【正文】 很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的單片機(jī)。[4] 系統(tǒng)的元件介紹該系統(tǒng)的元器件清單如表21所示。 串行口的選擇該串行口我選用了標(biāo)準(zhǔn)RS232C接口，它是電平與TTL電平轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路。單片機(jī)系統(tǒng)中的非編碼式鍵盤程序主要由判別是否有鍵按下子程序、鍵的識別子程序、找到閉合鍵后，讀入相應(yīng)的鍵值，再轉(zhuǎn)到相應(yīng)的鍵處理程序幾個部分組成。如采用矩陣式按鍵方式，則只需要9個I/O口。在單片機(jī)中需要的按鍵較多時，通常把鍵排成矩陣形式，這樣可以節(jié)省硬件資源。當(dāng)某按鍵按下時，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)。方案一：獨(dú)立按鍵接口。通過硬件識別的鍵盤稱編碼鍵盤；通過軟件識別的鍵盤成為非編碼鍵盤。 按鍵模塊鍵盤是一種常見的輸入設(shè)備，用戶可以向計算機(jī)輸入數(shù)據(jù)或命令。優(yōu)點(diǎn)是電路簡單，價錢便宜。缺點(diǎn)是電路復(fù)雜，價錢貴，而且要先錄制才能播放?？紤]到顯示內(nèi)容與方便，采用方案一較為合適 智能報警模塊方案一：采用語音芯片實現(xiàn)語音提示。而且價錢便宜，一個四位動態(tài)數(shù)碼管才四塊錢，大大節(jié)省了成本。方案二：采用動態(tài)數(shù)碼管顯示。液晶顯示的優(yōu)點(diǎn)是顯示的內(nèi)容多，可以提供中文顯示，背景光亮度可調(diào)，硬件接線少。由比較可知，選用方案三相對比較便宜的DS18B20更好，能提高A/ D轉(zhuǎn)換精度的同時確保信號完整性，較少開發(fā)難度。并且，每個DS18B20有唯一的系列號，因此同一條單總線上可以掛接多個DS18B20，構(gòu)成主從結(jié)構(gòu)的多點(diǎn)測溫傳感器網(wǎng)絡(luò)。從中央處理器到DS18B20僅需連接一條信號線和地線,其指令信息和數(shù)據(jù)信息都經(jīng)過單總線接口與DS18B20進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。方案三：可編程分辨率一線數(shù)字溫度傳感器DS18B20。熱電偶傳感器輸出的電壓信號較為微弱(只有幾毫伏到幾十毫伏) ， 因此在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換之前必須進(jìn)行信號調(diào)理，由高放大倍數(shù)的電路將它放大到A/D轉(zhuǎn)換器通常所要求的伏特級電平。方案二：熱電偶傳感器。這些應(yīng)用包括移動電話、消費(fèi)類電子、個人計算機(jī)和過程控制設(shè)備。另外，它還具有待機(jī)工作方式的特點(diǎn)，可將功耗電流進(jìn)一步降低到最大值為1μA。它的另一個特點(diǎn)是包含一個內(nèi)部溫度傳感器，在－35℃～＋85℃溫度范圍內(nèi)測量精度為177。AD7314帶有一個與SPI，QSPI和MICROWIRETM協(xié)議兼容的靈活串行接口，允許它與數(shù)字信號處理器（DSP）和大多數(shù)微控制器方便地連接。ADI公司新近推出的AD7314是一種采用8引腳μSOIC封裝的完整溫度監(jiān)測系統(tǒng)。而本設(shè)計選用的是AT89C51。此系統(tǒng)是由CPU、隨即存取數(shù)據(jù)存儲器、只讀程序存儲器、輸入輸出電路（I/O口），還有可能包括定時/計數(shù)器、串行通信口、顯示驅(qū)動電路（LCD驅(qū)動電路）等電路集成到一個單塊芯片上，構(gòu)成了一個最小但完善的計算機(jī)任務(wù)。本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以單片機(jī) AT89C51作為控制核心，以數(shù)字式溫度傳感器DS18B20作為測量元件，構(gòu)成智能溫度測量系統(tǒng)；同時可把采集到的數(shù)據(jù)通過RS232總線上傳給工業(yè)控制計算機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步處理，系統(tǒng)設(shè)計方案如圖21所示。原來由小規(guī)模集成的數(shù)字邏輯電路及硬件程序控制器組成的采集系統(tǒng)被微處理器控制的采集系統(tǒng)所代替。數(shù)據(jù)采集技術(shù)廣泛引用在各個領(lǐng)域。此外，更詳細(xì)闡述了采集系統(tǒng)現(xiàn)今國內(nèi)外的發(fā)展情況及其在信息處理過程中的重要意義。該系統(tǒng)采用的是AT89才C51單片機(jī)，此芯片功能比較強(qiáng)大，能夠滿足設(shè)計要求。[2]本系統(tǒng)采用下位機(jī)負(fù)責(zé)模擬數(shù)據(jù)的采集，從單片機(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RS232進(jìn)行通信。　盡管現(xiàn)在以微機(jī)為核心的可編程數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)作為數(shù)據(jù)采集技術(shù)的發(fā)展方向得到了迅速的發(fā)展，并且適于通用微機(jī)(如IBM PC系列) 使用的板卡級數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品也已大量出現(xiàn)，組成一個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)簡單到只需要一塊數(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，就能實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集功能，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)生影響，因為單片機(jī)功能強(qiáng)大、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高、靈活性好、開發(fā)容易等優(yōu)點(diǎn)，使得基于單片機(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。隨著微型計算機(jī)技術(shù)的飛速發(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)用于工農(nóng)業(yè)等需要同時監(jiān)控溫度、濕度和壓力等場合。它是對傳感器信號的測量與處理，以微型計算機(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)。[1]受需求牽引，新一代機(jī)載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為滿足飛行實驗應(yīng)用也在快速地發(fā)展。該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具備24位A/D轉(zhuǎn)化位數(shù)，采樣率有50HZ、100HZ、200HZ。近年來，又成功研制了動態(tài)范圍更大、線性度更高、兼容性更強(qiáng)、低功耗可靠性的TDE324C型地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。各種領(lǐng)域都用到了數(shù)據(jù)采集，在石油勘探、科學(xué)實驗、飛機(jī)飛行、地震數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域已經(jīng)得到應(yīng)用。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是通過采集傳感器輸出的模擬信號并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并進(jìn)行分析、處理、傳輸、顯示、存儲和顯示。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、低價格等優(yōu)點(diǎn)，而雙單片機(jī)又具有精度較高、轉(zhuǎn)換速度快、能夠?qū)Χ帱c(diǎn)同時進(jìn)行采集，因此能夠開發(fā)出能滿足實際應(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)。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)計算機(jī)、單片機(jī)和大規(guī)模集成電路的組合，用軟件管理，使系統(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)用于實驗室，在工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場也有一定的應(yīng)用。20世紀(jì)80年代隨著計算機(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)多屬于專用的系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)起始于20世紀(jì)50年代，1956年美國首先研究了用在軍事上的測試系統(tǒng)，目標(biāo)是測試中不依靠相關(guān)的測試文件，由非成熟人員進(jìn)行操作，并且測試任務(wù)是由測試設(shè)備高速自動控制完成的。 temperature 。本設(shè)計的仿真方法提高了系統(tǒng)的開發(fā)效率、縮短周期和降低成本，為單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)提供了手段。該系統(tǒng)實現(xiàn)了溫度數(shù)據(jù)的采集、處理、實時顯示、開關(guān)量的控制輸出、超限報警及系統(tǒng)鍵盤設(shè)置等功能。針對該系統(tǒng)設(shè)計了基于單片機(jī)的溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的各部分電路并利用匯編語言設(shè)計了針對該系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)的子程序。主要參考資料：[1] 張丹，[J].儀器儀表標(biāo)準(zhǔn)化與測量，2008（1）：4244 [2] 周潤景. 基于DS18B20的溫度測量模塊設(shè)計[M].機(jī)械工業(yè)出版社，．[3] [M].高等教育出版社，2004：5867 [4] 林祝亮，武林，2006，完成期限： 指導(dǎo)教師簽名： 專業(yè)負(fù)責(zé)人簽名： 年 月 日摘 要隨著微型計算機(jī)技術(shù)的飛速發(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)用于工農(nóng)業(yè)等需要同時監(jiān)控溫度、濕度和壓力的場合。 東北石油大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書題目 基于proteus的數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)專業(yè) 學(xué)號 姓名 主要內(nèi)容:針對基于單片機(jī)的溫度的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行深入的研究，分析其硬件結(jié)構(gòu)和優(yōu)缺點(diǎn)；選擇溫度傳感器和單片機(jī)、應(yīng)用PROTEUS軟件設(shè)計系統(tǒng)電路圖和Keil軟件設(shè)計系統(tǒng)程序；應(yīng)用PROTEUS軟件仿真實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)?；疽螅涸O(shè)計完善的硬件電路圖；應(yīng)用Proteus軟件仿真實現(xiàn)提交規(guī)范的論文。本設(shè)計以溫室環(huán)境作為研究對象，主要研究了溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計過程與仿真的實現(xiàn)方法。同時在Proteus環(huán)境下結(jié)合Keil uVision 2成功實現(xiàn)了基于單片機(jī)的溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的仿真調(diào)試。此外，該系統(tǒng)可手動調(diào)節(jié)報警上下限，控制方便，操作簡單。關(guān)鍵詞：AT89C51；溫度；proteusAbstractWith the rapid development and popularization of microputer technology，data acquisition monitoring has bee an increasingly important detection techniques are widely used in industry and agriculture need to monitor such as temperature, humidity and pressure of the occasion. The design and simulation implementation methods of temperature data acquisition system are introduced in this paper, which takes a green house as the research object. Each part of the circuit based on the MCU temperature data acquisition system is designed for the system and the use of assembly language to design subroutine of each link for the system. At the same time, in the Proteus environment bined with Keil uVision 2 realized the virtual simulation debugging process based on MCU temperature data acquisition system. The system verify that it is possible to realize many functions, such as temperature data acquisition, data processing , displaying on real time，the output of switching value , alarm, and the keyboard operation and so on . In addition, the system can manually adjust the alarm range, convenient control and simple operation. This design of the simulation method is proved to be an effective means which raised the development efficiency, reduced the cycle time and saved costs . Key words : AT89C51 。 Proteus 目 錄第1章 緒論 1 研究背景及其目的意義 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2 該課題研究的主要內(nèi)容 2 本章小結(jié) 3第2章 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)方案論證 4 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 4 方案論證 4 系統(tǒng)的元件介紹 8 本章小結(jié) 18第3章 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)原理及分析 19 系統(tǒng)總體流程圖 19 系統(tǒng)各部分電路設(shè)計 20 本章小結(jié) 29第4章 軟件部分 30 仿真軟件 30 主程序設(shè)計 34 仿真結(jié)果 39 功能模塊的調(diào)試 42 本章小結(jié) 42結(jié) 論 43參考文獻(xiàn) 44致 謝 45附錄1：程序 46附錄2：系統(tǒng)原理圖 57第1章 緒論 研究背景及其目的意義近年來，數(shù)據(jù)采集及其應(yīng)用受到了人們越來越廣泛的關(guān)注，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)也有了迅速的發(fā)展，它可以廣泛的應(yīng)用于各種領(lǐng)域。由于該種數(shù)據(jù)采集測試系統(tǒng)具有高速性和一定的靈活性，可以滿足眾多傳統(tǒng)方法不能完成的數(shù)據(jù)采集和測試任務(wù)，因而得到了初步的認(rèn)可。20世紀(jì)70年代后期，隨著微型機(jī)的發(fā)展，誕生了采集器、儀表同計算機(jī)溶為一體的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。從70年代起，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)發(fā)展過程中逐漸分為兩類，一類是實驗室數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，一類是工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該階段的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要有兩類，一類以儀表儀器和采集器、通用接口總線和計算機(jī)組成。第二類以數(shù)據(jù)采集卡、標(biāo)準(zhǔn)總線和計算機(jī)構(gòu)成，這一類在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用較多。[1]20世紀(jì)90年代至今，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。數(shù)據(jù)采集技術(shù)已經(jīng)成為一種專門的技術(shù)，在工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。[1]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