【正文】 課題是設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)用的數(shù)據(jù)采集和超限報(bào)警系統(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）。這些外部接口器件包括串行 E2PROM、移位寄存器、 顯示器件、 A/D轉(zhuǎn)換器、 D/A轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)監(jiān)控電路、通信接口等。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。 盡管現(xiàn)在以微機(jī)為核心的可編程數(shù)據(jù)采集與處理采集技術(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)采集功能，但這并不會(huì)對(duì)基于單片機(jī)為核心的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)產(chǎn)生影響。隨著微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和普及 ,數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)已成為日益重要的檢測(cè)技術(shù) ,采集數(shù)據(jù)的信息化是目前社會(huì)的發(fā)展主流方向 ,各種領(lǐng)域都用到了數(shù)據(jù)采集。它是對(duì)傳感器信號(hào)的測(cè)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)。 進(jìn)度安排： 2020 年 12 月 — 2020 年 1 月 項(xiàng)目審批 、 任務(wù)書下達(dá) 、 查閱資料 、 撰寫開題報(bào)告 ； 2020 年 2 月 — 2020 年 3 月 系統(tǒng) 總體 設(shè)計(jì) 、 硬件設(shè)計(jì) 、 軟件設(shè)計(jì) ； 2020 年 4 月 — 2020 年 5 月 模塊功能測(cè)試 、系統(tǒng) 集成 、 整機(jī) 聯(lián) 調(diào) ； 2020 年 5 月 中旬 論文寫作 、 論文定稿 、 答辯準(zhǔn)備 。 設(shè)計(jì)要求： ； ； 89C51 為 CPU； 16 路模擬量信號(hào)； 12 位精度的 A/D 轉(zhuǎn)換器 MAX187； ； 。該系統(tǒng)以單片機(jī)89C51 為核心，進(jìn)行 16 路模擬量信號(hào)的數(shù)據(jù)采集和超 限報(bào)警處理。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) — A/D 轉(zhuǎn)換通道設(shè)計(jì) 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 系 別： 二○一三年六 月 畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) — A/D 轉(zhuǎn)換通道設(shè)計(jì) 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 系 別： 二○一三年六 月 北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)成績?cè)u(píng)議 題目： 基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) — A/D 轉(zhuǎn)換通道設(shè)計(jì) 系別： 專業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 姓名： 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師建議成績： 評(píng)閱教師建議成績： 84 分 答辯小組建議成績： 86 分 總成績： 84 分 答辯委員會(huì)主席簽字： 年 月 日 北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 姓 名 學(xué) 號(hào) 專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 設(shè) 計(jì) 題 目 基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) — A/D 轉(zhuǎn)換通道設(shè)計(jì) 題目 性質(zhì) ? 設(shè)計(jì)； □ 論文 題目 來源 ? 教學(xué)； □ 科研；□ 生產(chǎn)； □ 其他 指導(dǎo)教師 職 稱 工作單位 備注 畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和要求 ： 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛，單片機(jī)和嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)習(xí)的一個(gè)重要內(nèi)容。本課題是設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)用的數(shù)據(jù)采集和超限報(bào)警系統(tǒng)。要求完成同步串行總線的 A/D 轉(zhuǎn)換通道設(shè)計(jì)，包括硬件電路和軟件程序，進(jìn)而掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試的方法。 畢業(yè)設(shè)計(jì)主要參考資料： [1] 代啟化 .基于 Proteus 的電路設(shè)計(jì)與仿真 [J].天津：現(xiàn)代 電子技術(shù) .2020,第 19 期 . [2] 張曉鄉(xiāng) .89C51 單片機(jī)實(shí)用教程 [Z].天津：電子工業(yè)出版社 2020 [3] 李朝青 .單片機(jī)原理及串行外設(shè)接口技術(shù) [Z].北京：北京航空航天大學(xué)出版社 2020 [4] 李剛 . 新概念單片機(jī)教程 [Z].天津：天津大學(xué)出版社 2020 [5] 康一梅 . 嵌入式軟件設(shè)計(jì) [Z].天津：機(jī)械工業(yè)出版社 2020 [6] 劉文秀 .單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)仿真的研究 [J].北京：現(xiàn)代電子技術(shù) .2020, 第 286 期 [7] 張友德 .單片微型機(jī)原理、應(yīng)用與實(shí)驗(yàn) [M].上海 ：復(fù)旦大學(xué)出版社， ～ 256. [8] 李光飛 .單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例指導(dǎo) [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社 ,96～ 100. [9] 胡漢才 .單片機(jī)原理及其接口技術(shù) [M]. 北京：清華大學(xué)出版社， ～ 110. [10] 楊立民 .單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用 [M].西：安西安電子科技大學(xué)出版社 .～ 120. 畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)完成的工作： 1. 完成該數(shù)據(jù)采集和超限報(bào)警系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ； 2. 完成同步串行總線的 A/D 轉(zhuǎn)換通道硬件電路； 3. 完成同步串行總線 的 A/D 轉(zhuǎn)換通道軟件程序設(shè)計(jì)； 4. 學(xué)習(xí)并掌握 標(biāo)準(zhǔn)的同步串行總線的通信方式； 5. 采用 89C51 匯編語言進(jìn)行編程； 實(shí)現(xiàn)程序的調(diào)試、下載、固化工作 ； 6. 撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告。 指 導(dǎo)教師簽字： 同意 日期： 年 月 日 系意見： 簽字： 系（蓋章） 日期： 年 月 日 北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 姓名 趙 佳 學(xué)號(hào) 09142202 專業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 設(shè) 計(jì) 題 目 基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) — A/D 轉(zhuǎn)換通道設(shè)計(jì) 1. 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的及意義： 數(shù)據(jù)采集技術(shù)是信息科學(xué)的重要分支之一 , 它研究信息數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、處理以及控制等問題。數(shù)據(jù)采集也是從一個(gè)或多個(gè)信號(hào)獲取對(duì)象信息的過程。因此，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)作為測(cè)控系統(tǒng)不可缺少的部分 ,數(shù)據(jù)采集的性能特點(diǎn)直接影響到整個(gè)系統(tǒng)。相較于數(shù)據(jù)采集板卡成本和功能的限制，單片機(jī)具多功能、高效率、高性能、低電壓、低功耗、低價(jià)格等優(yōu)點(diǎn)，能夠開發(fā)出能滿足實(shí)際應(yīng)用要求的、電路結(jié)構(gòu)簡單的、可靠性高的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 在單片機(jī)系統(tǒng)中，目前大量采用了具有同步串行接口的器件。在國際上技術(shù)先進(jìn)的國家，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)已成功的運(yùn)用到軍事、航空電子設(shè)備及宇航技術(shù)、工業(yè)等領(lǐng)域。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 。該系統(tǒng)以單片機(jī) 89C51 為核心，進(jìn)行 16 路模擬量信號(hào)的數(shù)據(jù)采集和 超限報(bào)警處理。 （二）設(shè)計(jì)要求： ； ； 89C51 為 CPU； 16 路模擬量信號(hào) ； 12 位精度的 A/D 轉(zhuǎn)換器 MAX187； ； 。在啟動(dòng)轉(zhuǎn)換后 MAX187 可使用外部串行時(shí)鐘或內(nèi)部時(shí)鐘來完成逐次逼近轉(zhuǎn)換。在外部時(shí)鐘方式時(shí) ,外部時(shí)鐘不僅移入和輸出數(shù)據(jù) ,而且也驅(qū)動(dòng)每一步模數(shù)轉(zhuǎn)換。變換必須在較短時(shí)間內(nèi)完成 ,否則 采樣 /保持電容器上電壓的降低可能導(dǎo)致變換結(jié)果精度的降低 ,如果時(shí)鐘周期超過 10s,或者由于串行時(shí)鐘的中斷使得變換時(shí)間超過 120s,則要使用內(nèi)部時(shí)鐘方式。SSTRB 在轉(zhuǎn)換開始時(shí)變?yōu)榈碗娖?,在變換完成時(shí)變?yōu)楦唠娖?。? SSTRB 變?yōu)楦唠娖街蟮南乱粋€(gè)時(shí)鐘下降沿轉(zhuǎn)換結(jié)果的最高有效位將出現(xiàn)在 DOUT 端。 3. 畢業(yè)設(shè)計(jì)主要參考資料： [1] 代啟化 .基于 Proteus 的電路設(shè)計(jì)與仿真 [J].天津：現(xiàn)代電子技術(shù) .2020,第 19期 . [2] 張曉鄉(xiāng) .89C51 單片機(jī)實(shí)用教程 [Z]. 天津：電子工業(yè)出版社 2020 [3] 李朝青 .單片機(jī)原理及串行外設(shè)接口技術(shù) [Z].北京： 北京航空航天大學(xué)出版社 2020 [4] 李剛 . 新概念單片機(jī)教程 [Z].天津： 天津大學(xué)出版社 2020 [5] 康一梅 . 嵌入式軟件設(shè)計(jì) [Z].天津 ：機(jī)械工業(yè)出版社 2020 [6] 劉文秀 .單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)仿真的研究 [J].北京：現(xiàn)代電子技術(shù) .2020, 第 286 期 [7] 張友德 .單片微型機(jī)原理、應(yīng)用與實(shí)驗(yàn) [M].上海：復(fù)旦大學(xué)出版社， ～ 256. [8] 李光飛 .單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例指導(dǎo) [M].北京 ： 北京航空航天大學(xué)出版社 ,96～100. [9] 胡漢才 .單片機(jī)原理及其接口技術(shù) [M]. 北京 ： 清華大學(xué)出版社 , ～ 110. [10] 楊立民 .單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用 [M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社 .～ 120. 4. 進(jìn)度安排： 2020年 12月 — 2020年 1月 項(xiàng)目審批 、 任務(wù)書下達(dá) 、 查閱資料 、 撰寫開題報(bào)告 ； 2020年 2月 — 2020年 3月 系統(tǒng) 總體 設(shè)計(jì) 、 硬件設(shè)計(jì) 、 軟件設(shè)計(jì) ； 2020年 4月 — 2020年 5月 模塊功能測(cè)試 、系統(tǒng) 集成 、 整機(jī) 聯(lián) 調(diào) ； 2020年 5月 中旬 論文寫作 、 論文定稿 、 答辯準(zhǔn)備 。 指導(dǎo)教師簽字： 日期： 年 月 日 6. 系意見： 簽字： 系（蓋章） 日期： 年 月 日 北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查情況表 姓名 學(xué)號(hào) 專業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 設(shè)計(jì)題目 基于單片 機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) — A/D 轉(zhuǎn)換通道設(shè)計(jì) 目前已完成的工作： 總體方案設(shè)計(jì)；硬件設(shè)計(jì)、制作；熟悉了模數(shù)轉(zhuǎn)換器 MAX187；其中包括前向通道、后向通道、人機(jī)對(duì)話通道各部分的硬件選擇，以 89C51為核心進(jìn)行 16路模擬量信號(hào)的數(shù)據(jù)采集和超限報(bào)警系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 存在的問題： Keil編程軟件不太熟悉； proteus 仿真軟件存在許多問題。 指導(dǎo)教師建議與意見： 按時(shí)完成了進(jìn)度計(jì)劃中的要求。完成硬件、軟件的設(shè)計(jì)。 簽字： 年 月 日 系意見： 系（蓋章） 年 月 日 北京交通大學(xué)業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)閱教師評(píng)閱意見 姓名 指導(dǎo)教師 指導(dǎo)教師 職稱 單位 畢業(yè)設(shè) 計(jì)題目 基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) — A/D 轉(zhuǎn)換通道設(shè)計(jì) 對(duì)論文的評(píng)語： 是否同意安排論文答辯：同意 論文成績： 84 分 評(píng)閱教師（簽名）： 年 月 日 北京交通大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯 小組評(píng)議意見 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) — A/D 轉(zhuǎn)換通道設(shè)計(jì) 答 辯 小 組 成 員 : 姓 名 職 稱 工作單位 備注 答辯小組評(píng)語： 該同學(xué)能對(duì)基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) — A/D轉(zhuǎn)換通道進(jìn)行設(shè)計(jì)。 答辯組長（簽名）： 年 月 日 答辯成績 86分 畢業(yè)設(shè)計(jì)誠信聲明 本人聲明所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)，是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外，畢業(yè)設(shè)計(jì)中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得北京交通大學(xué)海濱學(xué)院或其他 教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。 本人簽名： 日期： 畢業(yè)設(shè)計(jì)使用授權(quán)書 本人完全了解北京交通大學(xué)海濱學(xué)院有關(guān)保管、使用論文的規(guī)定，其中包括：①學(xué)校有權(quán)保管、并向有關(guān)部門送交學(xué)位論文的原件與復(fù)印件；②學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印或其它復(fù)制手段復(fù)制并保存論文；③學(xué)校可允許論文被查閱或借閱；④學(xué)?？梢詫W(xué)術(shù)交流為目的，復(fù)制贈(zèng)送和交換學(xué)位論文；⑤學(xué)校可以公布學(xué)位論文的 全部或部分內(nèi)容。 本課題是設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)用的數(shù)據(jù)采集和超限