【正文】 。 smgd=1。 smgk=0。 //顯示十位 Delay(5)。 smgd=1。 smgk=1。 smgd=0。 P0=LEDData[d/100]。 P0=0X7C。i++)。 while(x) for(i=0。 uchar Pre_KeyNo=16,KeyNo=16。 sbit smgd=P2^6。 在論文的完成過程中，還得到其他學院多位老師和同學的熱情幫助，在此表示感謝！ 感謝評審論文的各位老師為本文提出的寶貴的意見。 老師 淵博的學識，謙虛、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、靈活的思維方式、認真的工作作風和對學生的關心都令我佩服不已，諄諄教誨使我受益匪淺，這必將在今后的學習和工作中給我鼓勵和鞭策，為以后步入社會、適應工作奠定良好的基礎。其中在硬件電路設計的時候碰到了很大的阻力，通過耐心并且細致的深入的研究，找出了許多問題的出處，雖然最終沒有完全盡善盡美，但是這樣的一個過程，同樣使我得到了很多的磨練，受益良多。 同時，我也發(fā)現(xiàn)了很多不足之處，這需要在實踐中進一步完善 。 經(jīng)過這次畢業(yè)設計，我在用專業(yè)知識、專業(yè)技能分析和解決問題的能力得到全面系統(tǒng)的鍛煉。 單片機將采集到的數(shù)據(jù)處理后，通過串行口發(fā)送到 PC 機， 通過編寫上位機界面將接收的數(shù)據(jù)顯示出來。在這些 實際 應用中 ,單片機只是直接面向被控對象 的 底層 ， 而 要 對采集到的數(shù)據(jù)進行進一步分析和處理 就要 由功能強大的主控 PC 機來完成的。 在工業(yè)控制系統(tǒng)中 , 由下位機或探測站來 負責 各種數(shù)據(jù)的采集和執(zhí)行機構的控制 任務 。加之單片機的計算能力有限，難以進行復雜的數(shù)據(jù)處理。上位機和下位機都需要編程，它們都有專門的開發(fā)系統(tǒng)。上位機發(fā)出的命令首先傳給下位機，下位機再根據(jù)此命令解釋成相應時序信號直接控制相應設備。如圖 46 所示 圖 46 向串口發(fā)送數(shù)據(jù)子程序流程圖 江蘇師范大學本科生畢業(yè)設計 基于單片機的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計 29 5 上位機簡介 上位機是指人們可以直接發(fā)出操控命令的計算機，一般情況下是 PC，并在屏幕上顯示各種信號的變化（水位、溫度、氣壓等）。其流程圖如 45所示。接著將單片機的 口選通進行段選，然后將要顯示的數(shù)字的值發(fā)送給 P0 口。其流程 圖如圖 44 所示 江蘇師范大學本科生畢業(yè)設計 基于單片機的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計 27 開 始先 將 低 3 位 置 1 ， 選 定 3 行然 后 判 斷 該 按 鍵 發(fā) 生 在 哪 一 行是 否 有 按 鍵 按 下將 高 3 位 置 1 選 定 3 列將 列 數(shù) 賦 給 K e y N o0 — 2 行 分 別 附 加 起 始 值 0 , 3 , 6再 判 斷 發(fā) 生 在 哪 一 列結 束K e y N o = 9NY 圖 44 鍵盤掃描子程序流程圖 （ 5） LED 顯示程序 Display_Result(int d) 該子程序用的數(shù)碼管動態(tài)顯示方式。如圖 42 所示 開 始接 收 串 口 數(shù) 據(jù)按 選 定 的 通 道號 采 集結 束判 斷 收 到 的 數(shù) 據(jù) 第 4 位是 否 為 1選 定 循 環(huán) 采 集方 式NY 江蘇師范大學本科生畢業(yè)設計 基于單片機的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計 26 42 下位機串口接收中斷函數(shù)流程圖 (3)模數(shù)轉換子程序 ADCON 先要選通 ADC0809，又因為 ADC0809 具有 8 個通道，利用 For 循環(huán)進行 8次采集 ,接下來選擇轉換通道， F8H~FFH 用以選擇輸入模擬信號的通道 IN0~IN7的選擇，首先從第一個通道開始，然后執(zhí)行一條讀取轉換結果的指令，再將轉換得到的結果送給串行口，再依次循環(huán)，將通道號自增 1，直到 8 個通道全部轉換完。其流程圖見圖 41 江蘇師范大學本科生畢業(yè)設計 基于單片機的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計 25 開 始初 始 化啟 動 定 時 器 1開 中 斷判 斷 是 否 有 按鍵 按 下再 根 據(jù) 掃 描 到 的 鍵 盤 號 ，發(fā) 送 相 應 的 數(shù) 據(jù) 給 出 口調 用 一 個 D i s p l a y（ ） 在 L E D 上 顯 示 FYN 圖 41 主程序流程圖 （ 2） 下位機串口接收中斷函數(shù) Serial_INT() interrupt 4 因為發(fā)送完成和接收到新字節(jié)都會觸發(fā)串口中斷，因此串口中斷程序里用if(RI)來表示接受中斷，然后將 RI 清 0。 （ 1） 主程序 主程序對系統(tǒng)進行初始化，主要是進行定時 /計數(shù)的初始化 ，然后調用鍵盤掃描程序 Keys_Scan()，再根據(jù)按下的鍵來調用 向串口發(fā)送數(shù)據(jù)子程序putc_to_serialport（）將相應的數(shù)據(jù)發(fā)送給串行口。 最后一步就是利用 STCISP 將 HEX 文件燒錄到單片機里。在這里可以進行編輯、修改等操作?！按_定”后工程就算建立好了。 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； 所有開發(fā)工具的設置都是對話框形式的； 真正的源代碼級的對 CPU和外圍器件的調試器； 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 其使用的過程為 : 首先打開 KeilUvision2，在 KEIL 系統(tǒng)中，每做個獨立的程序，都視為工程。 MAX485芯片的引腳圖如圖 312所示 [21] R01RE2DE3DI4GND5A6B7VCC8U9MAX485 圖 312 MAX485引腳 (管腳 )圖 江蘇師范大學本科生畢業(yè)設計 基于單片機的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計 19 為了消除反射，吸收噪音， 將 A 和 B 端之間加匹配電阻，一般可選 100Ω的電阻。在與單片機連接時接線非常 簡單。 MAX485芯片的結構和引腳都較簡單 ,其內(nèi)部含有一個驅動器和接收器。 MAX485芯片在單一電源 +5 V 下工作，額定電流為 300μ A，采用半雙工通訊方、模式。 MAX485是用于 RS485通信的低功耗收發(fā)器，器件中都包含有一個驅動器和一個接收器。 相比之下 RS485 具有良好的抗噪聲干擾 性，長距離傳輸和多站能等優(yōu)點，因此 本文 使用 RS485 實現(xiàn) 串口通信 。 RS485 串行總線接口 進行數(shù)據(jù)通信的方式為 平衡發(fā)送和差分 接收行，這種通信方式接口信號的電平比 RS232 低，不易損壞接口 處 電路的芯片，且電平與TTL 電平兼容，方便與 TTL 電路連接，該接口 將 平衡 驅動器和差分接收器組合江蘇師范大學本科生畢業(yè)設計 基于單片機的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計 18 起來使用，抗共?？垢蓴_能力增強，最大傳輸速率可以達到 10 Mb／ s。 接口使用一根信號線和一根信號返回線構成共地的傳輸形式，這種共地傳輸 方式 容易產(chǎn)生共模干擾，所以抗干擾性弱。 但 由于 RS232 接口標準出現(xiàn)較早，難免有不 一些 足之處，主要表現(xiàn)在以下幾個方面： ，易損壞接口電路的芯片， 而且 與 TTL 電平不兼容， 故需 經(jīng)過電平轉換后 才能與 TTL 電路連接。具有如下特點： 輸出能直接接到 CMOS,NMOS 和 TTL 接口上 輸入電壓范圍： 低輸入電流： CMOS 器件的高噪聲抵抗特性 數(shù)碼管與單片機的連接電路圖如圖 311 所示 江蘇師范大學本科生畢業(yè)設計 基于單片機的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計 17 A11f3g11e7d8c10DP9b6a2A24A35A412JP1SEG84ALE11Q21D32D42Q53Q63D74D84Q9OE115Q125D136D146Q157Q167D178D188Q19U174LS573LE11Q21D32D42Q53Q63D74D84Q9OE115Q125D136D146Q157Q167D178D188Q19U374LS573VCCVCC 311 數(shù)碼管與單片機的連接電路圖 . 通信模塊 本文采用 RS485 標準實現(xiàn)單片機與 PC 機間的通信。其 引腳 圖 如圖 310 所示： LE11Q21D32D42Q53Q63D74D84Q9OE115Q125D136D146Q157Q167D178D188Q19 圖 310 74LS573 引腳 圖 江蘇師范大學本科生畢業(yè)設計 基于單片機的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計 16 真值表 如下 ： 表 31 74LS573 真值表 輸出 控制 使能 數(shù)據(jù) 輸出 L H H H L H L L L L X QO H X X Z 注釋 ： H=高電平 L=低電平 = 不定 Z=高阻態(tài) QO=建立穩(wěn)態(tài)輸入條件前 Q 的電平 功能表 引腳 功能表 如下 ： 表 3－ 2 74LS573 引腳功能表 管腳號 功能 0D– 7D 數(shù)據(jù)輸入 LE 鎖存使能輸入（高電平有效） OE 3 態(tài)輸出使能輸入（低電平有效） 0Q– 7Q 3 態(tài)鎖存輸出 當鎖存器使能端為高時，這些器件的鎖存對于數(shù)據(jù)是透明的（也就是說輸出同步）。 這種電路可以驅動低阻抗負載或大電容，不需要額外的接口就可以直接與系統(tǒng)總線接口相連并驅動總線。當使能為 0 時，輸出將固定在已建立的數(shù)據(jù)電平上。 LED 各段不同點亮的組合可以顯示 0~ A~F 等十六進制數(shù) [13]。共陰極 LED 的所有發(fā)光管的陰極并接成公共端 COM，而共陽極 LED 的所有發(fā)光管的陽極并接成公共端 COM。 ABCEFGDD P 圖 391 8 段數(shù)碼管結構圖 A B C D E F G DPCOM A B C D E F G DPCOM 圖 392 共陰極結構圖 圖 393 共陽極結構圖 它是由 8 個發(fā)光二極管構成，各段依次記為 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g、 dp，其中 dp 表示小數(shù)點（不帶小數(shù)點的稱為 7 段 LED）。 LED 數(shù)碼管顯示器的結構原理 發(fā)光二極管 LED 是 利用 PN 結把電能轉換光能的固體發(fā)光器件，根據(jù)制造材料的不同，可以發(fā)出紅、黃、綠、白等不同色彩的可見光束。 S1SWPBS2SWPBS3SWPBS4SWPBS7SWPBS5SWPBS8SWPBS6SWPBS9SWPB 圖 38 矩陣式按鍵接口圖 在本系統(tǒng)中所用到的按鍵有 9 個，所以采取矩陣式按鍵接口方式。如圖 38 所示。如對于 20 只按鍵接口，如采用 按鍵獨立方式，需要 20 個 I/O 口。當某按鍵按下時，與其相連的 I/O 線將得到低電平輸入。 4 只按鍵分別接單片機的 ~。每只按鍵接單片機的一條 I/O 線，通過對線的查詢，即可識別各按鍵的狀態(tài)。非編碼鍵盤有兩種接口 方法：一種是獨立按鍵接口；另一種是矩陣式按鍵接口。根據(jù)按鍵的識別方法分類，有編碼鍵盤和非編碼鍵盤兩種。 因 P0 口還需要連接 LED 顯示電路，所以 AT89C52 與 ADC0809 之間需要加芯片 74LS573 來緩沖數(shù)據(jù)的傳輸，芯片 74LS573 的介紹在 節(jié)有詳細介紹。將轉換江蘇師范大學本科生畢業(yè)設計 基于單片機的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計