài)送人地址鎖存器中；在下降沿時(shí)，啟動(dòng) ADC0809 轉(zhuǎn)換。這個(gè)信號(hào)可用作中斷申請(qǐng)。此時(shí)，如果計(jì)算機(jī)發(fā)出一輸入允許命令（ OE呈高電平），則可讀出數(shù)據(jù)。這些操作是靠執(zhí)行對(duì)不同端口地址的讀 /寫命令來完成的。在START 上升沿時(shí)，所有的內(nèi)部寄存器清零，在下降沿時(shí)，開始進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，此期間 START應(yīng)保持低電平。 OE：輸出允許端。當(dāng) CBA=000 時(shí)， IN0輸入；當(dāng) CBA=111 時(shí)， IN7 輸入。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 23所示 ： 福州大學(xué)本 科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 圖 23 ADC0809內(nèi)部結(jié)構(gòu) ① .ADC0809 主要性能 ? 逐次比較型 ? CMOS 工藝制造 ? 單電源供電 ? 無需零點(diǎn)和滿刻度調(diào)整 ? 具有三態(tài)鎖存輸出緩沖器，輸出與 TTL 兼容 ? 易與各種微控制器接口 ? 具有鎖存控制的 8 路模擬開關(guān) ? 分辨率： 8位 ? 功耗： 15mW ? 最大不可調(diào)誤差小于 177。 (3)采樣 定理 為了能不失真的恢復(fù)原模擬信號(hào)，采樣頻率應(yīng)不小于輸入模擬信號(hào)的頻譜中最高頻率的兩倍，這就是采樣定理，即 s Imax2ff? () 由于 A/D 轉(zhuǎn)換需要一定的時(shí)間，所以在每次采樣結(jié)束后，應(yīng)保持采樣電壓在一段時(shí)間內(nèi)不變，直到下一次采樣的開始。同樣，設(shè)備的干擾也可以通過電源線傳到電網(wǎng)上，對(duì)網(wǎng)上其它設(shè)備造成干擾，因此必須進(jìn)行電源的去耦，可以用一個(gè) 10uf 和 的電容連接成電源去耦電路。 測量過程中，除了待測量的信號(hào)外，各種不可見的、隨機(jī)的信號(hào)可能出現(xiàn)在測量系統(tǒng)中。經(jīng)過比較，選用的是儀表放大器 AD620。 傳感器說明：這是一款小型且高精度，高出力的拉壓兩用型傳感器；拉壓是兩方處理誤差小，信賴度高，范圍由 100N 到 20KN 等可供選擇，且廣泛十堰材料試驗(yàn)和汽車零組件的性能試驗(yàn)等工業(yè)計(jì)劃。 因此，跟隨著科學(xué)技術(shù)的步伐走，虛擬儀器的使用將會(huì)在未來大放異彩，而 LabVIEW作為虛擬技術(shù)的一款重要的軟件，將會(huì)越來越自動(dòng)化，在未來的測試、測量和自動(dòng)化領(lǐng)域，將會(huì)處于領(lǐng)先的地位。 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(chǔ)與管理，數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)輸出及顯示這五個(gè)部分組成。 在一些重要的設(shè)備上， 往往需要隨時(shí)檢測各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的溫度、濕度、流量及壓力等參數(shù)。成為一款優(yōu)秀的虛擬儀器軟件開發(fā)平臺(tái) ,虛擬儀器在發(fā)達(dá)國家十分普及，已經(jīng)廣泛應(yīng)用到電子測量、礦物勘探、故障診斷及振動(dòng)分析等各項(xiàng)教育科研領(lǐng)域。 在設(shè)計(jì)中先是用載荷傳感器 LRK來采集拉力大小的信號(hào)，并由電橋輸 出，通過儀表放大器放大微弱的電橋模擬輸出的電壓信號(hào)，將調(diào)理過的信號(hào)送入 ADC0809進(jìn)行模擬量和數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，再利用 MCS51單片機(jī)的 TXD串行口發(fā)送數(shù)據(jù)，最后進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換后，由計(jì)算機(jī)上的 LabVIEW接收，并實(shí)時(shí)的顯示載荷的大小和載荷波形曲線。 關(guān)鍵字：數(shù)據(jù)采集， ADC0809，單片機(jī)，串口通信， LabVIEW 福州大學(xué)本 科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 The designing of materials testing system based on the LabVIEW—— Load measurement Abstract LabVIEW is the NI pany’s graphic programming language that is able to fulfill ability on handling realtime data and showing. But the LabVIEW data collect card’s price is very expensive, the system which is base on the software nucleus of LabVIEW designing and the hardware nucleus of ADC0809 and AT89C51 to be design for material test. The whole material test system poses four parts: collect signal, blow up and condition signal, transform and transmit signal, incept and display on the pute of LabVIEW. First, in the designing, use loading sensor LRK to collect the signal of the pull force, export by bridge, get across the instrument amplifier blows up the delicacy voltage signal, put the conditional signal into the ADC0809 to convert, then send the data from the SCM’s serial interface to PC, take over by the LabVIEW on the pute, and display realtimely the magnitude of the loads and the curve of the wave. While the designing, it uses the serial munication’s functions of the LabVIEW to bine the PC and SCM system. On the one hand, it makes full use of the formidable functions of the LabVIEW, in the other hand, it depresses the price of system of exploitation, enlarge the applications of the LabVIEW. This design mainly gains the reasonable data go through the constantly testing in the lab. As the software is convenient for controlling, easy for conducting, ta