【正文】 任務分析與方案確定 3 信號采集分析 3 信號采集 3 A/D轉(zhuǎn)換器的選取 3 控制與顯示方法分析 3 單片機系統(tǒng)分析 3 顯示與鍵盤分析 3 傳輸方式分析 3第2章 系統(tǒng)硬件設計 3 信號調(diào)理電路 3 數(shù)據(jù)采集電路 3 A/D轉(zhuǎn)換的一般步驟 3 ADC0809內(nèi)部功能與引腳介紹 3 ADC0809與MCS51系列單片機的接口方法 3 控制器、振蕩源和復位電路 3 鍵盤與顯示電路 3 通信電路 3第3章 軟件設計 3 A/D轉(zhuǎn)換 3 標度變換 3 數(shù)制轉(zhuǎn)換 3 鍵盤程序 3 LED顯示程序 3 通信程序 3 上位機程序 3 下位機程序 3結(jié)論、討論和建議 3致 謝 3參考文獻 3畢業(yè)設計小結(jié) 3附錄 3摘 要以ADC0809和8051為核心，該系統(tǒng)有三個部分：數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)處理和顯示，終端接收。輸入通道要實現(xiàn)對被測對象的檢測，采樣和信號轉(zhuǎn)換等工作。若要改變這些指標，需改變接線或更換設備方能實現(xiàn)。多路數(shù)據(jù)采集輸入通道的結(jié)構(gòu)圖14所示。上電復位所需的最短時間是振蕩器建立時間加上二個機器周期，在這段時間里，振蕩建立時間不超過10ms。l 8051的應用軟件要依靠半導體掩膜技術(shù)植入，適于在大批量生產(chǎn)的應用系統(tǒng)中使用。從而大大節(jié)省了CPU處理鍵盤和顯示器的時間，提高了CPU的工作效率。幀與幀間用高電平分隔開，但每幀均需附加位，降低了傳輸效率。為避免小信號通過模擬開關造成較大的附加誤差，在傳感器輸出信號過小時，每個通道應設前置放大環(huán)節(jié)（本文可不加以考慮）?？奢斎?～5V待轉(zhuǎn)換的模擬電壓。ADC0809的參考電壓為＋5V。在讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果時，產(chǎn)生正脈沖作為OE信號，用一打開三態(tài)輸出鎖存器。圖28 鍵盤硬件邏輯本系統(tǒng)中采用中斷方式的開關代替鍵盤，完成采集通道的選擇。硬件原理圖如圖211所示。（2）保證數(shù)據(jù)采集各個環(huán)節(jié)間不受地電位或共態(tài)電壓差異的影響，從而影響測試精度，這是因為在采集信號時，都需要以“地”為基準，如果在兩“地”之間存在電位差，就可能導致地環(huán)路產(chǎn)生，從而導致所采集的信號再現(xiàn)不準確，若這一電位差太大，可能危機測量系統(tǒng)的安全，利用隔離電路的信號模塊可以消除地環(huán)路，并保證準確的采集信號。參考文獻[1] 徐愛卿，孫涵芳，盛煥鳴 單片微型計算機應用和開發(fā)系統(tǒng) 北京航空航天大學出版社 1992年[2] 鄔寬明 單片機外圍器件實用手冊 數(shù)據(jù)傳輸接口器件分冊 北京航空航天大學出版社 1998年[3] 何立民，余永權(quán)，李小青，陳林康 單片機應用系統(tǒng)的功率接口 北京航空航天大學出版社 1992年[4] 張毅剛，彭喜元，孟升衛(wèi)，劉兆慶 MCS51單片機實用子程序設計（第二版） 哈爾濱工業(yè)大學出版社 2003年[5] 胡漢才 單片機原理及接口技術(shù)（第2版） 清華大學出版社 2004年[6] 求是科技 單片機通信技術(shù)與工程實踐 人民郵電出版社 2005年畢業(yè)設計小結(jié) 這小結(jié)，我就不傳了。放大電路與傳感器之間往往存在阻抗不匹配的現(xiàn)象，信號要進入A/D轉(zhuǎn)換器也存在阻抗匹配問題，阻抗不匹配會使信號在傳輸過程中嚴重畸變，導致嚴重檢測誤差，調(diào)理過程中必須十分注意阻抗匹配問題，一般阻抗匹配可以由運放組成的跟隨器完成。實際應用中，器件對電源噪聲很敏感。對外接電容值雖然沒有嚴格的要求，但電容的大小多少會影響振蕩頻率的高低、振蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。通道基本地址為0000H～0007H。OE：輸出允許端。圖22 ADC0809內(nèi)部結(jié)構(gòu)u 逐次比較型u CMOS工藝制造u 單電源供電u 無需零點和滿刻度調(diào)整u 具有三態(tài)鎖存輸出緩沖器，輸出與TTL兼容u 易與各種微控制器接口u 具有鎖存控制的8路模擬開關u 分辨率：8位u 功耗：15mWu 最大不可調(diào)誤差小于177。小結(jié)：經(jīng)簡單的理論分析，本系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集部分核心采用ADC0809，單片機系統(tǒng)選用8051構(gòu)成的最小系統(tǒng)，用LED動態(tài)顯示采集到的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸則選用RS232標準，實現(xiàn)單片機與PC機的通信。 傳輸方式分析串行通信有同步和異步兩種工作方式。這兩種顯示方式各有利弊；靜態(tài)顯示雖然數(shù)據(jù)穩(wěn)定，占用很少的CPU時間，但每個顯示單元都需要單獨的顯示驅(qū)動電路，使用的硬件較多；動態(tài)顯示雖然有閃爍感，占用的CPU時間多，但使用的硬件少，能節(jié)省線路板空間。因為8051和8751是片內(nèi)有ROM/EPROM的單片機，用這種芯片構(gòu)成的單片及最小系統(tǒng)簡單、可靠。51的RST引腳是復位信號的輸入端。被測信號往往因為幅值較小，而且可能還含有多余的高頻分量等原因，不能直接送給A/D轉(zhuǎn)換器，需對其進行必要的處理，即信號調(diào)理。數(shù)據(jù)采集方式有順序控制數(shù)據(jù)采集和程序控制數(shù)據(jù)采集。 此外，也可以構(gòu)成強有力的信息處理系統(tǒng),這樣對社會的發(fā)展產(chǎn)生了深遠的影響。硬件設計應用電子設計自動化工具，軟件設計采用模塊化編程方法。由于RS232在微機通信接口中廣泛采用，技術(shù)已相當成熟。程序控制數(shù)據(jù)采集的采樣通道地址可隨意選擇，控制多路傳輸門開啟的通道地址碼由存儲器中讀出的指令確定。由于本系統(tǒng)的控制時間允許，可選8位逐次比較式A/D轉(zhuǎn)換器。 在MCS51內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器。方案一：硬件譯碼硬件譯碼就是顯示的段碼完全由硬件完成，CPU只要送出標準的BCD碼即可，硬件接線有一定標準。這種方式的優(yōu)點是速度快，顯示數(shù)據(jù)簡單。12V電壓，并且功耗較大，不適合用于低功耗的系統(tǒng)。模擬信號經(jīng)采樣保持電路后，得到了連續(xù)模擬信號的樣值脈沖，他們是連續(xù)模擬信號在給定時刻上的瞬時值，并不是數(shù)字信號。圖23 A/DC0809引腳ALE：地址鎖存信號輸入端。在START下降沿后10us左右，轉(zhuǎn)換結(jié)束信號變?yōu)榈碗娖?，EOC