基于8051和adc0809ccn的數(shù)據(jù)采集設(shè)計98437(編輯修改稿)
2024-07-25 00:22 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 方案二：軟件譯碼 軟件譯碼是用軟件來完成硬件的功能，接線靈活，顯示段碼完全由軟件來處理，是目前常用的顯示驅(qū)動方式。2．顯示方法 在該單片機(jī)系統(tǒng)中，使用7段LED顯示器構(gòu)成8位顯示器，段選線控制顯示的字符，位選線控制顯示位的亮或暗。方案一：靜態(tài)顯示靜態(tài)顯示，顯示驅(qū)動電路具有輸出鎖存功能，單片機(jī)將所要顯示的數(shù)據(jù)送出后就不用再管，直到下一次顯示數(shù)據(jù)需要更新時再傳送一次數(shù)據(jù)。編程容易，管理簡單，顯示亮度高，顯示數(shù)據(jù)穩(wěn)定，占用很少的CPU時間。但引線多，線路復(fù)雜，硬件成本高。方案二：動態(tài)顯示動態(tài)顯示需要CPU時刻對顯示器件進(jìn)行數(shù)據(jù)刷新，顯示數(shù)據(jù)會有閃爍感，占用的CPU時間多。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。當(dāng)顯示裝置中有多個多段LED時，通常采用動態(tài)掃描驅(qū)動電路，節(jié)省開銷。3．顯示接口芯片的選擇方案一：8279接口芯片8279是Intel公司的通用可編程鍵盤和顯示器接口電路芯片，內(nèi)部有顯示RAM。8279可以實現(xiàn)對鍵盤和顯示器的自動掃描，識別閉合鍵的鍵號，完成顯示器的動態(tài)顯示。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。另外，8279與單片機(jī)的接口簡單，顯示穩(wěn)定，工作可靠。但8279所需外圍元件多（顯示驅(qū)動、譯碼等）、命令字多，調(diào)試?yán)щy，占用電路板面積大、綜合成本高，在中小系統(tǒng)中常常大材小用。方案二：8155接口芯片采用并行口擴(kuò)展芯片擴(kuò)展并行口的方法來設(shè)計顯示系統(tǒng)。用做顯示系統(tǒng)的傳統(tǒng)的芯片有8158258279等。這種方式的優(yōu)點是速度快，顯示數(shù)據(jù)簡單。缺點是，占用單片機(jī)口線多。如用8155，其內(nèi)部集成有：256個字節(jié)的SRAM、一個14位二進(jìn)制減法計數(shù)器和3個并行端口PA、PB和PC。但此方案同樣需要驅(qū)動顯示，同時顯示掃描還需占用CPU大量時間。但為設(shè)計的簡單化帶來方便，所以采用該芯片作為顯示接口芯片，A口為位選線，B口為段選線。4．鍵盤電路的確定 為了在控制系統(tǒng)中完成采集通道的選擇，還需要為該系統(tǒng)設(shè)置鍵盤。由于功能要求簡單，僅用兩個按鍵即可完成選擇功能，降低了系統(tǒng)的硬件開銷，軟件處理簡單。 傳輸方式分析串行通信有同步和異步兩種工作方式。方案一：同步方式要求發(fā)送與接受保持嚴(yán)格同步，由于串行傳輸逐位按順序進(jìn)行，為了約定數(shù)據(jù)是由哪一位開始傳輸，需設(shè)定同步字符。此方式傳輸速度快，但硬件復(fù)雜。方案二：異步方式，規(guī)定了數(shù)據(jù)傳輸格式，每個數(shù)據(jù)均以相同的幀格式傳送，每幀信息由起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶效驗位和停止位組成。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。異步通信依靠起始位、停止位保持通信同步。對硬件的要求低，實現(xiàn)起來比較簡單、靈活，適用于數(shù)據(jù)的隨機(jī)發(fā)送/接收，一般適用于50～9600bps的低速串行通信。RS232規(guī)定的電平和一般微處理器的邏輯電平不一致，必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。方案一：采用MCl488和MCl489芯片的轉(zhuǎn)換接口MCl488和MCl489芯片為早期的RS232至TTL邏輯電平的轉(zhuǎn)換芯片，需要177。12V電壓，并且功耗較大，不適合用于低功耗的系統(tǒng)。方案二：采用MAX232芯片的轉(zhuǎn)換接口MAX232是MAXIM公司的產(chǎn)品，包含兩路驅(qū)動器和接收器的RS232轉(zhuǎn)換芯片。芯片內(nèi)部有一個電壓轉(zhuǎn)換器，可以把輸入的+5V電壓轉(zhuǎn)換為RS232接口所需的177。10V電壓，尤其適用于沒有177。12V的單電源系統(tǒng)。由于RS232信號電平與MSC51型單片機(jī)信號電平（TTL電平）不一致，因此采用RS232標(biāo)準(zhǔn)時，必須進(jìn)行信號的電平轉(zhuǎn)換。RS232與TTL電平轉(zhuǎn)換芯片各有特點，此處選用MAXIM公司的MAX232芯片。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(jī)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(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)的通信。第2章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 信號調(diào)理電路信號調(diào)理的任務(wù) 將被測對象的輸出信號變換成計算機(jī)要求的輸入信號。圖21 信號調(diào)理過程對于多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的輸入通道，設(shè)置多路選擇開關(guān)，可降低硬件開銷。如圖21所示。為避免小信號通過模擬開關(guān)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(yīng)設(shè)前置放大環(huán)節(jié)（本文可不加以考慮）。 數(shù)據(jù)采集電路把連續(xù)變化量變成離散量的過程稱為量化，也可理解為信號的采樣。 把以一定時間間隔T逐點采集連續(xù)的模擬信號，并保持一個時間t，使被采集的信號變成時間上離散、幅值等于采樣時刻該信號瞬時值的一組方波序列信號，即采樣信號。 A/D轉(zhuǎn)換的一般步驟為了能不失真的恢復(fù)原模擬信號，采樣頻率應(yīng)不小于輸入模擬信號的頻譜中最高頻率的兩倍，這就是采樣定理，即 由于A/D轉(zhuǎn)換需要一定的時間，所以在每次采樣結(jié)束后，應(yīng)保持采樣電壓在一段時間內(nèi)不變，直到下一次采樣的開始。實際中采樣保持是做成一個電路。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。還要把每個樣值脈沖轉(zhuǎn)換成與它幅值成正比的數(shù)字量。以上為A/D轉(zhuǎn)換的一般步驟，在本電路中由ADC0809芯片完成。 ADC0809內(nèi)部功能與引腳介紹分辨率和精度在第一章中已作了相應(yīng)的計算和分析。ADC0809八位逐次逼近式A／D轉(zhuǎn)換器是一種單片CMOS器件，包括8位模擬轉(zhuǎn)換器、8通道轉(zhuǎn)換開關(guān)和與微處理器兼容的控制邏輯。8路轉(zhuǎn)換開關(guān)能直接連通8個單端模擬信號中的任何一個。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖22所示。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
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1