【正文】 orithm has nothing to do.PAD programming tools can be used to develop a data collection, data analysis, graphics display and print output, and other powerful features and friendly user interface of our software. Software modular design and easy to carry out expansion, according to different algorithm for data analysis at the request of upgrades, and hardware can remain the same. The system give full play to the use of puters and measuring instruments of mutual munication, automation and test advantage.多路數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用摘要：介紹了用一臺PC機(jī)和一臺測量儀表組成的8路數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)。并行端口可在一次的數(shù)據(jù)傳輸中傳輸8個位，數(shù)據(jù)傳輸速度快，但易發(fā)生數(shù)據(jù)干擾。限幅濾波算法為（1）圖3 通道快速切換時(shí)出現(xiàn)的數(shù)據(jù)波動當(dāng)新采集到的數(shù)據(jù)和前一個數(shù)據(jù)的差的絕對值超過一個給定的值時(shí) ，認(rèn)為該數(shù)據(jù)無效，而取前一個數(shù)據(jù)為當(dāng)前數(shù)據(jù)。利用PAD編程工具可開發(fā)出具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、圖表顯示及打印輸出等強(qiáng)大功能和友好用戶界面的配套軟件。多通道數(shù)據(jù)采集過程易發(fā)生數(shù)據(jù)的相互干擾，特別是在通道的快速切換時(shí)，數(shù)據(jù)易發(fā)生波動，如圖3所示。2 硬件設(shè)計(jì)該系統(tǒng)主要是用計(jì)算機(jī)自帶的RS232通信端口和數(shù)字化測量儀表的通信端口連接通信，再利用LPT并行端口對一個8路通道選擇器進(jìn)行通道控制。 gyro。i8。 }}//********************HD7279發(fā)送子程序***********************void send(uchar dout){ uchar i。 } //***********************數(shù)據(jù)處理子程序*************************void work_num(void){ uchar ii=0。 send(0xa4)。 } else if( d_in==0x0f) { break。 if(key==0) { send(0x15)。 SCON = 0x50。sbit d_out_7=d_out^7。身邊的朋友也不時(shí)地幫助我，解決我在做課題時(shí)遇到的問題。當(dāng)然，由于各方面水平有限，電路設(shè)計(jì)中可能還有一些有待優(yōu)化的地方。故障與分析：，而且HD7279A芯片沒有燒， ,得到了正確的結(jié)果。 d。ii3。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，在單片機(jī)與PC機(jī)通信之間用MAX232芯片實(shí)現(xiàn)了串口電平轉(zhuǎn)換。由于發(fā)送電平與接收電平的差僅為2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上雙絞線上的分布電容，其傳送距離最大為約15米，最高速率為20kb/s。在上電或RESET端有低電平變?yōu)楦唠娖胶?，HD7279A大約需要經(jīng)過1825MS的時(shí)間才會進(jìn)入正常工作狀態(tài)。內(nèi)含64鍵鍵盤控制接口及去抖動電路。結(jié)束信號也用來向CPU發(fā)出申請。中央處理器（CPU）是單片機(jī)的核心部件，它由運(yùn)算器、控制器、中斷部件、時(shí)鐘和定時(shí)控制邏輯等組成。晶振就電路圖中Y1為12MHz晶振，CC2為20pf瓷片電容。 方案論證針對上述設(shè)計(jì)要求，有兩種方案可供考慮：方案一：采用鍵盤/顯示芯片HD7279A，在一塊印制板上能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)按鍵和顯示功能。數(shù)據(jù)輸出及顯示就是把數(shù)據(jù)以適當(dāng)?shù)男问竭M(jìn)行輸出和顯示。總之，不論在哪個應(yīng)用領(lǐng)域中，數(shù)據(jù)采集與處理將直接影響工作效率和所取得的經(jīng)濟(jì)效益。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(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)。連接好硬件后，給ADC0809的三條輸入通路通入直流電壓。 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖21 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是本設(shè)計(jì)的核心,通過其外圍電路實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的處理及各種控制功能。OE=1時(shí)選通三態(tài)門使輸出所存器的轉(zhuǎn)換結(jié)果送入數(shù)據(jù)總線。在實(shí)際使用中，應(yīng)根據(jù)具體情況選用合適的ADC芯片。START上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。如果不用鍵盤，則典型電路圖中連接到鍵盤的8只10K下拉電阻均可以省去。本設(shè)計(jì)使用ADC0809作為采集器，并把采集到的電壓模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，送到單片機(jī)AT89C51進(jìn)行處理。本設(shè)計(jì)采用的是異步通信方式，是按字符傳送的。} else {send(0x80+ii)。本次調(diào)試需要通過軟硬件聯(lián)調(diào)來實(shí)現(xiàn)。結(jié)束語 短暫的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束了，這是對我四年來學(xué)習(xí)情況的一次綜合性考核。. 北京: 清華大學(xué)出版社, 2003. [9] A.sbit C=P1^1。void disp_num(void)。 TxData(0x0a)。)。C=0。//初始化 while(EOC)。ii3。 del_ms(1)。 }//*************************延時(shí)子程序************************void del_ms(uchar d) { uchar ii。若要同時(shí)測試多個產(chǎn)品，就需多個系統(tǒng)，在測試產(chǎn)品量較大時(shí)，工作效率低，如組成多套測試系統(tǒng)，增加了成本。軟件系統(tǒng)從下至上可分為通信協(xié)議層、功能模塊和用戶界面三層。在該模塊中還可對其算法功能進(jìn)行任意的擴(kuò)充，形成一個算法程序庫以適應(yīng)不同的數(shù)據(jù)分析。4 系統(tǒng)測試結(jié)果圖5為8路數(shù)據(jù)采集于分析系統(tǒng)，同時(shí)進(jìn)行2個三軸陀螺和1個單軸陀螺共7路數(shù)據(jù)的測試情況。該程序中采用一個單獨(dú)的線程進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，如此能量最大限度的保證采集的實(shí)時(shí)性；采用另一個線程同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，這樣避免了單線程程序同一時(shí)間只能執(zhí)行一個功能的缺點(diǎn)。1 系統(tǒng)原理該系統(tǒng)有硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。ii=1。 } dat=0。 if(ii==2){send(0x80+ii)。//讀采樣值 for(h=0。C=1。amp。 TxData(0x2e)。void key_disp(void)。sbit clk=P2^2。Andrews, S.在指導(dǎo)老師的幫助下，我進(jìn)行了“多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)”的設(shè)計(jì)、調(diào)試以及最后的驗(yàn)收工作。二、 ADC0809數(shù)據(jù)采集的調(diào)試在確保按鍵/顯示軟件及硬件的前提下，通過ADC0809數(shù)據(jù)采集程序的編寫來對此部分硬件電路進(jìn)行測試。 } cs=1。圖4－4 發(fā)送程序流程圖 數(shù)據(jù)處理及顯示程序設(shè)計(jì)對讀出的數(shù)據(jù)值進(jìn)行一定的處理，拆字后通過HD7279顯示芯片，顯示出數(shù)據(jù)及地址值。用鍵盤進(jìn)行控制采集通道的選擇，4F鍵為功能鍵，4E鍵為復(fù)位鍵，F(xiàn)鍵為確認(rèn)鍵。除非不接入數(shù)碼管，否則串入DP及SASG連線的8只200Ω電阻均不能省去。直到A／D轉(zhuǎn)換完成，EOC變?yōu)楦唠娖?，指示A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個信號可用作中斷申請。從輸入端來看，有單端輸入的，也有差動輸入的。ADC0809芯片的3位模擬量輸入地址碼輸入端A 、B 、C分別用矩陣鍵盤控制[5]。電源與接地端AT89C51單片機(jī)的40腳為電源端，接+5V的電源；20腳為接地端。1－3鍵為通道選擇鍵，分別采集三個通道的數(shù)據(jù)值并實(shí)時(shí)顯示出數(shù)值和地址值。 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。本畢業(yè)設(shè)計(jì)對一種多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行了初步的研究，該多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能對多路模擬信號進(jìn)行采集和處理。隨著工、農(nóng)業(yè)的發(fā)展，多路數(shù)據(jù)采集勢必將得到越來越多的應(yīng)用，為適應(yīng)這一趨勢，作這方面的研究就顯得十分重要。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。該電路采用AT89C51單片機(jī)最小化應(yīng)用設(shè)計(jì)，ADC0809接成的是總線方式電路，P0口是作為系統(tǒng)擴(kuò)展的地址總線口，其端口總線地址為7FFFH。本系統(tǒng)采用人工復(fù)位電路，在RESET端接一個按鈕與電容并聯(lián)至Vcc(+5V)和一個電阻至接地端。 電路元器件說明與選用 AT89C51單片機(jī)AT89C51單片機(jī)結(jié)構(gòu)框圖如下圖25所示：圖25 MCS51單片機(jī)結(jié)構(gòu)框圖AT89C51是一種低功耗、高性能的片內(nèi)含有4KB快閃可編程可擦除只讀存儲器（FPEROMFlash Programmable and Eraseable Read Only Memory）的8位CMOS微控制器，使用高密度、非易失存儲技術(shù)制造，并且與80C51引腳和指令系統(tǒng)完全兼容[8]。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)特別注意，對要求用電平啟動轉(zhuǎn)換的芯片，如果在轉(zhuǎn)換過程中撤去電平信號，芯片將停止轉(zhuǎn)換而得到錯誤的結(jié)果[9]。該芯片同時(shí)還可以連接多達(dá)64鍵的鍵盤矩陣，單片即可完成LED顯示、鍵盤接口的全部功能。在印制電路板布線時(shí)，所有元件，尤其是振蕩電路的元件應(yīng)盡量靠近HD7279A，并盡量使電路連線最短。當(dāng)無數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，線上為TTL，從開始傳送數(shù)據(jù)到結(jié)束，線上電平從TTL電平到RS232電平再返回TTL電平。當(dāng)按下“3” 鍵選通ADC0809的3通路將實(shí)時(shí)采集到電壓值通過模數(shù)轉(zhuǎn)換并送到單片機(jī)AT89C51進(jìn)行處理處理，顯示出此時(shí)的數(shù)據(jù)和地址值。 num=num*5/256。ii=1。其程序見附錄4。對于用LCA51仿真軟件進(jìn)行軟硬件聯(lián)調(diào)，則先根據(jù)現(xiàn)有的資料和老師的指導(dǎo)，提出了分塊子程序調(diào)試方案，先用簡單子程序?qū)τ布娐愤M(jìn)行調(diào)試，確保硬件電路正確后，再對本系統(tǒng)軟件進(jìn)行調(diào)試。指導(dǎo)老師多次詢問研究進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開拓研究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵。uchar bdata d_out。//****************串行初始化**************************void Init_Com(void){ TMOD = 0x20。 TxData(0x0a)。key==0。}}//**********************主函數(shù)***************************main(){ P2=0xf9。//數(shù)據(jù)處理,數(shù)據(jù)拆成8位，存在buf[8]中； } disp_num()。 send(buf[ii])。 dat=1。 } } 附錄五中英文資料Multichannel data collection and analysis of the design and applicationAbstract:The Paper mainly introduces a multichannel data acquisition and analysis system posed of one PC and one measuring instrument. The system can test eight products parallelly. It reduces the test cost and improves work efficiency. The paper also gives the hardware structure and software flow diagr am of the system. The application in the gyro test is also introduced briefly. Key words:munication prot。測試過程中，計(jì)算機(jī)通過并行端口控制8路通道選擇器，分別打開不同的通道，各通道數(shù)據(jù)通過選擇器傳送到測量儀表中，測量儀表再通過RS232端口把數(shù)據(jù)發(fā)送到計(jì)算機(jī)中保存，在一個周期內(nèi)完成所有通道的數(shù)據(jù)采集，這樣就實(shí)現(xiàn)了同時(shí)測試多個產(chǎn)品的功能。其程序框圖如圖2所示。由于采用了多線程技術(shù)，該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集速度只與硬件（測量儀表）的響應(yīng)速度和不斷口通信速度有關(guān)。零位穩(wěn)定性計(jì)算式為：（2）先根據(jù)式（2）編寫出一個算法函數(shù)，然后在分析模塊中調(diào)用。另外，由于LPT端口可并行傳輸信號，因此適合用作通道選擇器的控制端口。給出了系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)和軟件流程圖，并介紹了該系統(tǒng)在陀螺測試中應(yīng)用。 clk=0。 dat=d_out_7。 num=num/10。