【正文】 低，以指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行，直到 A／ D 轉(zhuǎn)換完成， EOC 變?yōu)楦唠娖?，指?A／ D轉(zhuǎn)換結(jié)束，并將結(jié)果數(shù)據(jù)存入鎖存器，這個(gè)信號(hào)也可用作中斷申請。 ADC0809 工作時(shí)，首先輸入 3 位地址，并使 ALE 為 1，以將地址存入地址鎖存器中。當(dāng) A／ D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸入一個(gè)高電平才能打開輸出三態(tài)門，輸出為數(shù)字量； CLK：時(shí)鐘脈沖輸入端。 ADC0809 是 8 路 8 位 A／ D轉(zhuǎn)換器 (即分辨率 8 位 )，具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫?，轉(zhuǎn)換時(shí)間為 100μs 采用單 +5V 電源供電，模擬輸入電壓范圍為 0～ +5V，且不需零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn)，工作溫度范圍為 40～ +85℃ 功耗可抵達(dá)約 15mW。該器件既可 與各種微處理器相連，也可單獨(dú)工作。該芯片由 8 路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、 8 位開關(guān)樹型 D／ A 轉(zhuǎn)換器、逐次逼近寄存器、三態(tài)輸出鎖存器等電路組成。而該系統(tǒng)選用的是 ADC0809，下面就具體的介紹一下 ADC0809 的工作原理。 引腳結(jié)構(gòu)圖如圖 所示： 16 圖 MAX232的引腳結(jié)構(gòu)圖 其中引腳 16（ C1+、 V+、 C1_、 C2+、 C V）用于電源電壓轉(zhuǎn)換，只要在外部接入相應(yīng)電解電容即可；引腳 710和引腳 1114構(gòu)成兩組 TTL 信號(hào)電平與RS232C 信號(hào)電平的轉(zhuǎn)換電路，對應(yīng)引腳可直接與單片機(jī)串行口的 TTL 電平引腳和 PC 的 RS232C 電平引腳相連。 第三部分是供電。 8 腳（ R2IN）、 9腳（ R2OUT）、 10腳（ T2IN）、7 腳（ T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。由 1 1 1 14 腳構(gòu)成兩個(gè)數(shù)據(jù)通道 。功能是產(chǎn)生 +12v 和 12v 兩個(gè)電源，提供給 RS232 串口電平的需要。 MAX 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖 所示 15 圖 MAX232 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本可分三個(gè)部分： 第一部分是電荷泵電路。但在實(shí)際應(yīng)用中，約有 99%的用戶是按碼元畸變 1020%的范圍工作的，所以實(shí)際使用中最大距離會(huì)遠(yuǎn)超過 50英尺。所以采用 DB9的 9芯插頭座，傳輸線采用屏蔽雙絞線。 表 常用引線的信號(hào)內(nèi)容 引腳序號(hào) 信號(hào)名稱 符號(hào) 流向 功能 2 發(fā)送數(shù)據(jù) TXD DTEDCE DTE發(fā)送串行數(shù)據(jù) 3 接收數(shù)據(jù) RXD DTEDCE DTE接收串行數(shù)據(jù) 4 請求發(fā)送 RTS DTEDCE DTE請求 DCE將線路切換到發(fā)送方式 5 允許發(fā)送 CTS DTEDCE DCE告訴 DTE線路已接通可以發(fā)送數(shù)據(jù) 6 數(shù)據(jù)設(shè)備準(zhǔn)備好 DSR DTEDCE DCE準(zhǔn)備好 7 信號(hào)地 信號(hào)公共地 8 載波檢測 DCD DTEDCE 表示 DCE接收到遠(yuǎn)程載波 20 數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好 DTR DTEDCE DTE準(zhǔn)備好 14 22 振鈴指示 RI DTEDCE 表示 DCE與線路接通，出現(xiàn)振鈴 （ 3）接口的物理結(jié)構(gòu) RS232C接口連接器通常使用 25芯的 DB25型插頭座，一般插頭在 DCE端 ,插座在 DTE端。噪聲容量為 2V。 13 （ 2）接口的電氣特性 在 RS232C中所有信號(hào)線的電壓均為負(fù)邏輯關(guān)系。 RS232C最常用的 9條引線的信號(hào)內(nèi)容。它的全稱是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備（ DTE）和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備（ DCE）之間串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用一個(gè) 25 個(gè)腳的 DB25連接器，對連接器的每個(gè)引腳的信號(hào)內(nèi)容、各種信號(hào)的電平加以規(guī)定。 RS232C 接口（又稱 EIA RS232C）是當(dāng)前最常用的一種串行通訊接口。其電路圖如 圖 從機(jī)部分電路設(shè)計(jì)圖 單片機(jī)之間的通信 （ 1）串口通信 RS232C 由于串行通訊方式具有使用線路少、成本低，特別是在遠(yuǎn)程傳輸時(shí)，避免了多條線路特性的不一致而被廣泛采用。單片機(jī) AT89C52的 P0口和 ADC0809的D0~D7相連，而 ADC0809的 ADDA、 ADDB、 ADDC依次和 P0口的低三位相連。 [10] 表 段位碼對應(yīng)關(guān)系 段位碼 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 位碼段 dp g f e d c b a 從機(jī)部分 該系統(tǒng)的從機(jī)負(fù)責(zé)完成 A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換，并回應(yīng)主機(jī)的命令，需要用到ADC080 AT59C52,由于它們兩個(gè)的時(shí)鐘頻率不一致，所以還要用到一個(gè)74LS74。如圖 11 圖 LED內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖 共陰極接法 圖 共陽極接法 為了顯示字符，要為 LED顯示器提供顯示段碼（或稱字形代碼），組成一個(gè)“ 8”字的七段，再加上 1個(gè)小數(shù)點(diǎn)位，共計(jì)八段。如圖 （ 2）共陽極接法。 89C52單片機(jī)的主要功能 ? 兼容 MCS51指令系統(tǒng) ? 8k可反復(fù)擦寫 (1000次） Flash ROM ? 32個(gè)雙向 I/O口 ? 256x8bit內(nèi)部 RAM ? 3個(gè) 16位可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器中斷 ? 時(shí)鐘頻率 024MHz ? 2個(gè)串行中斷 ? 可編程 UART串行通道 ? 2個(gè)外部中斷源 ? 共 6個(gè)中斷源 ? 2個(gè)讀寫中斷口線 ? 3級(jí)加密位 ? 低功耗空閑和掉電模式 ? 軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能 LED數(shù)碼顯示器的應(yīng)用原理 LED數(shù)碼顯示器由發(fā)光二極管組成，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 ， LED數(shù)碼顯示器有兩種連接方式： （ 1）共陰極接法：把發(fā)光二極管的陰極連在一起構(gòu)成公共陰極，使用時(shí)公共陰極接地。 綜上所述，單片機(jī)的引腳特點(diǎn)是： 10 單片機(jī)多功能，少引腳，使得引腳復(fù)用現(xiàn)象較多。 [9]其引腳圖，如圖 圖 AT89C52的引腳圖 它一共 有 40個(gè)引腳， 32個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含 2個(gè)外中斷口， 3個(gè) 16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 ,2個(gè)全雙工串行通信口， 2個(gè)讀寫口線，AT89C52可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程 ,但不可以在線編程 (S系列的才支持在線編程 )。空閑模式下， 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。 AT89C52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié) Flash， 256字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時(shí)器， 2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6向量 2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。它與單板機(jī)或個(gè)人電腦有著本質(zhì)的區(qū)別，單片機(jī)屬于芯片級(jí)應(yīng)用，需要用戶了解單片機(jī)芯片的結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)以及其它集成電路應(yīng)用技術(shù)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需要的理論和技術(shù)，用這樣特定的芯片設(shè)計(jì)應(yīng)用程序，從而使芯片具備特定的智能。 [7] 器所不具備的功能，它可以獨(dú)立地完成現(xiàn)代工業(yè)控制所要求的智能化控制功能這就是單片機(jī)的最大特點(diǎn)。這些電路能在軟件的控制下準(zhǔn)確快速的完成程序設(shè)計(jì)者事先規(guī)定的任務(wù)。 單片機(jī)從 1976 年公布 8 位機(jī)至今不到 30 年的時(shí)間，它沒有像微處理器那樣從 8 位、 16位，一直發(fā)展到 32位、 64 位， 8位機(jī)目前依然是單片機(jī)的主流機(jī)型。在教學(xué)及應(yīng)用上， Zilog 公司生產(chǎn)的 8 Z80CPU 成為我國工業(yè)控制的主流，以 Z80 為 CPU 組成的 TP801 單板機(jī)在教學(xué)上及應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮過巨大作用。 1971年 Intel 公司首次宣布 4004 的 4 位微處理器， 1974 年 12 月 Fairchild(仙童 )公司即推出了 8位單片機(jī) F8，開創(chuàng)了單片機(jī)的 門戶。單片 機(jī) AT89C52的 1 19 腳與它的晶振電路相連，第 9 腳與它的復(fù)位電路相連。單片機(jī) P0 口的八位數(shù)據(jù)線與用于位選的 74HC573 的 D0~D7 相連，用于在哪個(gè)數(shù)碼管上顯示。主機(jī)還要負(fù)責(zé)對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和 LED 顯示，用兩個(gè)74HC573，一個(gè)與單片機(jī) AT89C52 的 口相連用于位選，一個(gè)與單片機(jī) 7 AT89C52 的 口相連用 于段選。它由 AT89C5MAX23 LED 數(shù)碼顯示器組成。當(dāng)按下按鍵 S3 時(shí)，給 低電平，啟動(dòng)外部中斷 0；當(dāng)按下按鍵 S3時(shí)，給 低電平，啟動(dòng)外部中斷 1，編寫相應(yīng)的中斷服務(wù)程序就可以實(shí)現(xiàn)功能。在單片機(jī)中，為了節(jié)省硬件資源，多采用動(dòng)態(tài)掃描顯示法。對 LED 數(shù)碼顯示器的控制可以采用按時(shí)間向它提供具有一定驅(qū)動(dòng)能力的位選和段選信號(hào)。 顯示部分 LED 數(shù)碼顯示管是一種由 LED 發(fā)光二極管組合顯示字符的顯示器件。常用的芯片是 MAX232， MAX232 的優(yōu)點(diǎn)是： （ 1）一片芯片可以完成發(fā)送轉(zhuǎn)換和接收轉(zhuǎn)換的雙重功能。 而本設(shè)計(jì)選用的是 AT89C52。此系統(tǒng)是由 CPU、隨即存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、只讀程序存儲(chǔ)器、輸入輸出電路（ I/O 口），還有可能包括定時(shí) /計(jì)數(shù)器、串行通信口、顯示驅(qū)動(dòng)電路（ LCD 和LED 驅(qū)動(dòng)電路）、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器及 A/D 轉(zhuǎn)換器等電路集成到一個(gè)單塊芯片上，構(gòu)成了一個(gè)最小但完善的計(jì)算機(jī)任務(wù)。 A/D轉(zhuǎn)換器 單片機(jī) 單片機(jī) LED 顯示器 鍵盤 MAX232 采集信號(hào) 5 (3)并行式 A/D 轉(zhuǎn)換器：它又被稱為 flash（快速）型，它的轉(zhuǎn)換數(shù)度很高，但她采用了很多個(gè)比較器，而 n 位的轉(zhuǎn)換就需要 2n1 個(gè)比較器，因此電路規(guī)模也極大，價(jià)格也很貴，只適用于視頻 A/D 轉(zhuǎn)換器等數(shù)度特別高的領(lǐng)域。 (1)逐漸逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器：它是一種速度快、精度較高、成本較低的直接式轉(zhuǎn)換器，其轉(zhuǎn)換時(shí)間在幾微秒到幾百微秒之間。位數(shù)越高其分辨率就越高，價(jià)格也就越貴。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一般由信號(hào)調(diào)理電路，多路 切換電路，采樣保持電路， A/D,單片機(jī)等組成。雙機(jī)通信的串行口可以采用 RS232C 標(biāo)準(zhǔn)接口，由芯片 MAX232 實(shí)現(xiàn)雙機(jī)的通信。而單片機(jī)是該系統(tǒng)的基本的微處理系統(tǒng)，它完成數(shù)據(jù)讀取、處理及邏輯控制，數(shù)據(jù)傳輸?shù)纫幌盗械娜蝿?wù)。數(shù)據(jù)采集技術(shù)廣泛引用在各個(gè)領(lǐng)域。該系統(tǒng)采用的是 AT89C52單片機(jī)，此芯片功能比較強(qiáng)大，能夠滿足設(shè)計(jì)要求。 本設(shè)計(jì)下位機(jī)負(fù)責(zé)完成模擬數(shù)據(jù)的采集 ,從單片機(jī)負(fù)責(zé)完成采集八路數(shù)據(jù)，并回復(fù)主機(jī)發(fā)送的命令， 上位機(jī)即主機(jī)負(fù)責(zé)處理接受過來的數(shù)字量及顯示 ，主機(jī)和從機(jī)之間我采用 RS232進(jìn)行通信。隨著微機(jī)技術(shù)的發(fā)展和普及 ,數(shù)據(jù)采集監(jiān)測已成為日益重要的檢測技術(shù) ,廣泛應(yīng)用于各種需要同時(shí)監(jiān)控溫度、濕度和壓力等場合。它是對傳感器信號(hào)的測量與處理 , 以微機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)而形成的一門綜合應(yīng)用技術(shù)。 [5] 由美國 PASCO 公司生產(chǎn)的“科學(xué)工作室”是將數(shù)據(jù)采集應(yīng)用于物理實(shí)驗(yàn)的嶄新系統(tǒng)，它由 3部分組成：（ 1）傳感器：利用先進(jìn)的傳感技術(shù)可實(shí)時(shí)采集技術(shù)可實(shí)時(shí)采集物理實(shí)驗(yàn)中各物理量的數(shù)據(jù)；（ 2）計(jì)算機(jī)接口：將來自傳感器的數(shù)據(jù)信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)，采樣速率最高為 25萬 次 /S；（ 3）軟件：中文及英文的應(yīng)用軟件。該數(shù)據(jù)采集對拾震計(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)。 我國的數(shù)字地震觀測系統(tǒng)主要采用 TDE124C型 TDE224C型地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。它起源于 20 世紀(jì)中期，在過去的幾十年里，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)采集技術(shù)也取得了長足的進(jìn)步，采集數(shù)據(jù)的信息化是目前社會(huì)發(fā)展的主流方向。這就使得以單片機(jī)為核心的數(shù)據(jù)采集系 統(tǒng)在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。該階段的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用模塊式結(jié)構(gòu)，根據(jù)不同的應(yīng)用要求，通過簡單的增加和更改模塊，并結(jié)合系統(tǒng)編程，就可擴(kuò)展或修改系統(tǒng)，迅速組成一個(gè)新的系統(tǒng)。由于集成電路制造技術(shù)的不斷提高，出現(xiàn)了高性能、高可靠的單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（ DAS）。 20 世紀(jì) 80年代后期，數(shù)據(jù)采集發(fā)生了很大的變化，工業(yè)計(jì)算機(jī)、單片機(jī)和大規(guī)模集成電路的組合，用軟件管理，是系統(tǒng)的成本減低，體積變小，功能成倍增加，數(shù)據(jù)處理能力大大加強(qiáng)。這類系統(tǒng)主要應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室，在工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場也有一定的應(yīng)用。 [2] 20 世紀(jì) 80 年代隨著計(jì)算機(jī)的普及應(yīng)用，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)得到了很大的發(fā)展 ，開始出現(xiàn)了通用的數(shù)據(jù)采集與自動(dòng)測試系統(tǒng)。由于這種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的性能優(yōu)良，超過了傳統(tǒng)的自動(dòng)檢測儀表和專用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，因而獲得了驚人的發(fā)展。大概在 60 年代后期，國內(nèi)外就有成套的數(shù)據(jù)采集設(shè)備和系統(tǒng)多屬