【正文】
的溢出速率和SMOD1 的值決定。由于采樣八百多MHz,波特率要大于9600BPS,這里我設(shè)置為9600bps,由定時(shí)器1工作方式2提供。兩者都滿(mǎn)足時(shí),停止位就進(jìn)入RB88, 位數(shù)據(jù)進(jìn)入SBUF,RI=1。僅當(dāng)最后一位移位脈沖產(chǎn)生時(shí)同時(shí)滿(mǎn)足下述2個(gè)條件:RI=0,SM2=0或接收到的停止位=1,才會(huì)裝載SBUF和RB8,并且置位RI。當(dāng)數(shù)據(jù)位逐一由右邊移入時(shí),1從左邊被移出。如果所接收的第一位不為0,說(shuō)明它不是一幀數(shù)據(jù)的起始位,該位被摒棄,接收電路被復(fù)位,等待另一個(gè)負(fù)跳變的到來(lái)。在第9狀態(tài)時(shí),位檢測(cè)器對(duì)RxD 端的值采樣。復(fù)位16分頻計(jì)時(shí)器確保計(jì)時(shí)器翻轉(zhuǎn)時(shí)位與輸入數(shù)據(jù)位時(shí)間同步。接收在RxD端檢測(cè)到負(fù)跳變時(shí)啟動(dòng),為此MCU對(duì)RxD不斷采樣,采速率為波特率的16倍。此時(shí)通知TX 控制器作最后一次移位,然后禁止SEND端并置位TI。再過(guò)一位,產(chǎn)生第一個(gè)移位脈沖。每位的發(fā)送時(shí)序與16 分頻計(jì)數(shù)器同步,而并不與寫(xiě)SBUF 信號(hào)同步。寫(xiě)SBUF 信號(hào)還把1 TB8 裝入發(fā)送移位寄存器的第9 位,同時(shí)通知發(fā)送控制器進(jìn)行發(fā)送。80C51 波特率取決于定時(shí)器1的溢出速率。由RxD接收,TxD發(fā)送。串口工作方式1的原理為:TxD 腳發(fā)送,RxD 腳接收,每次數(shù)據(jù)為10 位,一個(gè)起始位0 ,8 個(gè)數(shù)據(jù)位,LSB 在前及一個(gè)停止位1, 當(dāng)接收數(shù)據(jù)時(shí)停止位存于SCON 的RB8 內(nèi)波特率可變由定時(shí)器1 溢出速率決定。串口通信用到串口發(fā)送緩沖寄存器SBUF和及串行通信控制寄存器SCON。單片機(jī)的串口通信,在單片機(jī)芯片中,UART已集成在其中,做為組成部分,構(gòu)成一個(gè)串行口,這個(gè)串行口是全雙工的。它用3V到25V表示邏輯“1”,+3V到+25V表示邏輯“0”。這里串行通信使用RS232標(biāo)準(zhǔn),它本是美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)的推薦標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)已在全世界的范圍廣泛采用。和微機(jī)接口方面,89C51的RX、TX接MAX232,MAX232的13和14引腳接DB9的2引腳組成串口通信接線(xiàn)。、B、C控制轉(zhuǎn)換通道選擇,另外89C51的LEA。~,另外一個(gè)復(fù)位按鈕。這里主要用于驅(qū)動(dòng)共陰數(shù)碼管LED的顯示驅(qū)動(dòng)。原理其主要電特性的典型值如下:表二引出端符號(hào):邏輯圖:圖(5)74LS74邏輯圖 MAX232 芯片MAX232芯片為串口TTL電平轉(zhuǎn)換芯片。 74LS74 芯片74LS74 為帶預(yù)置和清除端的兩組D 型觸發(fā)器,在這次的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,它為AD0809芯片提供500KHz的時(shí)鐘信號(hào),這是利用了觸發(fā)器的工作。(5)是否轉(zhuǎn)換完畢,我們根據(jù)EOC 信號(hào)來(lái)判斷。(3)送要轉(zhuǎn)換的哪一通道的地址到A,B,C 端口上。ADC0809 應(yīng)用說(shuō)明:(1)ADC0809 內(nèi)部帶有輸出鎖存器,可以與AT89S51 單片機(jī)直接相連。CLK為時(shí)鐘輸入信號(hào)線(xiàn)。OE=1,輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù);OE=0,輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)呈高阻狀態(tài)。當(dāng)EOC 為高電平時(shí),表明轉(zhuǎn)換結(jié)束;否則,表明正在進(jìn)行A/D 轉(zhuǎn)換。當(dāng)ST 上跳沿時(shí),所有內(nèi)部寄存器清零;下跳沿時(shí),開(kāi)始進(jìn)行A/D 轉(zhuǎn)換;在轉(zhuǎn)換期間,ST 應(yīng)保持低電平。通道選擇表如下表所示。當(dāng)ALE線(xiàn)為高電平時(shí),地址鎖存與譯碼器將A, B,C 三條地址線(xiàn)的地址信號(hào)進(jìn)行鎖存,經(jīng)譯碼后被選中的通道的模擬量進(jìn)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。圖(4) ADC0809 內(nèi)部結(jié)構(gòu)AD0809 的工作原理:IN0-IN7:8 條模擬量輸入通道;ADC0809 對(duì)輸入模擬量要求:信號(hào)單極性,電壓范圍是0-5V,若信號(hào)太小,必須進(jìn)行放大;輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過(guò)程中應(yīng)該保持不變,如若模擬量變化太快,則需在輸入前增加采樣保持電路。多路開(kāi)關(guān)可選通8個(gè)模擬通道,允許8 路模擬量分時(shí)輸入,共用A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 ADC0908 芯片AD0809 的邏輯結(jié)構(gòu):ADC0809 是8 位逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器。 該模式中,振蕩器停振并且在最后一條指令執(zhí)行進(jìn)入掉電模式。任何被使能的中斷(此時(shí),程序從中斷服務(wù)程序處恢復(fù)并繼續(xù)執(zhí)行)或硬件復(fù)位(與上電復(fù)位使用相同的方式啟動(dòng)處理器)均可終止空閑模式。正常操作模式的最后一條指令執(zhí)行進(jìn)入空閑模式。如要實(shí)現(xiàn)最低功耗則建議使用掉電模式。 當(dāng)振蕩器停振時(shí),RAM 和SFR 的值保持不變。復(fù)位后,振蕩器以12 時(shí)鐘模式運(yùn)行當(dāng)已通過(guò)并行編程器設(shè)置為6 時(shí)鐘模式時(shí)除外。復(fù)位:在振蕩器工作時(shí),將RST 腳保持至少兩個(gè)機(jī)器周期高電平12 時(shí)鐘模式為24 個(gè)振蕩器周期,6 時(shí)鐘模式為12 振蕩器周期可實(shí)現(xiàn)復(fù)位。全靜態(tài)操作,12 時(shí)鐘操作可選6 個(gè)時(shí)鐘通過(guò)軟件或并行編程器,存儲(chǔ)器尋址范圍,64K 字節(jié)ROM 和64K 字節(jié)RAM,電源控制模式:時(shí)鐘可停止和恢復(fù)、空閑模式、掉電模式。 AT89C51 芯片AT89C51是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的底電壓,高性能CMOS 8位單片機(jī),片內(nèi)含4K bytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的FLASH只讀程序存儲(chǔ)器和128 bytes 的隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn),兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51 指令系統(tǒng),片內(nèi)置通用8位中央處理器(CPU)和FLASH 存儲(chǔ)單元,功能強(qiáng)大AT89C51單片機(jī)可為您提供許多高性?xún)r(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合,可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域??梢酝ㄟ^(guò)八個(gè)按鈕選擇八個(gè)采集通道,一個(gè)按鈕控制轉(zhuǎn)換開(kāi)始或結(jié)束,系統(tǒng)可復(fù)位。第三章 設(shè)計(jì)過(guò)程 我設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)采集器主要是采集0~5V模擬電壓信號(hào),現(xiàn)在大部分的模擬量多可以用各種器轉(zhuǎn)換成電壓模擬信號(hào)。全中問(wèn)操作界面軟件,可自動(dòng)探測(cè)廠(chǎng)家和型號(hào)。有過(guò)電流保護(hù),超過(guò)限制的電流時(shí),可以有效的保護(hù)編程器不受損害。2. 3 燒寫(xiě)器在這次設(shè)計(jì)中我用了煒煌編程器的TOP851型編程器,它具有體積小巧,功耗低,可靠性高的特點(diǎn),是專(zhuān)為開(kāi)發(fā)51系列單片機(jī)和燒寫(xiě)各類(lèi)存儲(chǔ)器而設(shè)計(jì)的普及機(jī)型。使得用C 編寫(xiě)的程序比匯編程序有更好的可移植性,很多處理器支持C 編譯器,所有這些并不說(shuō)明匯編語(yǔ)言就沒(méi)了立足之地。用C 編寫(xiě)的程序,因?yàn)镃 語(yǔ)言很好的結(jié)構(gòu)性和模塊化,更容易閱讀和維護(hù)而且由于模塊化,用C 語(yǔ)言編寫(xiě)的程序有很好的可移植性,功能化的代碼能夠很方便的從一個(gè)工程移植到另一個(gè)工程,從而減少了開(kāi)發(fā)時(shí)間,用C 編寫(xiě)程序比匯編更符合人們的思考習(xí)慣,開(kāi)發(fā)者可以更專(zhuān)心的考慮算法而不是考慮一些細(xì)節(jié)問(wèn)題,這樣就減少了開(kāi)發(fā)和調(diào)試的時(shí)間。我的經(jīng)驗(yàn)告述我,硬件工程師一般不熟系像C一類(lèi)的高級(jí)語(yǔ)言。圖(1) C51工具包整體結(jié)構(gòu)圖當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)小的嵌入式系統(tǒng)時(shí),一般我們都用匯編語(yǔ)言在很多工程中,這是一個(gè)很好的方法因?yàn)榇a一般都不超過(guò)8K, 而且都比較簡(jiǎn)單。目標(biāo)文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫(kù)文件,也可以與庫(kù)文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件(.ABS)。開(kāi)發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。下面詳細(xì)介紹Keil C51開(kāi)發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用。另外重要的一點(diǎn),只要看一下編譯后生成的匯編代碼,就能體會(huì)到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高,多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊,容易理解。用過(guò)匯編語(yǔ)言后再使用C來(lái)開(kāi)發(fā),體會(huì)更加深刻。2. 2編程工具 KEIL C51在這里我用C語(yǔ)言編寫(xiě)程序,用的編程工具就是廣受開(kāi)發(fā)者喜愛(ài)的KEIL c51開(kāi)發(fā)軟件,他支持的功能強(qiáng),適合很多公司的芯片?! rotel99 SE共分5個(gè)模塊,分別是原理圖設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)(包含信號(hào)完整性分析)、自動(dòng)布線(xiàn)器、原理圖混合信號(hào)仿真、PLD設(shè)計(jì)。因而今天的Protel最新產(chǎn)品已不是單純的PCB(印制電路板)設(shè)計(jì)工具,而是一個(gè)系統(tǒng)工具,覆蓋了以PCB為核心的整個(gè)物理設(shè)計(jì)。 第二章 開(kāi)發(fā)環(huán)境 Protel99軟件 在這里我用了PROTEL99設(shè)計(jì)原理圖和畫(huà)PCB板。此外,因?yàn)閿?shù)據(jù)采集器的監(jiān)測(cè)精度,多量且平均閱讀沒(méi)有必要,就像它們經(jīng)常在PC記插件卡片一樣。然而,每秒250的閱讀速率比較少見(jiàn)。大多數(shù)數(shù)據(jù)采集器可設(shè)計(jì)為柔性和簡(jiǎn)單的組態(tài)和操作, 而且經(jīng)由電池包裹或其它方法,多數(shù)提供遠(yuǎn)程位置的操作選項(xiàng)。它們存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)分布在內(nèi)存中,能夠容納500000或更多的閱讀量。內(nèi)設(shè)智能數(shù)據(jù)采集器幫助你設(shè)定測(cè)量周期和具體指定每個(gè)通道的參數(shù)。一個(gè)通道能夠監(jiān)測(cè)熱電偶、溫阻器(RTD)和電壓。使用數(shù)據(jù)采集器的一個(gè)好處就是他們的內(nèi)部監(jiān)測(cè)信號(hào)。其它關(guān)心包括復(fù)雜的校正和全部的系統(tǒng)成本,尤其如果你需要購(gòu)買(mǎi)額外信號(hào)監(jiān)測(cè)器件或用PC機(jī)適應(yīng)插件卡片。這些插件卡片也測(cè)量一定范圍的電壓。在缺點(diǎn)上,PC機(jī)插件卡片時(shí)常只有12字的容量,因此你不能察覺(jué)輸入信號(hào)的小變化。 精度可與無(wú)與倫比的臺(tái)式 DMMs 匹敵,由于它在22字、 。數(shù)據(jù)采集器是典型的單機(jī)儀器,一旦配備它們,就能測(cè)量、記錄和顯示數(shù)據(jù)而不需要操作員或計(jì)算機(jī)參與。因?yàn)榭ㄆ举|(zhì)上是計(jì)算機(jī)的一部分,建立測(cè)試是容易的。它們時(shí)常具有高達(dá)每秒1000的閱讀速率。然而,記錄儀相當(dāng)容易建立和操作,為數(shù)據(jù)快速而簡(jiǎn)單的分析提供永久的記錄。舉例來(lái)說(shuō),他們不能夠與另外的裝置輪流作用。你能很清楚地感覺(jué)到與筆只有小的改變。一旦建立了長(zhǎng)條圖表記錄儀,在沒(méi)有操作員或計(jì)算機(jī)的情況下,大多數(shù)記錄儀具有足夠的內(nèi)部智能運(yùn)行?,F(xiàn)代多種版本的長(zhǎng)條圖表記錄儀允許你從多個(gè)輸入取得數(shù)據(jù)。舉例來(lái)說(shuō), 如果DMM 沒(méi)有配備處理溫度的傳感器,舊需要?jiǎng)邮终冶壤?。此外,它只能單通道采集?shù)據(jù);但是當(dāng)你使用多通道DMM時(shí),系統(tǒng)將很快變得非常龐大和呆笨拙。而你所需要的就是捕捉到多路數(shù)字信息(DMM),然后開(kāi)始用手記錄數(shù)據(jù)。無(wú)論是簡(jiǎn)單的還是復(fù)雜的,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)都能夠運(yùn)行并發(fā)揮它的作用。今天的大學(xué)學(xué)生很可能在PC機(jī)上自動(dòng)處理和分析數(shù)據(jù),有很多種可供你選擇的方法去采集數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集技術(shù)在過(guò)去30到40年以來(lái)已經(jīng)取得了很大的飛躍。設(shè)備從簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)器發(fā)展到復(fù)雜的電腦系統(tǒng)。在最簡(jiǎn)單的形式中,技術(shù)人員將烤箱的溫度記錄在一張紙上就是數(shù)據(jù)采集。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題,數(shù)據(jù)采集器制作,是利用ATMEL公司的89C51單片機(jī)和AD0809芯片做一個(gè)采集模擬電壓信號(hào),轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),再由單片機(jī)經(jīng)過(guò)串口發(fā)送給PC機(jī)處理,另外三個(gè)數(shù)碼管LED顯示采集的數(shù)字信息。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主要功能是把模擬信號(hào)變成數(shù)字信號(hào),并進(jìn)行分析、處理、存儲(chǔ)和顯示。隨著測(cè)控技術(shù)的迅猛發(fā)展,以嵌入式計(jì)算機(jī)為核心的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)己經(jīng)在測(cè)控領(lǐng)域中占到了統(tǒng)治地位。XX大學(xué)信息與電子工程學(xué)院2006屆畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要隨著信息領(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(zhǎng)足的進(jìn)步,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,在石油勘探、地震數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域已經(jīng)得到應(yīng)用。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是將現(xiàn)場(chǎng)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、傳輸、顯示、存儲(chǔ)等操作。國(guó)內(nèi)大大小小很多公司多開(kāi)發(fā)了數(shù)據(jù)采集器和卡之類(lèi)的產(chǎn)品,這使信息的數(shù)字化提供了極大的方便。關(guān)鍵字:?jiǎn)纹瑱C(jī)、數(shù)據(jù)采集、信號(hào)處理、AD0809芯片AbstractAlong with the development of information field various technologies, the technology in the aspect of data collection has also gotten rapid advance, gather the informative process of data is now society develop the direction of main stream. Various fields have used data collection , in petroleum exploration and seismic data collection field have gotten application. As measuring to control technical swift development, with embedded puter for key data collection system Ji go through in measure to control field in have taken dominance position. Data collection system is to carry out the data that the collection onthespot goes to to handle , transmits and shows , stock etc. operation. The major function of data collection system is simulated signal bee digital signal, and analyse handling , stock and show. Domestic size many panies have developed data collection ware and the product that blocks and so on , this makes the digitlization of information have offered maximum convenience. This graduated design program, data collection ware produce is the only flat machine of 89 C51 that uses the pany of ATMEL with AD0809 chip do a collection simulated voltage signal, conversion number word signal passes string mouth again by only flat machine