課程設(shè)計-多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(編輯修改稿)
2024-09-01 15:52 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 據(jù)采集數(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)輸出及顯示這五部分組成。輸入通道要實現(xiàn)對被測對象的檢測，采樣和信號檢測等工作。數(shù)據(jù)存儲與管理要用存儲器把采集到的信息存儲起來，建立相應的數(shù)據(jù)庫并進行管理與調(diào)用。數(shù)據(jù)處理就是從采集到的信息中刪除有關(guān)干擾，與無關(guān)信息。對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析便于檢索。數(shù)據(jù)輸出及顯示就是把數(shù)據(jù)以適當?shù)男问捷敵雠c顯示。按基本原理及特點可分為：積分型、逐次逼近型、并行比較型/串并行型、ΣΔ調(diào)制型、電容陣列逐次比較型及壓頻變換型。主要的技術(shù)指標：分辯率，轉(zhuǎn)換速率，量化誤差，偏移誤差，滿刻度誤，差線性度等電壓頻率轉(zhuǎn)換法 A/D轉(zhuǎn)換四步驟：采樣、保持、量化、編碼。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件電路主要以單片機AT80C51為核心，利用串行A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換TLC2543進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)對十路信號的采集、存儲、顯示及與PC機通信等功能。主要結(jié)構(gòu)如圖所示圖一89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓、高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的89C51是一種高效微控制器， 單片機89C51 圖二 TLC2543引腳功能說明如下：AIN0～AIN10：模擬輸入端，由內(nèi)部多路器選擇。CS：片選端，CS由高到低變化將復位內(nèi)部計數(shù)器，并控制和使能DATA OUT、DATA INPUT和I/O CLOCK。CS由低到高的變化將在一個設(shè)置時間內(nèi)禁止DATA INPUT和I/O CLOCK。DATA INPUT：串行數(shù)據(jù)輸入端，串行數(shù)據(jù)以MSB為前導并在I/O CLOCK的前4個上升沿移入4位地址，用來選擇下一個要轉(zhuǎn)換的模擬輸入信號或測試電壓，之后I/O CLOCK將余下的幾位依次輸入。 DATA OUT：A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果三態(tài)輸出端，在CS為高時，該引腳處于高阻狀態(tài)；當CS為低時，該引腳由前一次轉(zhuǎn)換結(jié)果的MSB值置成相應的邏輯電平；EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束端。在最后的I/O CLOCK下降沿之后，EOC由高電平變?yōu)榈碗娖讲⒈３值睫D(zhuǎn)換完成及數(shù)據(jù)準備傳輸； VCC、GND：電源正端、地； REF＋、REF－：正、負基準電壓端。通常REF＋接VCC，REF－接GND。最大輸入電壓范圍取決于兩端電壓差； I/O CLOCK：時鐘輸入/輸出端。 TLC2543每次轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)傳送使用16個時鐘周期，且在每次傳送周期之間插入CS的時序。在TLC2543的CS變低時開始轉(zhuǎn)換和傳送過程，I/O CLOCK的前8個上升沿將8個輸入數(shù)據(jù)位鍵入輸入數(shù)據(jù)寄存器，同時它將前一次轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)的其余11位移出DATA OUT端，在I/O CLOCK下降沿時數(shù)據(jù)變化。當CS為高時， I/O CLOCK和DATA INPUT被禁止，DATA OUT為高阻態(tài)。圖三 LED顯示電路LED顯示器集微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信息處理于一體，以其色彩鮮艷、動態(tài)范圍廣、亮度高、清晰度高、工作電壓低、功耗小、壽命長、耐沖擊、色彩艷麗和工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點，成為最具優(yōu)勢的新一代顯示媒體。過發(fā)光二極管芯片的適當連接（包括串聯(lián)和并聯(lián)）和適當?shù)墓鈱W結(jié)構(gòu)。可構(gòu)成發(fā)光顯示器的發(fā)光段或發(fā)光點。由這些發(fā)光段或發(fā)光點可以組成數(shù)碼管、符號管、米字管、矩陣管、電平顯示器管等等。通常把數(shù)碼管、符號管、米字管共稱筆畫顯示器，而把筆畫顯示器和矩陣管統(tǒng)稱為字符顯示器?；镜陌雽w數(shù)碼管是由七個條狀發(fā)光二極管芯片按圖12排列而成的?？蓪崿F(xiàn)0～9的顯示。其具體結(jié)構(gòu)有“反射罩式”、“條形七段式”及“單片集成式多位數(shù)字式”等圖四 鍵盤掃描使用單片機P1口直接輸入時的連接圖，每個按鍵獨占一條I/O口線，鍵盤的
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