【正文】 .......................................................... Protel99se 介紹 ........................................................................................................ KeilUvision3 介紹 ............................................................................................ Microsoft Visual Studio 2021 介紹 ......................................................... 其它 ......................................................................................................................... 第 三 章 數(shù)據采集 ................................................................................................ 6 數(shù)據采集系統(tǒng) .............................................. 7 方案論證 .................................................. 8 A/D 模數(shù)轉換的選 擇 ...................................... 8 單片機的選擇 ............................................ 8 串行口的選擇 ........................................... 9 LED 顯示部分 ............................................ 9 按鍵 .................................................. 61 通信方式 ..............................................................................................................7 第 四 章 硬件部分 .................................................................................................10 ................................ 錯誤 !未定義書簽。 20 世紀 90 年代至今，在國際上技術先進的國家，數(shù)據采集系統(tǒng)已成功的運用到軍事、航空電子設備及宇航技術、工業(yè)等領域。如愛爾蘭 ACRA 公司 2021 年研發(fā)推出的新一代 KAM500 機載數(shù)據采集系統(tǒng)到了 2021 年。 用 USB接口與電腦相連，實現(xiàn) PC機與下位機相連。 （ 3）自動布線系統(tǒng)（ Advanced Route 99）：本系統(tǒng)包含一個基于形狀（ Shapebased）的無柵格自動布線器，用于印刷電路板的自動布線，以實現(xiàn) PCB 設計的自動化。 支持母板頁，用于跨 Web 應用程序維護一致的外觀。在該系統(tǒng)中采用的是 PCF8591 系列的單片機。 我們還采用了 USBUART 轉換電路進行通行， USB 接口既可以為單片機提供電源也可以實現(xiàn)單片機與 PC 機的的連接從而實現(xiàn)電壓值的接受與轉換。 2） I2C 總線是由數(shù)據線 SDA 和時鐘 SCL 構成的串行總線，可發(fā)送和接收數(shù)據。只有加載了網絡表和元件封裝后，電路板的自動布線才能完成。它與單板機或個人電腦有著本質的區(qū)別，單片機屬于芯片級應用，需要用戶了解單片機芯片的結構和指令系統(tǒng)以及其它集成電路應用技術和系統(tǒng)設計所需要的理論和技術，用這樣特定的芯片設計應用程序，從而使芯片具備特定的智能。還有兩個時鐘引腳 XTALXTAL2。 P2 口當用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據存儲器進行存取時， P2 口輸出地址的高八位。另外，該引腳被略微拉高。在芯片擦除操作中，代碼陣列全被寫 1且在任何非空存儲字節(jié)被重復編程以前，該操作必須被執(zhí)行。 PCF8591 是具有 I2C 總線接口的 8位 VD 及 D/A 轉換器。 圖 PCF8591 的引腳圖 石家莊鐵道大學畢業(yè)設計 PCF8591 與 STC89C52 單片機的接口方式，如圖 所示： 圖 PCF8591 與單片機的連接圖 PCF8591 采用典型的 I2C 總線接口器件尋址方法，即總線地址由器件地址、引腳地址和方向位組成。其流程圖見圖 圖 主程序 （ 2） I2C 通信的啟動 i2c_start(）與停止 i2c_stop()操作 該子程序部分 SCL 為高電平期間，數(shù)據線上的數(shù)據必須保持穩(wěn)定，只有 SCL 信號為低電平期間， SDA 狀態(tài)才允許變化。 第五章 軟件部分 單片機主程序設計 本數(shù)據采集系統(tǒng)系統(tǒng)的設計有一個主 程序 ,六個子程序部分，六個子程序部分分別為 I2C通信的啟動 i2c_start(）與停止 i2c_stop()操作、 I2C通信的應答 i2c_ACK()與非應 i2c_waitACK()答操作、 I2C 通信的數(shù)據發(fā)送 i2c_sendbyte()與接收i2c_recbyte()操作、 I2C 通信的讀數(shù)據 i2c_readbyte()操作、采用 UART 發(fā)送數(shù)據UART_Send_Byte()到 PC 機界面操作、數(shù)碼管數(shù)據的顯示與刷新 refresh()操作。 AOUT: D/A 轉換輸出端。 按模擬量轉換成數(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 轉換器。由于輸入至內部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR 8EH 地址上置 0。 P2 口： P2 口為一個內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個 TTL 門電流，當 P2 口被寫 1時，其管腳被內部上拉電阻拉高，且作為輸入。其中有四個電源引腳，用來接入單片機的工作電源。縱觀單片機的發(fā)展過程，可以預示單片機的發(fā)展趨勢： 微型單片化 低功耗 CMOS 與多品種共存 可靠性和應用水平越來越高 單片機有著微處理器所不具備的功能，它可以獨立地完成現(xiàn)代工業(yè)控制所要求的智能化控制功能這就是單片機的最大特點。同時 STC89C52 中的 端與 端分別與PCF8591 的 SDA 端和 SCL 端相連，實現(xiàn)數(shù)據的發(fā)送與接受，進而實現(xiàn)對電壓數(shù)值量的AD、 DA 轉換，從而在 LED 上顯示所采集電壓數(shù)據數(shù)值，而 PC 機上的串口調試助手則顯示 16 進制的數(shù)值。本實驗中我們采用的是 I2C 通信。常用的芯片是 MAX232， MAX232 的優(yōu)點是： （ 1）一片芯片可以完成發(fā)送轉換和接收轉換的雙重功能。 在該系統(tǒng)中需要將模擬量轉換為數(shù)據量，而 A/D 是將模擬量轉換為數(shù)字量的器件，他需要考慮的指標有：分辨率、轉換時間、轉換誤差等等。 幾乎適用于任何類型應用程序的“拖放式”用戶界面設計器。 石家莊鐵道大學畢業(yè)設計 （ 2）印刷電路板設計系統(tǒng)（ Advanced PCB 99）：印刷電路板設計系統(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。 用 Keil uvision3軟件編寫，通過串口調試助手將編寫程序下載的主芯片中。 [11] 由美國 PASCO 公司生產的“科學工作室”是將數(shù)據采集應用于物理 實驗的嶄新系統(tǒng)，它由 3 部分組成：（ 1）傳感器：利用先進的傳感技術可實時采集技術可實時采集物理實驗中各物理量的數(shù)據；（ 2）計算機接口：將來自傳感器的數(shù)據信號輸入計算機，采樣速率最高為 25萬次 /S；（ 3）軟件：中文及英文的應用軟件。第二類以數(shù)據采集卡、標準總線和計算機構成，這一類在工業(yè)現(xiàn)場應用較多。 關鍵詞 ： 單片機 數(shù)據采集 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 ................................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 PCB 圖設計 ............................................................................................................... 單片機 .................................................... 13 LED數(shù)碼顯示器的應用原理 ..........................................................................錯誤 !未定義書簽。由于集成電路制造技術的不斷提高，出現(xiàn)了高性能、高可靠的單片機數(shù)據采集系統(tǒng)（ DAS）。本系統(tǒng)采用 16 位（ A/D）模擬