【正文】 STC89C52 的 XTAL1 端和 XTAL1 端與晶振相連。 I2C 總線在傳送數(shù)據(jù)過程中共有三種特殊類型信號(hào)， 它們分別是：開始信號(hào)、結(jié)束信號(hào)和應(yīng)答信號(hào)。 通信方式 計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)與終端之間的數(shù)據(jù)傳送可以采用串行通訊和并行石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 通訊二種方式。 LED 顯示部分 LED 數(shù)碼顯示管是一種由 LED 發(fā)光二極管組合顯示字符的顯示器件。 (3)并行式 A/D 轉(zhuǎn)換器：它又被稱為 flash（快速）型，它的轉(zhuǎn)換數(shù)度很高，但她采用了很多個(gè)比較器，而 n 位的轉(zhuǎn)換就需要 2n1 個(gè)比較器，因此電路規(guī)模也極大，價(jià)格也很貴，只適用于視頻 A/D 轉(zhuǎn)換器等數(shù)度特別高的領(lǐng)域。雙機(jī)通信有兩種方式： RS232 標(biāo)準(zhǔn)接口串行通信和 PL2303 USB— UART 通信，由芯片 RS232 實(shí)現(xiàn)雙機(jī)的通信。 第三章 數(shù)據(jù)采集 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 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(gè)接口。 用于簡單、直觀地進(jìn)行調(diào)試的“編輯并繼續(xù)”功能 KeilUvision3 介紹 KeilSoftware公司推出的 uVision3是一款可用于多種 8051MCU的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，該 IDE 同時(shí)也是 PK51 及其它開發(fā)套件的一 個(gè)重要組件。這個(gè)版本的 Visual Studio 包含有眾多版本，分別面向不同的開發(fā)角色。 電路仿真與 PLD 部分 （ 1）電路模擬仿真系統(tǒng)（ Advanced SIM 99）：電路模擬 仿真系統(tǒng)包含一個(gè)數(shù)字 /模擬信號(hào)仿真器，可提供連續(xù)的數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)，以便對(duì)電路原理圖進(jìn)行信號(hào)模擬仿真，從而驗(yàn)證其正確性和可行性。 第二章 開發(fā)環(huán)境及開發(fā)工 具 在本設(shè)計(jì)中用到了 Protel99se 對(duì)單片機(jī)板子原理圖元件庫元件圖、單片機(jī)板子原理圖、單片機(jī)板子 PCB 圖元件庫元件圖、單片機(jī)板子 PCB 圖進(jìn)行了畫圖；用到了KeilUvision3 編寫了電壓數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的代碼，進(jìn)行了編譯并產(chǎn)生了一個(gè) HEX 文件；用到了 Microsoft Visual Studio 2021 軟件編寫了一個(gè) PC 機(jī)電壓數(shù)值顯示界面；同時(shí)還用到了 單片機(jī)驅(qū)動(dòng)軟件將程序下載到主芯片STC89C52 中和串口調(diào)試助手 選好 COM 口后就會(huì)顯示電壓數(shù)據(jù) 的十六進(jìn)制顯示。從而實(shí)現(xiàn) PC機(jī)與單片機(jī)的同 步顯示。 這樣用戶可以在上位機(jī)上編寫各種程序?qū)ξ募械臄?shù)據(jù)進(jìn)行有效查詢和分析 ,有利于工業(yè)過程的長期正 常運(yùn)行和檢查。本系統(tǒng)采用 16 位（ A/D）模擬數(shù)字變換，總采樣率達(dá) 500K/S,同步時(shí)間為 +/250ns，可以利用方式組成高達(dá) 1000 通道的大容量的分布式采集系統(tǒng)。各種領(lǐng)域都用到了數(shù)據(jù)采集，在石油勘探、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、飛機(jī) 飛行、地震數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域已經(jīng)得到應(yīng)用。由于集成電路制造技術(shù)的不斷提高，出現(xiàn)了高性能、高可靠的單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（ DAS）。由于這種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的性能優(yōu)良，超過了傳統(tǒng)的自動(dòng)檢測儀表和專用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，因而獲得了驚人的發(fā)展。 PCB 圖設(shè)計(jì) ............................................................................................................... 單片機(jī) .................................................... 13 LED數(shù)碼顯示器的應(yīng)用原理 ..........................................................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。本文介紹的重點(diǎn)是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，而該系統(tǒng)硬件部分的重心在于單片機(jī)。 關(guān)鍵詞 ： 單片機(jī) 數(shù)據(jù)采集 STC89C52 PCF8591 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 STC89C52 to carry out. The part of hardware?s core is SCM, 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 PCF8591,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 PL2303 or host machine is responsible for data and display, LED digital display is responsible display the data. The software is partly programmed with Keil uvision3 The software can realize the function of monitoring and controlling the whole system. It designs much program like dataacquisition treatment,datadisplay and datamunication etc. Keyword: SCM Data acquisition STC89C52 PCF8591 目錄 第一章 緒論 ................................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。由于該種數(shù)據(jù)采集測試系統(tǒng)具有高速性和一定的靈活性，可以滿足眾多傳統(tǒng)方法不能完成的數(shù)據(jù)采集和測試任務(wù)，因而得到了初步的認(rèn)可。第二類以數(shù)據(jù)采集卡、標(biāo)準(zhǔn)總線和計(jì)算機(jī)構(gòu)成，這一類在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用較多。這就使得以單片機(jī)為核心的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 [11] 由美國 PASCO 公司生產(chǎn)的“科學(xué)工作室”是將數(shù)據(jù)采集應(yīng)用于物理 實(shí)驗(yàn)的嶄新系統(tǒng)，它由 3 部分組成：（ 1）傳感器：利用先進(jìn)的傳感技術(shù)可實(shí)時(shí)采集技術(shù)可實(shí)時(shí)采集物理實(shí)驗(yàn)中各物理量的數(shù)據(jù)；（ 2）計(jì)算機(jī)接口：將來自傳感器的數(shù)據(jù)信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)，采樣速率最高為 25萬次 /S；（ 3）軟件：中文及英文的應(yīng)用軟件。數(shù)據(jù)采集是工業(yè)控制等系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié) ,通常采用一些功能相對(duì)獨(dú)立的單片機(jī)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn) ,作為測控系統(tǒng) 不可缺少的部分 ,數(shù)據(jù)采集的性能特點(diǎn)直接影響到整個(gè)系統(tǒng)。 用 Keil uvision3軟件編寫，通過串口調(diào)試助手將編寫程序下載的主芯片中。 實(shí)現(xiàn)階段：采用 C語言及匯編語言編碼，采用 KeiluVision3軟件完成，并用 Protel 99 SE軟件進(jìn)行電路圖的繪制，用數(shù)據(jù)線串行來實(shí)現(xiàn)更為完整的系統(tǒng)功能。 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 2）印刷電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)（ Advanced PCB 99）：印刷電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)包括印刷電路板編輯器（簡稱 PCB 編輯器）、零件封裝編輯器（簡稱 PCBLib 編輯器）和電路板組件管理器。 Protel99SE 的功能特性 開放式集成化的設(shè)計(jì)管理體系 超強(qiáng)功能的、修改與編輯功能 強(qiáng)大的設(shè)計(jì)自動(dòng)化功能 Microsoft Visual Studio 2021 介紹 Microsoft Visual Studio 2021 是基于 . 框架的。 幾乎適用于任何類型應(yīng)用程序的“拖放式”用戶界面設(shè)計(jì)器。 Keil 有以下幾個(gè)特點(diǎn)： 全功能的源代碼編 輯器； 器件庫用來配置開發(fā)工具設(shè)置； 項(xiàng)目管理器用來創(chuàng)建和維護(hù)用戶的項(xiàng)目； 集成的 MAKE 工具可以匯編、編譯和連接用戶嵌入式應(yīng)用； 1 所有開發(fā)工具的設(shè)置都是對(duì)話框形式的； 1 真正的源代碼級(jí)的對(duì) CPU 和外圍器件的調(diào)試器； 1 高級(jí) GDI(AGDI) 接口用來在目標(biāo)硬件上進(jìn)行軟件調(diào)試以及和 Monitor51 進(jìn)行通信 其它 單片機(jī)下載驅(qū)動(dòng)軟件：將 Keil軟件編程代碼通過 USB石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 接口下載到主芯片 STC89C52中，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集系 統(tǒng)的電壓數(shù)據(jù)采集工作。 在該系統(tǒng)中需要將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)量，而 A/D 是將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的器件，他需要考慮的指標(biāo)有：分辨率、轉(zhuǎn)換時(shí)間、轉(zhuǎn)換誤差等等。 A/D 轉(zhuǎn)換器型號(hào)很多，而其轉(zhuǎn)換時(shí)間和轉(zhuǎn)換誤差也各不相同。常用的芯片是 MAX232， MAX232 的優(yōu)點(diǎn)是： （ 1）一片芯片可以完成發(fā)送轉(zhuǎn)換和接收轉(zhuǎn)換的雙重功能。 按鍵 單片機(jī)中的復(fù)位方式有三種：手動(dòng)按鈕復(fù)位、上電復(fù)位、積分型上電復(fù)位。本實(shí)驗(yàn)中我們采用的是 I2C 通信。 由于單片機(jī)采用的是 USB 接口供電，且單片機(jī)必須與 PC 機(jī)保持串行通信，所以在本設(shè)計(jì)中采用了 PL2303 的 USB— UART 轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行通信。同時(shí) STC89C52 中的 端與 端分別與PCF8591 的 SDA 端和 SCL 端相連，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送與接受，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓數(shù)值量的AD、 DA 轉(zhuǎn)換，從而在 LED 上顯示所采集電壓數(shù)據(jù)數(shù)值，而 PC 機(jī)上的串口調(diào)試助手則顯示 16 進(jìn)制的數(shù)值。 5． DRC 檢查： 布線完成后，為了確保 PCB 板符合設(shè)計(jì)規(guī)則、所有的網(wǎng)絡(luò)連接正確，必須對(duì)電路板進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)則檢查?？v觀單片機(jī)的發(fā)展過程，可以預(yù)示單片機(jī)的發(fā)展趨勢： 微型單片化 低功耗 CMOS 與多品種共存 可靠性和應(yīng)用水平越來越高 單片機(jī)有著微處理器所不具備的功能，它可以獨(dú)立地完成現(xiàn)代工業(yè)控制所要求的智能化控制功能這就是單片機(jī)的最大特點(diǎn)。掉電保護(hù)方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。其中有四個(gè)電源引腳，用來接入單片機(jī)的工作電源。 GND：接地。 P2 口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè) TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫 1時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。 P3 口也可作為 ST89C52 的一些特殊功能口 ,P3 口管腳備選功能 : RXD（串行輸入口）； TXD（串行輸出口）； INT0（外部中斷 0）； INT1（外部中斷 1）； T0（計(jì)時(shí)器 0 外部輸入）； T1（計(jì)時(shí)器 1 外部輸入）； WR （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）； RD （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）； P3 口同時(shí)為閃爍編程石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR 8EH 地址上置 0。注意加密方式 1 時(shí)， EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。由于輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。在掉電模式下，保存 RAM 的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直 到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。 按模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的原理可以分為 3 種：雙積分式、逐次逼近式及并行式A/D 轉(zhuǎn)換器。電源電壓典型值為 SV。 AOUT: D/A 轉(zhuǎn)換輸出端?？刂谱止?jié)存放在控制寄存器中。 第五章 軟件部分