【正文】 C 語言為主，以匯編語言為輔。它簡單易學(xué)、效率高，且功能強大可以與 Windows 專業(yè)開發(fā)工具 SDK 相媲美。首先將單片機(jī)初始化，選通輸入緩沖芯片 74HC541 ，再將 P1 口采集到的值按位取反后賦給中間變量 rdBUFF，緊接著將選通輸入芯片引腳置高，地址封鎖，存儲數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行寫操作，再選通輸出所存器 74HC574，將所寫數(shù)據(jù)送出，經(jīng)過鎖存器，從而控制繼電器的吸合。 中斷函數(shù)是由單片機(jī)自行完成調(diào)用的。按字節(jié)輸出和全部輸出也是這樣的。由于硬件和軟件的研制是相對獨立進(jìn)行的，因此軟件調(diào)試是在硬件完成之前，而硬件也是在無完整軟件情況下進(jìn)行調(diào)試的。 Keil 公司目前已經(jīng)推出了 以上版本的 Cx51 編譯器，為單片機(jī)軟件開發(fā)提供了全新的 C 語言環(huán)境，同時保留了匯編代碼高效、快速的特點。 完成 整體 程序的設(shè)計和硬件的搭接之后要能確保軟件調(diào)試和硬件調(diào)試各自都正確無誤，接著再對硬、軟件進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試。懸空并 不代表接地，光電耦合器輸入端的電源要與系統(tǒng)板的電源隔開，才能實現(xiàn)隔離作用。通過運動 51 單片機(jī)和多路采集技術(shù)成功的開發(fā)出了基于單片機(jī)的多路離散量采集的下位機(jī)系統(tǒng)，并得出以下結(jié)論： （ 1） 本系統(tǒng)完成了 16 路 輸入、 16 路輸出的多 路 離散量 數(shù)據(jù)的采集； （ 2） 本系統(tǒng)實際上一個數(shù)據(jù)采集板，還可以根據(jù)具體功能開發(fā)； （ 3） 本系統(tǒng)完成了與上位機(jī)的串口通信，并實現(xiàn)了接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的過程； （ 4） 本次采用了光電隔離，極大地限制了電磁信號的干擾。 沈陽航空航天大學(xué) 北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 35 6 結(jié)論 本設(shè)計講 STC89C52RC 單片機(jī)作為整個系統(tǒng)的核心，將 74HC54 74HC57光電耦合器及波動開關(guān)等器材作為外部電路，完成離散數(shù)據(jù) 采集的功能。 （ 3） 單片機(jī)上電之后，系統(tǒng)不能正常運行 ； 原因分析及解決方法：單片機(jī)的 EA 引腳 懸空，將 EA 引腳 接 1K 電阻再接上+5V 電源 。 完成軟件調(diào)試后，方可進(jìn)行整體調(diào)試，這就需要在采集板上進(jìn)行實際的操作。這樣避免了過去先用編輯器進(jìn)行編輯，然后退出編輯狀態(tài)進(jìn)行編譯，調(diào)試后又要調(diào)用編輯器的重復(fù)過程，因此可以縮短開發(fā)周期。結(jié)束按鈕是結(jié)束數(shù)據(jù)的輸出和輸入部分。這三個部分是互相排斥的，也就是說這三種輸出方式只能選一種來運行。采用中斷技術(shù)，完全消除了 CPU 在查詢方式中的等待現(xiàn)象，大大提高勒 CPU 的工作效率。 其通信指令格式如表 所示。如需快速控制時，可用匯編語言，如采樣， A/D 轉(zhuǎn)換等；而用 C 語言編寫數(shù)據(jù)處理程序及人機(jī)界面程序，可以充分利用 C 語言的庫函數(shù)。用 C 語言來編寫目標(biāo)系統(tǒng)軟件，會大大縮短開發(fā)周期，且明顯地增加軟件的可讀性，便于改進(jìn)和擴(kuò)充，以研制出規(guī)模更大、性能更完備的系統(tǒng)。模塊之間的相互獨立也有助于研制任務(wù)的分解和設(shè)計人員之間的分工合作，這樣可提高工作效率和儀表的研制速度。同時 R1OUT連接單片機(jī)的 RXD引腳， PC機(jī)的 RS232發(fā)送端 TXD 對應(yīng)接 R1IN 引腳。 圖 MAX232 引腳圖 圖 MAX232 原理圖 沈陽航空航天大學(xué) 北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 如圖 和圖 所示，芯片上半部分電容 C C C C4 及 V+， V— 是電源變換電路部分。單片機(jī)輸出和輸入為 TTL 電平，其中高電平為 +15V，低電平為 0V。半雙工通信線路簡單，有兩條通信線就行了， 這種方式得到廣泛應(yīng)用。 圖 74HC574 電路圖 沈陽航空航天大學(xué) 北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 串口模塊 通信方式介紹 數(shù)據(jù)通信主要采用并行通信和串行通信兩種方式。通常只有 0和 1 兩個值。當(dāng)單片機(jī)的 和 口發(fā)出低電平時，芯片導(dǎo)通，信號從芯片的輸入端傳到輸出端；當(dāng)發(fā)出高電平時，芯片呈現(xiàn)高阻態(tài)，信號暫寄存在芯片74HC541 的輸入端。 在本設(shè)計中的應(yīng)用如圖 所示。 單片機(jī)復(fù)位方式由上電自動復(fù)位和手工復(fù)位兩種，本設(shè)計采用的是手工按鈕復(fù)沈陽航空航天大學(xué) 北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 位，其電路圖如圖 所示。晶振頻率選擇 。因此，時鐘頻率和質(zhì)量也直接影響單片機(jī)系統(tǒng)的速度和穩(wěn)定性。其他普通的外圍連接標(biāo)準(zhǔn)，如 SCSI 設(shè)備等必須在關(guān)掉主機(jī)的情況下才能插拔外圍設(shè)備。 沈陽航空航天大學(xué) 北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 主要性能參數(shù)介紹如下： (1) 與 MCS51 產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容； (2) 4K 字節(jié)可重復(fù)擦寫 Flash 閃爍存儲器； (3) 1000 次擦寫周期； (4) 全靜態(tài)操作： 0HZ24HZ； (5) 三級加密程序存儲器； (6) 128*8 字節(jié)內(nèi)部 RAM； (7) 32 個可編程 I/O 接口線； (8) 2 個 16 位定時 /計數(shù)器； (9) 5 個 中斷源； (10) 可編程串行 UART 通道； (11) 低功耗空閑和掉電模式。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加12V 編程電源（ VPP）。此時， ALE只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。 RESET 由高電平下降為低電平后，系統(tǒng)即從 0000H 地址開始執(zhí)行程序。在給出地址 “1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時， P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH 進(jìn)行校驗時， P0 輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。 STC89C52RC 介紹 STC89C52RC（如圖 210 所示） 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。這類微處理器既可用作控制器又適合于做數(shù)據(jù)處理，而且成本也甚是低廉。所以這也是不能達(dá)到設(shè)計要求標(biāo)準(zhǔn)的。 沈陽航空航天大學(xué) 北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 上 位 機(jī)離 散 量 采 集電 路單 片 機(jī) 輸 出 圖 方案一設(shè)計電路結(jié)構(gòu)框圖 圖 中， 在這一方案中，是單片機(jī)和上位機(jī)一種由上位機(jī)向下位機(jī)的單向傳輸方式。由上位機(jī)與下位機(jī)串口數(shù)據(jù)通信來發(fā)送控制指令，來對數(shù)據(jù)采集電路進(jìn)行控制。軟件部分由 C語言單片機(jī)編程和 VB 編程，單片機(jī)的軟件編程完成 16 路輸入和 16 路輸出。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)物理層通信，由于采 用 RS48雙絞線、電力載波、無線和光纖，所以其技術(shù)得到了不斷發(fā)展和完善。由于集成電路制造技術(shù)的不斷提高，出現(xiàn)了高性能、高可靠性的單片數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（ DAS）。 第二類以數(shù)據(jù)采集卡 、 標(biāo)準(zhǔn)總線和計算機(jī)構(gòu)成 ， 例如： STD總線系統(tǒng)就是這一類的典型代表 。 20 世紀(jì) 70年代中后期 ， 隨著微型機(jī)的發(fā)展 ， 誕生了采集器 、 儀表同計算機(jī)溶為一體的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 。由于現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，弱電 己滲透到強電領(lǐng)域，如電力電子器件、無線遙控等，但這些只能算作強電中的弱電控制部分，它與被控的強電還是不同的 。 弱電控制強電技術(shù) 強電和弱電從概念上講，一般是容易區(qū)別的，主要區(qū)別是用途的不同。 （ 2）系統(tǒng)配置靈活，易構(gòu)成各種大中型測控系統(tǒng)。 （ 2）系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計與配置規(guī)模都是以滿足數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)功能要求為原則。通過微型計算機(jī)所有的軟、硬件資源都可以用來支持系統(tǒng)進(jìn)行工作。如今的離散數(shù)據(jù)采集已經(jīng)達(dá)到了一定水平。 采用RS232 進(jìn)行串口通信， 可以通過電腦來控制繼電器實現(xiàn)離散量采集方法的控制。微機(jī)在通用自動化、信息處理、信息系統(tǒng)等方面得到廣泛的應(yīng)用。 The design is a discrete variables acquisition system with upper and lower operating mode. The PC machine controls the lower machine and display the date, and the lower machine realizes data collection. Hardware design of digital machines STC89C52RC singlechip design for the control of the core to the use of photoelectric TLP521 isolation, the use of eight threestate bus buffer with an output of 74HC541 for input buffer part of the output part is used in latch 74HC574, Used for RS232 serial munication, you can relay through the puter to control the realization of the bright lights out billiards control and manual control switch can monitor. The results proved that the design method is feasible to achieve a billiards automated agency management system to overe the drawbacks of traditional management methods, the application has good prospects and the value. Keywords: single chip。為了使自己的管理模式和經(jīng)營方法做到最好，對自己企業(yè)的一些數(shù)據(jù)就要做到即快速有準(zhǔn)確的掌握。程序在 RAM 中運行，易受外界干擾破壞。 第四類基于混合型計算機(jī)采集系統(tǒng)。 那么本設(shè)計在選擇類型方面，就是比較了以上四種類型的優(yōu)缺點來進(jìn)行選擇的。 （ 2）傳輸方式不同 沈陽航空航天大學(xué) 北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 強電以輸電線路傳輸，弱電的傳輸有有線與無線之分。 數(shù)據(jù)采集經(jīng)常做成模塊而且是典型 的 與 PC 機(jī)或控制器連接。 就使用的總線而言 ， 實驗室數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)多采用并行總線 ， 工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)多采用串行數(shù)據(jù)總線 。 第二類系統(tǒng)在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用較多 。該階段數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用更先進(jìn)的模塊式結(jié)構(gòu)，根據(jù)不同的應(yīng)用要求，通過簡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)，迅速地組成一個新的系統(tǒng)。 沈陽航空航天大學(xué) 北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 課題任務(wù) 離散數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的 功能為： 完成 16 路離散量采集輸入， 16路輸出。提出了本課題的研究意義，說明了本文所要研究的問題及目標(biāo)； 第 2 章為系統(tǒng)整體方案設(shè)計，詳細(xì)介紹制作初期對各個組成部分方案的論證和選擇，不同方案的優(yōu)缺點都做了一定的介紹，對所選擇的方案做了比較詳細(xì)的說明； 第 3 章是硬件設(shè)計，根據(jù)任務(wù)書的要求，主要介紹了控制電路的設(shè)計，電路原理，以及它在整個系統(tǒng)中的地位和作用； 第 4 章是軟件設(shè)計部分，介紹了軟件設(shè)計所用的 C 語言、系統(tǒng)的主流程圖和子函數(shù)的流程圖。選擇元器件時要考慮到周圍環(huán)境的影響，以保證在規(guī)定的工作環(huán)境下，系統(tǒng)性能穩(wěn)定，工作可靠； （ 3） 有足夠的抗干擾能力。 不能很好達(dá)到課題設(shè)計要求。即可以讓下位機(jī)接收到上位機(jī)發(fā)來的命令指令和控制指令，也可以上下位機(jī)采集到的數(shù)據(jù)及時傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，讓上位機(jī)可以對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行實時的處理。整體設(shè)計的方案原理圖見附錄1，其結(jié)構(gòu)框圖如圖 所示。 為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。在 FLASH 編程和校驗時， P1 口作為第八位地址接收。當(dāng) P3 口寫入 “1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。 PSEN：外部程序存儲器的選通信號。 振蕩器特性： XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。 電源電路 沈陽航空航天大學(xué) 北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 圖 電源電路 本設(shè)計的電源通過計算機(jī)的 USB 口供給，使用套件提供的 USB,A 轉(zhuǎn) B 口電纜連接計算機(jī) USB 口與設(shè)計板即可。 （ 5） USB 提供全速 12Mbps 的速度和低速 的速度來適應(yīng)各種不同類型的外設(shè)。 單片機(jī)片內(nèi)由一個反向放大器構(gòu)成振蕩器，可以由它產(chǎn)生時鐘。 復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作。 圖 TLP5214 引腳 沈陽航空航天大學(xué) 北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 圖 TLP5214 原理圖 光電耦合器是以光為媒介傳輸電信號的一種電 光 電轉(zhuǎn)換器件。由于緩沖器接在數(shù)據(jù)總線上，故必須具有三態(tài)輸出功能。 圖 74HC541 電路圖 沈陽航空航天大學(xué) 北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 輸出模塊 在輸出模塊中，本次設(shè)計用的 是鎖存器 74HC574 芯片。 圖 74HC574 引腳 圖 圖 74HC574 原理 圖 沈陽航空航天大學(xué) 北方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 表 74HC574 功能表 輸入 輸出 ENA ALE Dn Qn L ? L L L ? H H H ? L Z H ? H Z L 為低電平 ； H 為