基于8051和adc0809ccn的數(shù)據(jù)采集設(shè)計(jì)98437(參考版)
2025-07-01 00:22本頁面
【正文】 在這只是然大家給看看??！謝謝大家。致 謝在畢業(yè)設(shè)計(jì)的資料查找期間和論文完成期間，指導(dǎo)老師和同學(xué)都給予我關(guān)心和幫助，我向他們致以深深的謝意。傳輸距離有限，最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為50英尺，實(shí)際上也只能用在50米左右。傳輸速率較低，在異步傳輸時(shí)，波特率為20Kbps。RS232是目前最常用的一種串行通訊接口。交流信號(hào)（如振動(dòng)）則往往需要防混淆濾波器，防混淆濾波器是一種低通濾波器，具有非常陡峭的截止頻率，幾乎可以將頻率高于采集板輸入信號(hào)帶寬的信號(hào)全部剔除；若不除去，這些信號(hào)將會(huì)錯(cuò)誤的顯示為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸入帶寬內(nèi)的信號(hào)。模擬信號(hào)的隔離比數(shù)字信號(hào)的隔離難度大的多，成本高，常用的方法有：采用線性光耦或兩個(gè)特性幾乎完全接近的普通光耦用特殊的電路實(shí)現(xiàn)，另外，直接采用具有隔離作用的儀表放大器也行。（1）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)所監(jiān)測的設(shè)備可能會(huì)有高壓瞬變現(xiàn)象，足以使計(jì)算機(jī)與數(shù)據(jù)采集板損壞，隔離可使傳感器信號(hào)與計(jì)算機(jī)隔離開，使系統(tǒng)安全得到保障。信號(hào)放大電路是信號(hào)調(diào)理電路的核心，一般傳感器輸出的物理信號(hào)量幅值很小，需要通過放大調(diào)理電路來增加分辨率和敏感性，將輸入信號(hào)放大為A/D轉(zhuǎn)換所需要的電壓范圍，為了獲得盡可能高的精度，應(yīng)將輸入信號(hào)放大至與ADC量程相當(dāng)?shù)某潭取Ｐ盘?hào)調(diào)理包括：阻抗匹配、放大電路、隔離電路、濾波等。但在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中必不可少。信號(hào)采集過程中，被測量一般由傳感器供給，常為微弱信號(hào)，需要對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。通過對(duì)數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)某醪窖芯?，?05ADC080PC機(jī)和一些相關(guān)接口建立起這樣一個(gè)基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集和傳輸系統(tǒng)的硬件平臺(tái)，配合相應(yīng)的軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)8路模擬量的采集與傳輸。MAX232的第14腳和PC機(jī)串口的2號(hào)引腳連接，第13腳和PC機(jī)串口的3號(hào)引腳連接，第15腳和PC機(jī)串口的5號(hào)引腳連接。圖211 通信接口電路串口通信的硬件連接采用三線制連接串口，就是說和PC的9針串口只連接其中的3根線：第5腳的GND、第2腳的RXD、第3腳的TXD。(a)(b)圖210 MAX232引腳圖和電容典型參數(shù)圖210（b）下半部分為發(fā)送和接收部分，可直接接TTL/CMOS電平的MCS51型單片機(jī)的串行發(fā)送端TXD；,可直接接TTL/CMOS電平的MCS51型單片機(jī)的串行接受端RXD；，可直接接PC機(jī)的RS232串口接受端RXD；,可直接接PC機(jī)的RS232串口發(fā)送端TXD。因此，對(duì)地需要加去耦電容。圖210（b）中上半部電容、及，是電源變換部分。所以，用該芯片接口的串行通信只需單一的+5V電源就可以了。MAX232如圖210所示。LED發(fā)光時(shí)，驅(qū)動(dòng)電流計(jì)算如下，每一字段脈沖電流—LED正向壓降—晶體管的飽和壓降公共端最大電流原理圖如圖29所示圖29 顯示電路原理圖 通信電路51單片機(jī)有一個(gè)全雙工的串行口，所以單片機(jī)和PC之間可以方便地進(jìn)行串口通訊。OC門驅(qū)動(dòng)器用7407，當(dāng)7407輸出低電平時(shí)，沒有電流流過LED，當(dāng)7407輸出為開路狀態(tài)時(shí)，電流經(jīng)100限流電阻流入LED顯示器，每個(gè)七段LED的公共端都接一個(gè)反相驅(qū)動(dòng)器，反相驅(qū)動(dòng)器使用75452，當(dāng)某一字段需要亮?xí)r，該LED公共端的反相驅(qū)動(dòng)器必須是低電平輸出，并且這一字段的同相驅(qū)動(dòng)器必須是高電平輸出。硬件邏輯如圖28所示。鍵盤系統(tǒng)的主要工作包括及時(shí)發(fā)現(xiàn)有鍵閉合，并作相應(yīng)的處理。外接晶體時(shí)，和通常選30pF左右；外接陶瓷諧振器時(shí)，和的典型值為47pF。外接晶體以及電容、構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中，內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生自激振蕩，一般晶振可在2～12MHz之間任選。本文采用上電外部復(fù)位電路，如圖26所示，相關(guān)參數(shù)為典型值。無論是HMOS還是CHMOS型，在振蕩器正運(yùn)行的情況下，RST引腳保持二個(gè)機(jī)器周期以上時(shí)間的高電平，系統(tǒng)復(fù)位。單片機(jī)振蕩電路的振蕩周期和時(shí)鐘電路的時(shí)鐘周期決定了CPU的時(shí)序。注：ADC0809的基準(zhǔn)電壓可通過基準(zhǔn)電壓芯片供給，如MAX875,可供給5V基準(zhǔn)電壓。其接口電路如圖24所示。由于ALE和START連在一起，因此ADC0809在鎖存通道地址的同時(shí)也啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。其對(duì)應(yīng)關(guān)系如表21所示。由于ADC0809內(nèi)部設(shè)有地址鎖存器，所以通道地址由P0口的低3位直接與ADC0809的A、B、C相連。ALE引腳得脈沖頻率是8051時(shí)鐘頻率的1/6。 ADC0809與MCS51系列單片機(jī)的接口方法ADC0809與8051單片機(jī)的硬件接口有3種形式，分別是查詢方式、中斷方式和延時(shí)等待方式，本題中選用中斷接口方式。在START下降沿后10us左右，轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)變?yōu)榈碗娖?，EOC為低電平時(shí)，表示正在轉(zhuǎn)換，為高電平時(shí)，表示轉(zhuǎn)換結(jié)束。當(dāng)ALE為高電平時(shí)，通道地址輸入到地址鎖存器中，下降沿將地址鎖存，并譯碼。VCC、GND：供電電源端。REF()、REF(+)：參考電壓輸入端。CLK：時(shí)鐘輸入端。啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換時(shí)它自動(dòng)變?yōu)榈碗娖?。脈沖寬度應(yīng)不小于100～200ns。START：啟動(dòng)轉(zhuǎn)換信號(hào)輸入端。圖23 A/DC0809引腳ALE：地址鎖存信號(hào)輸入端。A、B、C：通道選擇端。D0～D7：8位轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出端。各引腳的功能如下：IN0～I(xiàn)N7：8個(gè)通道的模擬量輸入端。1LSB（最低有效位）u 轉(zhuǎn)換時(shí)間（）128usu 轉(zhuǎn)換精度：u ADC0809沒有內(nèi)部時(shí)鐘，必須由外部提供，其范圍為10～1280kHz。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖22所示。ADC0809八位逐次逼近式A／D轉(zhuǎn)換器是一種單片CMOS器件，包括8位模擬轉(zhuǎn)換器、8通道轉(zhuǎn)換開關(guān)和與微處理器兼容的控制邏輯。以上為A/D轉(zhuǎn)換的一般步驟，在本電路中由ADC0809芯片完成。模擬信號(hào)經(jīng)采樣保持電路后，得到了連續(xù)模擬信號(hào)的樣值脈沖，他們是連續(xù)模擬信號(hào)在給定時(shí)刻上的瞬時(shí)值，并不是數(shù)字信號(hào)。 A/D轉(zhuǎn)換的一般步驟為了能不失真的恢復(fù)原模擬信號(hào)，采樣頻率應(yīng)不小于輸入模擬信號(hào)的頻譜中最高頻率的兩倍，這就是采樣定理，即 由于A/D轉(zhuǎn)
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