【正文】 的辦法有：采用熱電阻溫度變送器：智能傳感器加通訊方式連接：采用三 線制連接方法。電橋電路的典型應(yīng)用之一就是熱電阻測(cè)溫。 信號(hào)調(diào)理電路包括電橋，放大，濾波，隔離等電路。 (3)某些惡劣條件下，共模電壓干擾很強(qiáng)，如共模電平高達(dá) 220V，不采采樣保持電路 A / D 轉(zhuǎn)換 微處理器 信號(hào)調(diào)理電路 基于 80C51 單片機(jī)和 TLC2543 的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 用隔離 的辦法無(wú)法完成數(shù)據(jù)采集的任務(wù)，因此，必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，考慮共模干擾的抑制，甚至采用隔離措施，包括地線隔離，路間隔離等等。信號(hào)調(diào)理的主要功能是： (1)目前標(biāo)準(zhǔn)化工業(yè)儀表通常采用 0~10Ma， 4~20mA 信號(hào) ， 為了和 A/D的輸入形式相適應(yīng) ， 必須經(jīng) I/V 變換成電壓信號(hào)。 結(jié)構(gòu) 框圖如圖 1 所示。因?yàn)橛晌⑻幚砥魅ネ瓿沙绦蚩刂疲瑪?shù)據(jù)處理及大部分邏輯操作，使系統(tǒng)的靈活性和可靠性大大的提高，系統(tǒng)的硬件成本和系統(tǒng)的重建費(fèi)用大大的降低。 70 年代初，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及大規(guī)模集成電路的發(fā)展，特別是微處理器及高速 A/D 轉(zhuǎn)換器的出現(xiàn)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大變革。 基于 80C51 單片機(jī)和 TLC2543 的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的構(gòu)成 在任何計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)中，都是從盡量快速，盡量準(zhǔn)確，盡量完整的獲得數(shù)字形式的數(shù)據(jù)開(kāi)始的 。單 片機(jī)控制數(shù)據(jù)的采集、顯示、傳輸，它是整個(gè)系統(tǒng)的核心，而 TLC2543則是此數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的 A/D 轉(zhuǎn)換芯片，它使用開(kāi)關(guān)電容逐次逼近技術(shù)完成A/D 轉(zhuǎn)換過(guò)程由于是串行輸入結(jié)構(gòu)，能夠節(jié)省 51 系列單片機(jī)的 I/O 資源，且價(jià)格適中，分辨率較高。本系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì) 14 路模擬信號(hào)的采集，然后根據(jù)需要將 14 路模擬信號(hào)中的任一路或多路信號(hào)進(jìn)行模 數(shù)轉(zhuǎn)換，并通過(guò) USB 接口，在 PC 機(jī)上實(shí)時(shí)的顯示出來(lái)。 研究?jī)?nèi)容 本文介紹的是基于 80C51單片機(jī)和 TLC2543的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，這個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。而利用 Philips 公司推出的增強(qiáng)型80C51 單片機(jī)系列 P89C51RA2 和 TI 公司的 11 路 12 位串行模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片 TLC2543 組成多路高精度的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，很容易就能實(shí)現(xiàn)低成本、高可靠性、多點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集。將外部世界存在的溫度、壓力、液位等轉(zhuǎn)換為模擬或數(shù)字信號(hào)，再傳送到計(jì)算機(jī)作進(jìn)一步 處理的這一過(guò)程，即 “數(shù)據(jù)采集 ”。 data acquisition I 目 錄 摘 要 ........................................................................................................... I Abstract ...............................................................................................................II 1 引言 ........................................................................................................... 1 研究意義 ........................................................................................... 1 研究?jī)?nèi)容 ........................................................................................... 1 2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的構(gòu)成 ............................................................................... 2 3 基于 USB 的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) ................................................. 3 系統(tǒng)的原理及其組成 ........................................................................ 3 硬件電路的芯片選擇 ..................................................................... 5 單片機(jī)芯片選擇 ..................................................................... 5 模 —數(shù)轉(zhuǎn)換芯片選擇 ............................................................. 6 TLC2543 和單片機(jī)的接口電路設(shè)計(jì) ............................................. 8 電壓跟隨器的設(shè)計(jì) ......................................................................... 9 制作 USB 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電路板 ................................................. 10 畫(huà)原理圖 ............................................................................. 11 畫(huà) PCB 圖 ............................................................................ 11 4 USB 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件編程 ................................................................ 14 TLC2543 的工作原理 ................................................................... 14 TLC2543 的工作過(guò)程 ............................................................ 14 接口時(shí)序 ............................................................................. 14 采集模塊程序設(shè)計(jì) ....................................................................... 16 A/D 轉(zhuǎn)化程序設(shè)計(jì) ............................................................. 17 5 系統(tǒng)調(diào)試 ................................................................................................. 18 6 結(jié)束語(yǔ) ..................................................................................................... 20 致 謝 ........................................................................................................... 21 參考文獻(xiàn) ....................................................................................................... 22 附錄 A： A/D 轉(zhuǎn)換程序 .............................................................................. 23 附錄 B：主程序 ........................................................................................... 26 基于 80C51 單片機(jī)和 TLC2543 的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 1 引言 研究意義 在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)研究的各行業(yè)中，常常利用 PC 或工控機(jī)對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。 關(guān)鍵詞 ： TLC2543； A/D轉(zhuǎn)換； 數(shù)據(jù)采集 II Abstract PC and Industrial PC are often utilized in all walks of life in industrial production and scientific research to acquire various data. Data acquiring technology is an important branch of information science, and it bine transducer, signal obtaining, information storing and processing together. This paper adopts 11 analog input channels and 12bit analogto digital converter called TLC2543 from TI Company and enhancement mode 80C51 series signalchip puter called P89C51RA2 from Philips Company to form the multifunction and highaccuracy data gathering. With small size and low power consumption, this kind of data gathering technology is easy to realize, program, and transplant. This system also can carry on data munication with PC through USB data bus interface and PC, and it can finally achieve display, memory, and sample processing. With the characteristics mentioned above this system will be well applied in the laboratory, industry, or other departments where the multifunction real time data acquire technology can be used. Keyword: TLC2543 。 該 系統(tǒng) 還 可通過(guò) USB數(shù)據(jù)總線接口與 PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信， 達(dá)到在 PC機(jī)上實(shí)時(shí)的顯示 、 存儲(chǔ) 和處理 采樣數(shù)據(jù) 的目的。 本文 采用 TI公司的 11路 12位串行模數(shù)轉(zhuǎn)換器 TLC2543和 Philips公司推出的增強(qiáng)型 80C51系列 單片機(jī) P89C51RA2組成 多 路高精度的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 。 畢 業(yè) 論 文（設(shè)計(jì)） 題 目： 基于 80C51 單片機(jī)和 TLC2543 的多路 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 年 級(jí)：