【正文】 GND：接地。最后一種是控制引腳，控制引腳有四條，部分引腳具有復位功能。其中有四個電源引腳，用來接入單片機的工作電源。在應用中可直接替換。掉電保護方式下， RAM 內容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統可編程 Flash，使得 STC89C52為眾多嵌入式控制應用系統提供高靈活、超有效的解決方案?？v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。 [8] 單片機按內部數據通道的寬度，可分為 4位、 8 位、 16位及 32位單片機。 5． DRC 檢查： 布線完成后，為了確保 PCB 板符合設計規(guī)則、所有的網絡連接正確，必須對電路板進行設計規(guī)則檢查。元件布局可以由系統自動完成，然后進行手工調整布局，布局合理后才能進行下一步的布線工作。同時 STC89C52 中的 端與 端分別與PCF8591 的 SDA 端和 SCL 端相連，實現數據的發(fā)送與接受，進而實現對電壓數值量的AD、 DA 轉換，從而在 LED 上顯示所采集電壓數據數值，而 PC 機上的串口調試助手則顯示 16進制的數值。 STC89C52 的 P0 端的 8 個端口與 74HC245 的 A1— A8 端口相連，以及與74HC138 的 A0、 A A E3端口相連，從而實現對 4 個數碼管的控制。 由于單片機采用的是 USB 接口供電，且單片機必須與 PC機保持串行通信，所以在本設計中采用了 PL2303 的 USB— UART 轉換電路進行通信。 SCL 線為高電平期間， SDA 線由高電平向低電平的變化表示起始信號； SCL 線為高電平期間， SDA 線由低電平向高電平的變化表示終止信號。本實驗中我們采用的是 I2C 通信。由于串行通訊方式具有使用線路少、成本低，特別是在遠程傳輸時，避免了多條線路特性的不一致而被廣泛采用。 按鍵 單片機中的復位方式有三種：手動按鈕復位、上電復位、積分型上電復位。它使用了 8個 LED 顯示管，其中 7個用于顯示字符 ， 1 個用來顯示小數點，故通常稱之為八段發(fā)光二極管數碼顯示器。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。 鑒于上面三種方案，在價格、轉換速度及應用程度等多種標準考量下，在本設計選用的是逐漸逼近式 A/D 轉換器 —— PCF8591 單片機的選擇 A/D轉換器 單片機 單片機 LED 顯示器 滑動變阻器調節(jié)按鍵 RS232 或 PL2303 采集信號 單片機 是一種面向大規(guī)模的集成電路芯片，是微型計算機中的一個重要的分支。 A/D 轉換器型號很多，而其轉換時間和轉換誤差也各不相同。而數據的顯示則采用的是 LED數碼管，該器件比較簡單，在生活中接觸也較多。 在該系統中需要將模擬量轉換為數據量，而 A/D 是將模擬量轉換為數字量的器件，他需要考慮的指標有：分辨率、轉換時間、轉換誤差等等。數據采集技術廣泛引用在各個領域。 Keil 有以下幾個特點： 全功能的源代碼編 輯器； 器件庫用來配置開發(fā)工具設置； 項目管理器用來創(chuàng)建和維護用戶的項目； 集成的 MAKE 工具可以匯編、編譯和連接用戶嵌入式應用； 1 所有開發(fā)工具的設置都是對話框形式的； 1 真正的源代碼級的對 CPU 和外圍器件的調試器； 1 高級 GDI(AGDI) 接口用來在目標硬件上進行軟件調試以及和 Monitor51 進行通信 其它 單片機下載驅動軟件：將 Keil軟件編程代碼通過 USB 接口下載到主芯片 STC89C52中，從而實現數據采集系 統的電壓數據采集工作。除增加了源代碼、功能導航器、模板編輯以及改進的搜索功能外， uVision3 還提供了一個配置向導功能，加速了啟動代碼和配置文件的生成。 幾乎適用于任何類型應用程序的“拖放式”用戶界面設計器。 Microsoft Visual Studio 2021 開發(fā)系統是一個完整的開發(fā)工具系列，旨在為Microsoft Windows 操作系統、 Web 和移動設備快速構建和部署各種應用程序。 Protel99SE 的功能特性 開放式集成化的設計管理體系 超強功能的、修改與編輯功能 強大的設計自動化功能 Microsoft Visual Studio 2021 介紹 Microsoft Visual Studio 2021 是基于 . 框架的。 （ 2）可編程邏輯設計系統（ Advanced PLD 99）：可編程邏輯設計系統包含一個有語法功能的文本編輯器和一個波形編輯器（ Waveform）。 （ 2）印刷電路板設計系統（ Advanced PCB 99）：印刷電路板設計系統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。 Protel99se 介紹 Protel99SE 是應用于 Windows9X/2021/NT 操作系統下的 EDA 設計軟件，采用設計庫管理模式，可以進行聯網設計，具有很強的數據交換能力和開放性及 3D 模擬功能，是一個 32 位的設計軟件，可以完成電路原理圖設計，印制電路板設計和可編程邏輯器件設計等工作，可以設計 32個信號層， 16個電源 地層和 16 個機加工層。 實現階段：采用 C語言及匯編語言編碼，采用 KeiluVision3軟件完成，并用 Protel 99 SE軟件進行電路圖的繪制，用數據線串行來實現更為完整的系統功能。 預期成果 分析階段：單片機數據采集系統的需求分析。 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。該系統采用的是 STC89C52單片機，此芯片功能比較強大，能夠滿足設計要求。數據采集是工業(yè)控制等系統中的重要環(huán)節(jié) ,通常采用一些功能相對獨立的單片機系統來實現 ,作為測控系統 不可缺少的部分 ,數據采集的性能特點直接影響到整個系統。 該課題研究的主要內容內容 數據采集技術是信息科學的重要分支之一 , 它研究信息數據的采集、存儲、處理以及控制等問題。 [11] 由美國 PASCO 公司生產的“科學工作室”是將數據采集應用于物理 實驗的嶄新系統，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據；（ 2）計算機接口：將來自傳感器的數據信號輸入計算機，采樣速率最高為 25 萬次 /S；（ 3）軟件：中文及英文的應用軟件。 我國的數字地震觀測系統主要采用 TDE124C 型 TDE224C 型地震數據采集系統。這就使得以單片機為核心的數據采集系統在許多領域得到了廣泛的應用。數據采集技術已經成為一種專門的技術，在工業(yè)領域得 到了廣泛的應用。第二類以數據采集卡、標準總線和計算機構成，這一類在工業(yè)現場應用較多。從 70 年代起，數據采集系統發(fā)展過程中逐漸分為兩類，一類是實驗室數據采集系統，一類是工業(yè)現場數據采集系統。由于該種數據采集測試系統具有高速性和一定的靈活性，可以滿足眾多傳統方法不能完成的數據采集和測試任務，因而得到了初步的認可。 模數轉換器 PCF8591 ....................................... 19 第 五 章 軟件部分 .................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 關鍵詞 ： 單片機 數據采集 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。數據采集與通信控制采用了模塊化的設計，數據采集與通信控制采用了單片機 STC89C52 來實現，硬件部分是以單片機為核心，還包括 A/D 模數轉換模塊，顯 示模塊， USB 接口和串行接口部分。 測試階段：基于 C51單片機采集系統進行上 位機與下位機的數據采集，測試本系統是否能達到預期的設想，是否能完成數據采集工作，針對發(fā)現的問題或新的要求及時完善本系統。根據基于 C51 單片機采集系統要完成的數據采集工作，明確本系統要做什么，撰寫需求說明書。該系統從機負責數據采集并應答主機的命令。 四、研究方案 本系統在 Windows 7環(huán)境下工作，前臺使用 C51單片機完成 ；后臺使用 KeiluVisionProtel 99 SE軟件來完成，主要運用 C語言及匯編語言進行編程。 按鍵 鍵盤是一種常見的輸入設備，用戶可以向計算機輸入數據或命令。它使用了 8個 LED顯示管，其中 7 個用于顯示字符， 1 個用來顯示小數點，故通常稱之為八段發(fā)光二極管數碼顯示器。 而本設計選用的是 STC89C52. 串行口的選擇 該串行口我選用了標準 RS232C 接口，它是電平與 TTL 電平轉換驅動電路。 (3)并行式 A/D 轉換器：它又被稱為 flash（快速）型，它的轉換數度很高，但她采用了很多個比較器，而 n 位的轉換就需要 2n1 個比較器，因此電路規(guī)模也極大，價格也很貴，只適用于視頻 A/D 轉換器等數度特別高的領域。位數越高其分辨率就越高，價格也就越貴。本系 統采用 16位（ A/D）模擬數字變換，總采樣率達 500K