【正文】 在此還要 特別感 這些年來所有老師的栽培 ， 為這次硬件設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ) 使 本次的硬件設(shè)計(jì)任務(wù) 得以 圓滿完成。為以后從事該方面的工作奠定了基礎(chǔ)。 但由于系統(tǒng)對(duì)采集速度和精度的要求較低，故分析結(jié)果數(shù)據(jù)存在一定誤差，采集量也不大，且只能實(shí)現(xiàn)異步數(shù)據(jù)采集，所以還需進(jìn)一步改善。實(shí)現(xiàn)對(duì)多路模擬信號(hào)的采集、轉(zhuǎn)換、傳送。撥動(dòng)相應(yīng)的撥碼開關(guān)，則相應(yīng)的 LED指示燈會(huì)變亮 。 對(duì)開關(guān)量采集結(jié)果如圖 44下半部分所示。對(duì)模擬量的采集結(jié)果如圖 44 圖上半部分。 電源為直流 5V/1A（最?。?，電源插孔的極性為內(nèi)“正”外“負(fù)”。 根據(jù)仿真器型號(hào)不同，邏輯測(cè)試鉤插座可能只有一個(gè)。 仿真器 仿真器使用 9 針串行口，與 PC 機(jī)用兩頭為孔的串行電纜連接。如果短接復(fù)位信號(hào)輸出跳線，當(dāng)用軟件復(fù)位程序時(shí)，仿真頭 的復(fù)位腳會(huì)輸出一個(gè)復(fù)位信號(hào)，以復(fù)位用戶板的其它器件。 89CX051CPU?？膳?E2020 系列 ,E6000 系列 ,K51 系列仿真器 ,用于仿真 MCS51 系列及兼容單片機(jī) ,可仿真 CPU 種類為 8031/32, 8051/52, 875X, 89C5X,89CX051, 華邦的 78E5X, LG 的 97C51/52/1051/2051。 雙 CPU 結(jié)構(gòu)， 100%不占用戶資源。 吉林化工學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 15 第 4 章 軟件 說明 實(shí)驗(yàn)器材 名稱 型號(hào) 數(shù)量（個(gè)） 單片機(jī) SST89C52 1（ DIP40封裝） 串口通訊 MAX232 1（ DIP16封裝） 看門狗 X25045 1（ DIP8封裝） 數(shù)模轉(zhuǎn)換 ADC0832 1（ DIP8封裝） 開關(guān)器件 TC4051B 1（ DIP8封裝） 普通二極管 1N4007 4 發(fā)光二級(jí)管 —— 8 無極性電容 104 4 無極性電容 30PF 2 有極性電容 1000 F? /16V 1 有極性電容 1000 F? /25V 1 穩(wěn)壓器 7805 1 電阻 103 8 電位器 503 8 晶振 1 變壓器 220V/25W 1 串口座 9針 1 底 座 10*10 1 底座 4*4 2 底座 8*8 2 圖 41 實(shí)驗(yàn)器材 仿真軟件 說明 偉福仿真器系統(tǒng)主要由仿真主機(jī) +仿真頭組成，系統(tǒng)的特點(diǎn)是： 主機(jī) +仿真頭組合，本仿真器主機(jī)型號(hào)為 S51，仿真頭型號(hào)為 POD8X5X(可仿真 51 系列 8X5X單片機(jī) ) 雙平臺(tái)，具有 DOS 版本和 WINDOWS 版本。 上電檢測(cè)： 復(fù)位信號(hào)（示波器檢測(cè)）； 時(shí)鐘（示波器檢測(cè)）； EA 是否等于 1； CD4051，當(dāng) A=B=C 時(shí) ,COM 和地之間的電壓； MAX232， TXD 發(fā)送數(shù)據(jù)，示波器是否有脈沖； ADC0832，單片機(jī)工作時(shí)檢測(cè) D0。 硬件作品的調(diào)試 利用仿真軟件進(jìn)行調(diào)試：調(diào)試的基本步驟有兩個(gè)，分為未上電檢測(cè)和上電檢測(cè)。在 焊接的過程中要注意從低到高的順序 ，先焊小元器件再焊大元器件；在向電路板上安裝 發(fā)光二級(jí)管和電容時(shí)要注意它們的極性；焊接時(shí)要記住各元器件占電路板上幾個(gè)小孔；盡量不要在板的背面跳線，若迫不得已時(shí)要用導(dǎo)線。石晶振蕩和陶瓷震蕩均可采用。 圖中 電容的典型值為 30 F? ， XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出端。 吉林化工學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 13 時(shí)鐘電路 時(shí)鐘電路 如圖 28 所示， 是由一個(gè) 頻率為 的晶振提供的。當(dāng)開關(guān)為斷開狀態(tài)時(shí)，把高電平傳給單片機(jī)。其中 VEE 可以接負(fù)電 . CD4051 的引腳說明 CD4051 為 DIP16封裝，其引腳圖如圖 27 所示： 圖 27 CD4051 引腳圖 引腳說明： A0~A2 為地址端 I0/O0～ I7/O7 輸入輸出端 INH 禁止端 O/I 公共輸出 /輸入端 基于 RS232 的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 VDD 正電源 VEE 模擬信號(hào)地 Vss 數(shù)字信號(hào)地 其真值表如表 25 所示： 表 25 真值表 INHIBIT C B A 選中輸出通道 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 2 0 0 1 1 3 0 1 0 0 4 0 1 0 1 5 0 1 1 0 6 0 1 1 1 7 1 X X X None CD4051 的參數(shù) 電源電壓范圍 —— 3V~5V 輸入電壓范圍 —— 0V~VDD 工作溫度范圍： M 類 —— 55 C? ~125C? E 類 —— 40 C? ~85 C? 極限值： 電源電壓 —— ~18V 輸入電壓 —— ~VDD+ 輸入電流 —— ? 10mA 儲(chǔ)存溫度 —— 65C? ~150 C? 開關(guān)量電路 開關(guān)量電路是由 1 個(gè) DIP8 封裝的撥碼開關(guān)和 8 個(gè) LED 發(fā)光二級(jí)管構(gòu)成 。當(dāng) INH 輸入端 =“1”時(shí)，所有的通道截止。例如，若 VDD=+5V， VSS=0， VEE=，則 0～ 5V的數(shù)字信號(hào)可控制 ～ 的模擬信號(hào)。更詳細(xì)的時(shí)序說明請(qǐng)見圖 26： 圖 26 ADC0832時(shí)序說明 CD4051 開關(guān)器件 CD4051 是單 8 通道數(shù)字控制模擬電子開關(guān)， 其輸入電壓不得超過電源電壓，頻率不得超過 20MHz,有 A、 B 和 C 三個(gè)二進(jìn)制控制輸入端以及 INH 共 4 個(gè)輸入，具有低導(dǎo)通阻抗和很低的截止漏電流。也正是從此位開始輸出下一個(gè)相反字節(jié)的數(shù)據(jù)，即從第 11 個(gè)字節(jié)的下沉輸出 DATD0 隨后輸出 8 位數(shù)據(jù)，到第 19 個(gè)脈沖時(shí)數(shù)據(jù)輸出完成，也標(biāo)志著一次 A/D 轉(zhuǎn)換的結(jié)束。從第 4 個(gè)脈沖下沉開始由 DO 端輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)最高位 DATA7，隨后每一個(gè)脈沖下沉 DO 端輸出下一位數(shù)據(jù)。當(dāng) 2 位數(shù)據(jù)為“ 0”、“ 1”時(shí)，將 CH0 作為負(fù)輸入端 IN， CH1 作為正輸入端 IN+進(jìn)行輸入。當(dāng) 2 位數(shù)據(jù)為“ 1”、“ 1”時(shí)，只對(duì) CH1 進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。在第 1 個(gè)時(shí)鐘脈沖的下沉之前 DI 端必須是高電平，表示啟始信號(hào)。當(dāng)要進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換時(shí)，須先將 CS 使能端置于低電平并且保持低電平直到轉(zhuǎn)換完全結(jié)束。但由于 DO 端與 DI 端在通信時(shí)并未同時(shí)有效并與單片機(jī)的接口是雙向的，所以電路設(shè)計(jì)時(shí)可以將 DO和 DI 并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。 C to +85176。 C to +70176。 Vcc/REF—— 電源： 電源輸入及參考電壓輸入（復(fù)用）。 DO—— 數(shù)據(jù)信號(hào)輸出： 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出。 GND —— 接地： 芯片參考 0 電位（地）。 ADC0832 的引腳說明 ADC0832 為雙列直插 DIP8 封裝，其引腳圖如圖 25 所示： CS —— 片選引腳： 低電平芯片使能 CH0—— 模擬輸入通道 0： 或作為 IN+/使用。由于它體積小，兼容性強(qiáng)，性價(jià)比高而深受單片機(jī)愛好者及企業(yè)歡迎，其目前已經(jīng)有很高的普及率?？梢娺@個(gè)最大的距離是在碼元畸變小于 4%的前提下給出的。 電纜長(zhǎng)度：在通信速率低于 20kb/s 時(shí)， RS232C 所直接連接的最大物理距離為 15m（ 50 英尺）。 DB9型連接器的引腳分配與 DB25 型引腳信號(hào)完全不同。 吉林化工學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 9 RS232 連接器的機(jī)械特性 在 AT 機(jī)及以后，不支持 20mA 電流環(huán)接口，使用 DB9 連接器，作為提供多功能 I/O卡或主板上 COM1 和 COM2 兩個(gè)串行接口的連接器。目前較為廣泛地使用集成電路轉(zhuǎn)換器件，如 MC148 SN75150 芯片可完成 TTL 電平到 EIA 電平的轉(zhuǎn)換，而 MC148 SN75154可實(shí)現(xiàn) EIA 電平到 TTL 電平的轉(zhuǎn)換。因此，為了能夠同計(jì)算機(jī)接口或終端的 TTL 器件連接，必須在 EIA RS232C 與 TTL 電路之間進(jìn)行電平和邏輯關(guān)系的變換。（ 3～15） V 之間。 在 TxD 和 RxD 上： 邏輯 1(MARK)=3V～ 15V 邏輯 0(SPACE)=+3～ +15V 在 RTS、 CTS、 DSR、 DTR 和 DCD 等控制線上： 信號(hào)有效（接通， ON 狀態(tài)，正電壓） =+3V～ +15V 信號(hào)無效（斷開， OFF 狀態(tài)，負(fù)電壓） =3V～ 15V 以上規(guī)定說明了 RS232C 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)邏輯電平的定義。 單片機(jī) 8051 特點(diǎn) （ 1） 兼容 80E51 系列，內(nèi)置超級(jí) FLASH 存儲(chǔ)器的單片機(jī)； （ 2） SST89E5XXRD 工作電壓 VDD=~ 工作電壓時(shí) 0~40MHZ 的頻率范圍； （ 3） 1K 的內(nèi)部 RAM； （ 4）兩塊超級(jí) FLASH EFPROM— SST89E516RD： 64Kb 的基本存儲(chǔ)塊和