【正文】 dp，其中dp表示小數(shù)點(diǎn)（不帶小數(shù)點(diǎn)的稱為7段LED）。 LED數(shù)碼管顯示器的結(jié)構(gòu)原理發(fā)光二極管LED是利用PN結(jié)把電能轉(zhuǎn)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。 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(gè)，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(dú)立方式，需要20個(gè)I/O口。當(dāng)某按鍵按下時(shí)，與其相連的I/O線將得到低電平輸入。~。每只按鍵接單片機(jī)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(dú)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。將轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出。在啟動A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，因?yàn)锳LE和START連在一起，所以AD0809在鎖存通道的時(shí)候，同時(shí)也啟動了A/D轉(zhuǎn)換器。 由于ADC0809具有輸出3態(tài)鎖存器，其八位數(shù)據(jù)輸出引腳可直接與數(shù)據(jù)總線相連。硬件電路設(shè)計(jì)時(shí)，需根據(jù)時(shí)序關(guān)系及軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。該信號通常可作為中斷申請信號。ADC0809時(shí)序圖及其接口電路ADC0809的時(shí)序圖如圖35所示： 圖35 ADC0809的時(shí)序圖其工作過程是：ALE的上升沿將A、B、C端選擇的通道地址鎖存到8位A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端，START的下降驗(yàn)啟動8位A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。Vcc：+5V電源。EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束狀態(tài)信號。OE：輸出允許信號，高電平有效。D7~D0：數(shù)據(jù)輸出線。ALE：地址鎖存信號。ADDA、ADDB、ADDC：模擬通道地址線。轉(zhuǎn)換誤差為1/2LSB。由C、B、A的編碼來決定所選的模擬通道。 ADC0809的介紹ADC0809是八通道的八位逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器。比較以上三種方案，在價(jià)格、轉(zhuǎn)換速度等多種標(biāo)準(zhǔn)的考慮下，本設(shè)計(jì)選用逐漸逼近式A/D轉(zhuǎn)換器——ADC0809。(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，不足是數(shù)度很慢，適用于系統(tǒng)對轉(zhuǎn)換度要求不高的場合。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。位數(shù)越高其分辨率就越高，價(jià)格也就越貴。圖32 X5045連接圖綜上，將時(shí)鐘電路和復(fù)位電路與單片機(jī)相連單片機(jī)控制系統(tǒng)最基本的部分，如圖33所示圖33單片機(jī)時(shí)鐘和復(fù)位電路 A/D轉(zhuǎn)換模塊 在我們所采集的信號中大多是連續(xù)變化的物理量，而要對各種信號進(jìn)行處理,則需要將其轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能處理的數(shù)字量，A/D轉(zhuǎn)換器就是將連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能接受的數(shù)字量。在單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，89C52利用P1端口的四條線和看門狗芯片X5045的SPI接口相連?？撮T狗定時(shí)器就會產(chǎn)生計(jì)數(shù)溢出信號，該信號和處理器的復(fù)位引腳相連，因此就會自動復(fù)位微處理器，應(yīng)用系統(tǒng)重新啟動和繼續(xù)工作?？撮T狗技術(shù)的監(jiān)控思路是：在系統(tǒng)中設(shè)置一個(gè)定時(shí)器（看門狗定時(shí)器），處理器正常運(yùn)行時(shí)，軟件程序中每隔一定時(shí)間間隔要發(fā)出一條（或幾條）指令，將看門狗定時(shí)器清零，使看門狗定時(shí)器在系統(tǒng)正常工作時(shí)總是不能溢出。這樣，就要求單片機(jī)或嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)能夠自動檢測到并能自動重新復(fù)位或啟動系統(tǒng)，保障應(yīng)用系統(tǒng)正常工作。對于事務(wù)處理、辦公自動化的應(yīng)用場合，操作者在現(xiàn)場，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)就馬上進(jìn)行處理，如進(jìn)行復(fù)位操作或關(guān)斷電源重新啟動。第9引腳為復(fù)位輸入端,接上電容,電阻構(gòu)成上電復(fù)位電路。結(jié)合本設(shè)計(jì)的要求采用內(nèi)部振蕩方式，所選的晶振為6MHz。圖31AT89C52單片機(jī)的引腳圖 AT89C52單片機(jī)時(shí)鐘和復(fù)位電路的設(shè)計(jì)AT89C52單片機(jī)為40引腳雙列直插芯片,有四個(gè)I/O口P0,P1,P2,P3, MCS51單片機(jī)共有4個(gè)8位的I/O口（P0、PPP3），每一條I/O線都能獨(dú)立地作輸出或輸入。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。同時(shí)，AT89C52降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種可選的節(jié)電工作模式。 AT89C52單片機(jī)主要特性美國ATMEL公司生產(chǎn)的AT89C52是低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含256 bytes的隨機(jī)數(shù)據(jù)存儲器（RAM）和8K bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器(EEPROM)，器件不僅采用ATMEL公司的非易失性、高密度存儲技術(shù)生產(chǎn)，而且兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)及8052產(chǎn)品的引腳，片內(nèi)置通用8位中央處理器(CPU)和Flash存儲單元，AT89C52單片機(jī)的強(qiáng)大功能，能適合于許多比較復(fù)雜的控制應(yīng)用場合。單片機(jī)要使用特定的組譯和編譯軟件編譯程序，再用keiluvision2把程序下載到單片機(jī)內(nèi)。 單片機(jī)基本模塊單片機(jī)是一種面向大規(guī)模的集成電路芯片，是微型計(jì)算機(jī)中的一個(gè)重要的分支。由于此處輸入信號多種多樣，不能一一列舉，所以本文并未詳細(xì)討論。模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊：采用ADC0809進(jìn)行模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，以供給單片機(jī)采集數(shù)據(jù)。顯示模塊：采用四位一體共陰LED數(shù)碼管用來顯示采集到的數(shù)值。系統(tǒng)把模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，由單片機(jī)串口經(jīng)過TTL電平轉(zhuǎn)換后，發(fā)送到PC機(jī)由PC機(jī)處理采集的信號。本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以采集八路模擬信號。雙機(jī)通信的串行口可以采用RS485C標(biāo)準(zhǔn)接口，由芯片MAX485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)。由微處理器完成程序控制，邏輯操作及大部分?jǐn)?shù)據(jù)處理，使系統(tǒng)的可靠性和靈活性得到了較大的提高，系統(tǒng)的硬件成本和重建費(fèi)用也得到了較大的降低[7]。70年代初，隨著大規(guī)模集成電路及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，特別是微處理器及高速A/D轉(zhuǎn)換器的誕生，數(shù)據(jù)采集的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大的改變。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能及簡介數(shù)據(jù)采集，又稱數(shù)據(jù)獲取，是利用一種裝置，從系統(tǒng)外部采集數(shù)據(jù)并輸入到系統(tǒng)內(nèi)部的一個(gè)接口。（3）應(yīng)將硬件結(jié)構(gòu)和軟件相結(jié)合。在系統(tǒng)的擴(kuò)展和配置設(shè)計(jì)中，應(yīng)遵循以下原則 : （1）為了給硬件系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化打下基礎(chǔ)，盡可能多地選擇典型電路。（4）該系統(tǒng)要具有準(zhǔn)確性、可靠性和穩(wěn)定性。（2）對完成轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量進(jìn)行處理。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。本系統(tǒng)采用下位機(jī)負(fù)責(zé)模擬數(shù)據(jù)的采集,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)處理接受過來的數(shù)字量的處理及顯示，主機(jī)和從機(jī)之間用RS485進(jìn)行通信。作為測控系統(tǒng)至關(guān)重要的部分,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的性能直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)。隨著微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展和普及應(yīng)用,數(shù)據(jù)采集監(jiān)測技術(shù)已成為非常重要的檢測技術(shù),被廣泛地應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)等需要同時(shí)監(jiān)控壓力、溫度和濕度等數(shù)據(jù)的場合。它是對傳感器信號的測量與處理, 以微型計(jì)算機(jī)等高技術(shù)為基礎(chǔ)而形成的一門綜合應(yīng)用技術(shù)。該系統(tǒng)采用16位（A/D）模擬數(shù)字變換，總采樣率達(dá)500K/S,同步時(shí)間為+/250ns，可以利用方式組成高達(dá)1000通道的大容量的分布式采集系統(tǒng)。受需求牽引，新一代機(jī)載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為滿足飛行實(shí)驗(yàn)應(yīng)用也在快速地發(fā)展。該數(shù)據(jù)采集對拾震計(jì)輸出的電信號模擬放大后送至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。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)。它起始于20世紀(jì)中期，在過去的幾十年里，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)也取得了長足的進(jìn)步，采集數(shù)據(jù)的信息化是目前數(shù)據(jù)采集技術(shù)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)能在許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。盡管現(xiàn)在以微機(jī)為核心的可編程數(shù)據(jù)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)采集的功能，但這并不會對基于單片機(jī)為核心的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)產(chǎn)生根本性的影響。數(shù)據(jù)采集技術(shù)儼然已經(jīng)成為一種專門的技術(shù)，在工業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用[4]。自20世紀(jì)90年代至今，一些技術(shù)先進(jìn)的國家，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)已成功的運(yùn)用到工業(yè)、航空電子設(shè)備及宇航技術(shù)、軍事等諸多領(lǐng)域。第二類以標(biāo)準(zhǔn)總線、數(shù)據(jù)采集卡和計(jì)算機(jī)構(gòu)成，這一類主要應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場。那時(shí)候的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要分為兩類，一類由采集器和通用接口總線、儀表儀器和計(jì)算機(jī)組成。從70年代起，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在以后發(fā)展過程中逐漸演變成為兩類，一類是工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，另一類是實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[2]。20世紀(jì)70年代后期，隨著微型機(jī)的發(fā)展，出現(xiàn)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)。由于該種數(shù)據(jù)采集測試系統(tǒng)具有高速和靈活等特性，可以滿足許多傳統(tǒng)方法不能完成的數(shù)據(jù)采集和測試任務(wù)，因而得到了人們的初步認(rèn)可。關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)采集 AT89C52 ADC0809 RS485AbstractThis article describes the hardware