【正文】 一，若能將其他 3 路分別采集溫度、濕度、光照強(qiáng)度信號(hào)會(huì)提高系統(tǒng)的實(shí)用性，可以通過傳感器等器件來實(shí)現(xiàn)對(duì)不同信號(hào)形式的采集。 調(diào)試遇到的第二個(gè)問題是 當(dāng)按下按鍵開關(guān)后，電路通道沒有切換。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn) 下位機(jī)程序顯示模塊程序中的 語句邏輯出現(xiàn)了問題，當(dāng)給每個(gè)數(shù)碼管均先用語句熄滅后，再逐個(gè)點(diǎn)亮后，顯示結(jié)果變?yōu)檎Ｖ怠?主要實(shí)現(xiàn)以下 功能 ： 1. 串口采集數(shù)據(jù)； 2. 用曲線動(dòng)態(tài)顯示數(shù)據(jù)； 3. 顯示時(shí)間； 4. 鼠標(biāo)點(diǎn)擊讀數(shù)（確定所點(diǎn)擊位置的橫縱坐標(biāo)）。用戶可以在窗體中添加控件、圖形和圖片來創(chuàng)建所希望的外觀。 ④ 結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)語言。 下位機(jī)程序 流程圖如圖 所示。 MAX 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖 所示 圖 MAX 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本可分三個(gè)部分： 第一部分是電荷泵電路。由于串行通訊方式具有使用線路少、成本低，特別是在遠(yuǎn)程傳輸時(shí)，避免了多條線路特性的不一致而被廣泛采用。轉(zhuǎn)換誤差為 1/2LSB。 綜上所述，單片機(jī)的引腳特點(diǎn)是： 單片機(jī)多功能，少引腳，使得引腳復(fù)用現(xiàn)象較多。它與單板機(jī)或個(gè)人電腦有著本質(zhì)的區(qū)別，單片機(jī)屬于芯片級(jí)應(yīng)用，需要用戶了解單片機(jī)芯片的結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)以及其它集成電路應(yīng)用技術(shù)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需要的理論和技術(shù)，用這樣特定的芯片設(shè)計(jì)應(yīng)用程序，從而使芯片具備特定的智能。 89C51 市面上已被許多新型單片機(jī)取代，故采用現(xiàn)階段主流的 AT89C52 單片機(jī)。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)。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）。 AT89C52。軟件部分應(yīng)用 VB 編寫控制軟件，對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、模數(shù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)通信等程序進(jìn)行了設(shè)計(jì)。從 70 年代起，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)發(fā)展過程中逐漸分為兩類，一類是實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，一類是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 我國(guó)的數(shù)字地震觀測(cè)系統(tǒng)主要采用 TDE124C型 TDE224C型地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用的是 AT89S52 單片機(jī)，此芯片功能比較強(qiáng)大，能夠滿足設(shè)計(jì)要求?？偟亩詥纹瑱C(jī)的特點(diǎn)可以歸納為以下幾個(gè)方面：集成度高、存儲(chǔ)容量大、外部擴(kuò)展能力強(qiáng)、控制功能強(qiáng)、低電壓、低功耗、性能價(jià)格比高、可靠性高這幾個(gè)方面。 [8]單片機(jī)最小系統(tǒng) 如圖 。 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC0809 在 我們所測(cè)控的信號(hào)中軍事連續(xù)變化的物理量，而要對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行處理 ,則需要將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字量， A/D 轉(zhuǎn)換器就是為了將連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能接受的數(shù)字量。 OE：輸出允許信號(hào)，高電平有效。噪聲容量為 2V。 15 腳 GND、 16 腳 VCC（ +5v）。 在 VB 中引入了控件的概念，在 Windows 中控件的身影無處不在，如按鈕、文本框等，VB 把這些控件模式化，并且每個(gè)控件都有若干屬性用來控制控件的外觀，工作方法，能夠響應(yīng)用戶操作（事件）。在設(shè)計(jì)時(shí)，可以設(shè)計(jì)窗體、繪制控件、編寫代碼并使用“屬性”窗口來設(shè)置或查看屬性設(shè)置值。 圖 屬性窗口 （ 5） 工具箱 (ToolBox)窗口 工具箱提供一組工具，用于設(shè)計(jì)時(shí)在窗體中放置控件生成應(yīng)用程序的用戶接口。 (4).將生成的 .HEX 文件導(dǎo)入單片機(jī)。通電后結(jié)果顯示于數(shù)碼管上，通過調(diào)節(jié)電位器阻值改變電壓大小，并觀察數(shù)碼管顯示結(jié)果是否正常。問題便得到了解決。本系統(tǒng)使用 ADC0809 對(duì)模擬量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，用 ATC89C52 單片機(jī)作為系統(tǒng)核心，控制 ADC0809 以及將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機(jī)。 下位機(jī)硬件實(shí)物圖如圖 所示。 (6).改變 電位器大小及轉(zhuǎn)換通道，再次觀察是否正常顯示結(jié)果。工具箱窗口如圖 所示?？刹榭创a，但不能改動(dòng)它。 （ 1） Visual Basic 的 特點(diǎn)： ① 可視化的程序設(shè)計(jì)工具 可視化是開發(fā) Windows 環(huán)境下圖形用戶界面 (GUI)的方法，獲得所見 即所得(WYSIWYG— What You See Is what You Get)的效果 。 C 1 +R 1 O U TT 2 I NT 1 I NC 2 C 2 +C 1 R 2 O U TG N DV D DV C CT1O U TT 2 O U TR 1 I NR 2 I NV E E13451 11 01 21 5921 61 471 386MAX232 4. 軟件部分 該設(shè)計(jì)軟件部分分為下位機(jī)與上位機(jī)兩部分。 （ 3）接口的物理結(jié)構(gòu) RS232C 接口連接器一般使用型號(hào)為 DB25 的 25 芯插頭座，通常插頭在 DCE 端 ,插座在 DTE 端。 EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束狀態(tài)信號(hào)。而該系統(tǒng)選用的是 ADC0809，下面就具體的介紹一下 ADC0809 的工作原理。其中有四個(gè)電源引腳，用來接入單片機(jī)的工作電源。它們被應(yīng)用在不同領(lǐng)域里， 8 位單片機(jī)由于功能強(qiáng)大，被廣泛的應(yīng)用在工業(yè)控制、智能接口、儀表儀器等各個(gè)領(lǐng)域。原理圖如圖 所示。該數(shù)據(jù)采集對(duì)拾震計(jì)輸出的電信號(hào)模擬放大后送至 A/D 數(shù)字化， A/D 采用同時(shí)采樣，采樣數(shù)據(jù)經(jīng) DSP 數(shù)字濾波處理后，變成數(shù)字地震信號(hào)。該階段的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要有兩類，一類以儀表儀器和采集器、通用接口總線和計(jì)算機(jī)組成。 [關(guān)鍵詞 ]: 數(shù)據(jù)采集 。 MAX232。 20世紀(jì) 80 年代后期，數(shù)據(jù)采集發(fā)生了很大的變化，工業(yè)計(jì)算機(jī)、單片機(jī)和大規(guī)模集成電路的組合，用軟件管理，是系統(tǒng)的成本減低，體積變小，功能成倍增加，數(shù)據(jù)處理能力大大加強(qiáng)。 [8] 受需求牽引，新一代機(jī)載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為滿足飛行實(shí)驗(yàn)應(yīng)用也在快速地發(fā)展。原理圖如圖 2 所示?？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(shì)： 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)。還有由P0口、 P1口、 P2口、 P3口的所有引腳構(gòu)成的單片機(jī)的輸入 /輸出（ I\O）引腳。由 C、 B、 A 的編碼來決定所選的模擬通道。 Vref：參考電壓。 （ 4）傳輸電纜長(zhǎng)度 由 RS232C 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在碼元畸變小于 4%的情況下，傳輸電纜長(zhǎng)度應(yīng)為 50 英尺，其實(shí)這個(gè) 4%的碼元畸變是很保守的，在實(shí)際應(yīng)用中，約有 99%的用戶是按碼元畸變 1020%的范圍工作的，所以實(shí)際使用中最大距離會(huì)遠(yuǎn)超過 50 英尺。 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； 所有開發(fā)工具的設(shè)置都是對(duì)話框形式的； 真正的源代碼級(jí)的對(duì) CPU 和外圍器件的調(diào)試器； 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 。 ③ 面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法。還可以修改程序代碼，檢查、調(diào)試、重置、單步執(zhí)行或繼續(xù)執(zhí)行程序。將下位機(jī)采集到的數(shù)據(jù)通過坐標(biāo)軸動(dòng)態(tài)顯示出來。經(jīng)測(cè)單片機(jī) I/O 輸出端口電平 后發(fā)現(xiàn)，沒有生成 .HEX 文件，即將程序下載到單片機(jī)內(nèi)，經(jīng)改后，解決了這個(gè)問題。經(jīng)過查詢資料發(fā)現(xiàn)是電流不夠，進(jìn)而給單片機(jī) P0 口再接一上拉排阻，且將電源功率增大。 主要表現(xiàn)在顯示時(shí)不夠穩(wěn)定，時(shí)而就會(huì)出現(xiàn)數(shù)值跳變，這種情況是由于杜邦線與排針連接時(shí)有松動(dòng)。 硬件調(diào)試遇到的第 四 個(gè)問題是將下位機(jī)用串口與上位機(jī)連接后，發(fā)現(xiàn)下位機(jī)采集到的數(shù)據(jù) 信息無法上傳到上位機(jī)。 之后開始在焊接板上進(jìn)行電路焊接。本設(shè)計(jì)先畫出單片機(jī)，然后將 四位數(shù)碼管 與單片機(jī)連接，再將 ADC0809與單片機(jī)端口連接， 進(jìn)而 將 四個(gè)電位器與 ADC0809連接 ， 再將 MAX232與 RS232C 連接好后與單片機(jī)的 、 口相連。 圖 代碼窗口 過程列表框 對(duì)象列表框 編輯程序代碼 （ 4） 屬性（ properties）窗口 屬性是指對(duì)象的特征，如大小、標(biāo)題或顏色等數(shù)據(jù)。 ⑧ 、分布式環(huán)境及 Inter環(huán)境下的應(yīng)用程序，它提供 DHTML（ Dynamic HTML）設(shè)計(jì)工具，可以設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁?！白罱K程序 .hex”文件下載到 AT89C52 成功的界面如圖 所示。 8 腳（ R2IN）、 9 腳（ R2OUT）、 10 腳（ T2IN）、 7 腳（ T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。 RS232C最常用的 9條引線的信號(hào)內(nèi)容。 START：轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)，高電平有效。 為了顯示字符，要為 LED顯示器提供顯示段碼（或稱字形代碼），組成一個(gè)“ 8”字的七段，再加上 1個(gè)小數(shù)點(diǎn)位，共計(jì)八段。另外， AT89C52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2種軟件可選擇節(jié)電模式。 該部分 由 AT89C5 ADC080 MAX23 LED 數(shù)碼顯示器組成。 盡管現(xiàn)在以微機(jī)為核心的可編程數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)作為數(shù)據(jù)采集技術(shù)的發(fā)展方向得到了迅速的發(fā)展 ,并且適于通用微機(jī) (如 IBM PC 系列 ) 使用的板卡級(jí)數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品也已大量出現(xiàn) ,組成一個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)簡(jiǎn)單到只需要一塊數(shù)據(jù)采集卡 ,把它插在微機(jī)的擴(kuò)展槽內(nèi) ,并輔以應(yīng)用軟件 ,就能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集功能 ,但這并不會(huì)對(duì)基于單片機(jī)為核心的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)產(chǎn)生影響 ,因?yàn)閱纹瑱C(jī)功能強(qiáng)大、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高、靈活性好、開發(fā)容易等優(yōu)點(diǎn) ,使得基于單片機(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 . 傳統(tǒng)的基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由于沒有上位機(jī)的支持 ,不管采用什么樣的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 ,它的存儲(chǔ)容量都是有限的 ,所以不得不對(duì)存儲(chǔ)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行覆蓋刷新 ,這樣不利于用戶對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整體分析 ,因而也不能對(duì)生產(chǎn)過程的狀況進(jìn)行準(zhǔn)確的把握。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是通過采集傳感器輸出的模擬信號(hào)并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并進(jìn)行分析、處理、傳輸、顯示、存儲(chǔ)和顯示。大概在 60 年代后期，國(guó)內(nèi)外就有成套的數(shù)據(jù)采集設(shè)備和系統(tǒng)多屬于專用的系 統(tǒng)。本設(shè)計(jì) 采用了單片機(jī) AT89C52 來實(shí)現(xiàn)，硬件部分是以單片機(jī)為核心，還包括 A/D 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，顯示模塊，和串行接口部分。 1. 引言 研究背景及其目的意義 近年來，數(shù)據(jù)采集及其應(yīng)用受到了人們?cè)絹碓綇V泛的關(guān)注，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)也有了迅速的發(fā)展，它可以廣泛的應(yīng)用于各種領(lǐng)域。 [8] 盡管現(xiàn)在以微機(jī)為核心的可編程數(shù)據(jù)采集與處理采集技術(shù)的發(fā)展方向得到了迅速的發(fā)展，而且組成一個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)只需要一塊數(shù)據(jù)采集卡，把它插在微機(jī)的擴(kuò)展槽內(nèi)并輔以應(yīng)用軟件，就能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集功能，但這并不會(huì)對(duì)基于單片機(jī)為核心的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)產(chǎn)生影響。數(shù)據(jù)采集也是從一個(gè)或多個(gè)信號(hào)獲取對(duì)象信息的過程。通道選擇方面，通過對(duì)硬件的優(yōu)化使得避免使用鍵盤，而只需兩個(gè)按鍵開關(guān)去實(shí)現(xiàn)通道切換。片上 Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。每 個(gè)發(fā)光二極管的陽極與輸入端相連。 ADDA、 ADDB、 ADDC：模擬通道地址線。它是在 1970 年由美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（ EIA）聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、調(diào)制解調(diào)器IN4IN3IN5IN7IN6STARTD1GNDVref(+)VccCLOCKOED3ALEADDCADDBADDAIN0IN1IN2D2Vref(+)D0D4D5D6D71262728141312111098 7 6 5 4 3 22021222324251516171819EOCADC0809 廠家及計(jì)算機(jī)終端生產(chǎn)廠家 共同制定的用于串行通訊的標(biāo) 準(zhǔn)。 第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。 AT89C52 控制 ADC0809 實(shí)行數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)換 的程序編譯界面 如圖 所示。 利用 ADO（ Active Database Object）或數(shù)據(jù)控件可以訪問多種數(shù)據(jù)庫，如 Access、Oracle、 DBASE、 FoxPro、 Excel、 Lotus123 等 。 圖 設(shè)計(jì)窗口 （ 3） 代碼 (code)窗口 在設(shè)計(jì)模式中，通過雙擊窗體或窗體上任何對(duì)象或通過“工程資源管理器”窗口中的“查看代碼”按鈕來打開代碼編輯器窗口。通過仿真可以避免因電路錯(cuò)誤而將器件燒毀，并且能夠進(jìn)一步了解軟件程序編寫是