【正文】 在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，也得到不少同學(xué)的幫助，尤其是華永攀和丁肖同學(xué)在畢業(yè)設(shè)計(jì)中給了我很大的幫助，在此一并致以誠(chéng)摯謝意。在跟他一次次的探討中，我深深感覺到劉老師淵博的知識(shí)，廣闊的胸襟，還有處處為人著想的作風(fēng)。最后，在程序編程時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)芯片上的端口錯(cuò)誤，最終導(dǎo)致編譯不通過(guò)或數(shù)碼管或LED數(shù)碼管無(wú)法顯示。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中我學(xué)到了很多，不管在硬件上還是在軟件上都受益匪淺，同時(shí)也感覺到了在設(shè)計(jì)中所體現(xiàn)出的不足，對(duì)以前所學(xué)到的知識(shí)沒(méi)有深刻的理解和應(yīng)用，需要自己對(duì)以前所學(xué)知識(shí)進(jìn)行深化，對(duì)新知識(shí)不斷學(xué)習(xí)。從而顯示精確到小數(shù)后三位的較為精確電壓數(shù)值（3） 顯示按鈕部分 button1_Click() 顯示按鈕部分 button1_Click()是每按一下顯示按鈕都會(huì)執(zhí)行顯示操作，從而顯示界面顯示精確采集電壓數(shù)值。由于本設(shè)計(jì)我們所測(cè)外部模擬電壓范圍為05V，0V對(duì)應(yīng)為0,5V就對(duì)應(yīng)255，外部所測(cè)電壓經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換AD變化為數(shù)字量0255，數(shù)碼管也就顯示此值十進(jìn)制轉(zhuǎn)化值（（AD/255）*5）。 在前三個(gè)字節(jié)操作過(guò)程，都要等待器件給與回應(yīng)一個(gè)“應(yīng)答位0” 第四個(gè)字節(jié)，接收從器件發(fā)回的首字節(jié)后，單片機(jī)要主動(dòng)返回一個(gè)“(非)應(yīng)答位0”……特別注意： 接收器件返回?cái)?shù)據(jù)的中間字節(jié)，主機(jī)主動(dòng)返回“應(yīng)答位0”，但最后一個(gè)字節(jié)，主機(jī)要返回一個(gè)“非應(yīng)答位1”，以此通知從機(jī)讀取數(shù)據(jù)結(jié)束，發(fā)送停位。如圖所示：（5） I2C通信的讀數(shù)據(jù)i2c_readbyte()操作 首先I2C起始信號(hào)，然后發(fā)送首字節(jié)，即器件（EEPROM)地址。主機(jī)讀數(shù)據(jù)時(shí)，接收一個(gè)字節(jié)結(jié)束后，主機(jī)也需要發(fā)送一應(yīng)答位“0”，但是當(dāng)接收最后一個(gè)字節(jié)結(jié)束后，則需發(fā)送一個(gè)非應(yīng)答位“1”，發(fā)完了1后，再發(fā)一個(gè)停止信號(hào)，最終結(jié)束通信。第五章 軟件部分本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有一個(gè)主程序,六個(gè)子程序部分，六個(gè)子程序部分分別為I2C通信的啟動(dòng)i2c_start(）與停止i2c_stop()操作、I2C通信的應(yīng)答 i2c_ACK()與非應(yīng)i2c_waitACK()答操作、I2C通信的數(shù)據(jù)發(fā)送i2c_sendbyte()與接收i2c_recbyte()操作、I2C通信的讀數(shù)據(jù)i2c_readbyte()操作、采用UART發(fā)送數(shù)據(jù)UART_Send_Byte()到PC機(jī)界面操作、數(shù)碼管數(shù)據(jù)的顯示與刷新refresh()操作。 當(dāng)系統(tǒng)為A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，模擬輸出允許為0?？刂谱止?jié)存放在控制寄存器中。引腳地址為A2 A1 A0，其值由用戶選擇，因此I2C系統(tǒng)中最多可接8個(gè)具有I2C總線接口的A/D器件。 AOUT: D/A轉(zhuǎn)換輸出端。(～6V) SDA、SCL：I2C總線的數(shù)據(jù)線、時(shí)鐘線。電源電壓典型值為SV。這就是說(shuō)，它既可以作A/D轉(zhuǎn)換也可以作D/A轉(zhuǎn)換。按模擬量轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換器。（2）共陽(yáng)極接法。在閑置模式下，CPU 停止工作，但RAM、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。（1）地址線上輸入欲編程的存儲(chǔ)單元地址；（2）在數(shù)據(jù)線上輸入編程數(shù)據(jù)；（3）加正確的控制信號(hào)組合；（4）在高壓模式下使VPP 為12V；（5）在ALE 引腳上加一次負(fù)脈沖，可對(duì)FLASH 存儲(chǔ)器的一個(gè)字節(jié)或保密位進(jìn)行編程。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2 應(yīng)不接?！　TAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。EA /VPP：當(dāng)EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE 禁止，置位無(wú)效。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE 脈沖。ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3 口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。在給出地址1時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。在FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)，P1 口作為第八位地址接收。P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。 STC89C52單片機(jī)的管腳說(shuō)明　　VCC：供電電壓。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。STC89C52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： l 與MCS51 產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容；l 片內(nèi)集成4KB 的FLASH 存儲(chǔ)器，可反復(fù)編程/擦除1000 次；l 數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10 年；l 全靜態(tài)設(shè)計(jì)，時(shí)鐘頻率范圍為0～24MHz、33MHz；l 三個(gè)程序存儲(chǔ)器保密位；l 1288 字節(jié)的內(nèi)部RAM；l 32 條可編程的I/O 口線；l 2 個(gè)可工作于4 種模式的16 位定時(shí)/計(jì)數(shù)器；l 5 個(gè)中斷源/2 個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)；l 可編程串行通道；l 具有4 種工作模式的全雙工串行口；l 低功耗的待機(jī)工作模式和掉電工作模式；l 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路；l 具有4 種工作模式的全雙工串行口；l 低功耗的待機(jī)工作模式和掉電工作模式；l 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路； 其引腳圖，它一共有40個(gè)引腳，引腳又分為四類。它在硬件資源和功能、軟件指令及編程上與Intel 80C3X 單片機(jī)完全相同?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。（2） 簡(jiǎn)介STC89C52STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。隨著移動(dòng)通訊、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)等高科技產(chǎn)品進(jìn)入家庭，32位單片機(jī)應(yīng)用得到了長(zhǎng)足發(fā)展?？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。4． 手工調(diào)整：自動(dòng)布線雖然成功率很高，但往往存在不滿意的地方，這時(shí)就需要進(jìn)行手工調(diào)整，以滿足設(shè)計(jì)要求。22． ．元件布局：規(guī)劃電路板并導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表后，通過(guò)執(zhí)行命令，系統(tǒng)將自動(dòng)裝入元件并將元件布置在電路板邊框內(nèi)。24C01是串行接口的EEPROM存儲(chǔ)器，常用于存儲(chǔ)需要掉電保存的數(shù)據(jù)。 晶振類似單片機(jī)的心臟，是給單片機(jī)提供工作節(jié)拍的，旁邊的電容是起振作用。如圖所示： 3）該設(shè)計(jì)采用的是I2C通信的方式 第四章 硬件部分 原理圖設(shè)計(jì)該系統(tǒng)是一個(gè)主從式多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，主機(jī)和從機(jī)均用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，它的主機(jī)部分負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理和顯示，主機(jī)和從機(jī)之間用USB—UART轉(zhuǎn)換電路PL2303進(jìn)行通信。2） I2C總線是由數(shù)據(jù)線SDA和時(shí)鐘SCL構(gòu)成的串行總線，可發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。 RS232C接口（又稱 EIA RS232C）是目前最常用的一種串行通訊接口。通過(guò)復(fù)位可以瞬間讓單片機(jī)處于初始狀態(tài)，轉(zhuǎn)動(dòng)滑動(dòng)變阻器后按復(fù)位鍵，電壓值會(huì)相應(yīng)的變?yōu)檎_的電壓值。LED數(shù)碼顯示有動(dòng)態(tài)掃描顯示法和靜態(tài)顯示。我們還采用了USBUART轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行通行，USB接口既可以為單片機(jī)提供電源也可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)的的連接從而實(shí)現(xiàn)電壓值的接受與轉(zhuǎn)換。單片機(jī)要使用特定的組譯和編譯軟件編譯程序，再用Keiluvision3把程序下載到單片機(jī)內(nèi)。(2)雙積分A/D轉(zhuǎn)換器：它是一種間接式的A/D轉(zhuǎn)換器，優(yōu)點(diǎn)是抗干擾能力強(qiáng)，精度比較高，缺點(diǎn)是數(shù)度很慢，適用于對(duì)轉(zhuǎn)換數(shù)度要求不高的系統(tǒng)。：A/D轉(zhuǎn)換器單片機(jī)單片機(jī)LED顯示器滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)按鍵RS232或PL2303采集信號(hào) 系統(tǒng)框圖 方案論證 A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換的選擇A/D轉(zhuǎn)換器的種類很多，就位數(shù)來(lái)說(shuō)，可以分為8位、10位、12位和16位等。在該系統(tǒng)中采用的是PCF8591系列的單片機(jī)。原來(lái)由小規(guī)模集成的數(shù)字邏輯電路及硬件程序控制器組成的采集系統(tǒng)被微處理器控制的采集系統(tǒng)所代替。硬件連接方面，傳統(tǒng)臺(tái)式PC機(jī)支持標(biāo)準(zhǔn)RS232接口，當(dāng)下帶有串口的PC很少見，所以需要usb/232轉(zhuǎn)換接口，并且安裝相應(yīng)驅(qū)動(dòng)程序。uVision3提供邏輯分析器，可監(jiān)控基于MCUI/O引腳和外設(shè)狀態(tài)變化下的程序變量。 支持母板頁(yè)，用于跨 Web 應(yīng)用程序維護(hù)一致的外觀。其特點(diǎn)有： 支持 Visual Basic、C、C++ 和 J 語(yǔ)言?？傮w來(lái)說(shuō)是一個(gè)非常龐大的軟件，甚至包含代碼測(cè)試功能。利用PLD系統(tǒng)可以最大限度的精簡(jiǎn)邏輯部件，使數(shù)字電路設(shè)計(jì)達(dá)到最簡(jiǎn)化?！　。?）自動(dòng)布線系統(tǒng)（Advanced Route 99）：本系統(tǒng)包含一個(gè)基于形狀（Shapebased）的無(wú)柵格自動(dòng)布線器，用于印刷電路板的自動(dòng)布線，以實(shí)現(xiàn)PCB設(shè)計(jì)的自動(dòng)化。電路工程設(shè)計(jì)部分(1)電路原理設(shè)計(jì)部分（Advanced Schematic 99）：電路原理圖設(shè)計(jì)部分包括電路圖編輯器（簡(jiǎn)稱SCH編輯器）、電路圖零件庫(kù)編輯器（簡(jiǎn)稱Schlib編輯器）和各種文本編輯器。完成階段：撰寫《基于C51單片機(jī)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)報(bào)告》及畢業(yè)論文。設(shè)計(jì)階段：分為概要設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)，解決系統(tǒng)怎樣做的問(wèn)題。用USB接口與電腦相連，實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與下位機(jī)相連。然后通過(guò)PL2303或RS232轉(zhuǎn)換送到PC機(jī)上顯示，顯示界面為我們送的串口調(diào)試界面。本系統(tǒng)采用下位機(jī)負(fù)責(zé)模擬數(shù)據(jù)的采集,從單片機(jī)負(fù)責(zé)采集八路數(shù)據(jù)，并應(yīng)答主機(jī)發(fā)送的命令，上位機(jī)即主機(jī)是負(fù)責(zé)處理接受過(guò)來(lái)的數(shù)字量的處理及顯示，主機(jī)和從機(jī)之間用PL2303或RS232進(jìn)行通信。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(guò)程。如愛爾蘭ACRA公司2000年研發(fā)推出的新一代KAM500機(jī)載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)到了2006年。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)。它起始于20世紀(jì)中期，在過(guò)去的幾十年里，隨著信息領(lǐng)域各種技術(shù)的發(fā)展，在數(shù)據(jù)采集方面的技術(shù)也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，采集數(shù)據(jù)的信息化是目前社會(huì)的發(fā)展主流方向。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。20世紀(jì)90年代至今，在國(guó)際上技術(shù)先進(jìn)的國(guó)家，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)已成功的運(yùn)用到軍事、航空電子設(shè)備及宇航技術(shù)、工業(yè)等領(lǐng)域。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。20世紀(jì)70年代后期，隨著微型機(jī)的發(fā)展，誕生了采集器、儀表同計(jì)算機(jī)溶為一體的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。關(guān)鍵詞： 單片機(jī) 數(shù)據(jù)采集 STC89C52 PCF8591 AbstractThis 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 datamunicati