【正文】 用也在快速地發(fā)展。該數據采集對拾震計輸出的電信號模擬放大后送至A/D數字化，A/D采用同時采樣，采樣數據經DSP數字濾波處理后，變成數字地震信號。我國的數字地震觀測系統(tǒng)主要采用TDE124C型TDE224C型地震數據采集系統(tǒng)。它起始于20世紀中期，在過去的幾十年里，隨著信息領域各種技術的發(fā)展，在數據采集方面的技術也取得了長足的進步，采集數據的信息化是目前數據采集技術發(fā)展的主流方向。這就使得以單片機為核心的數據采集系統(tǒng)能在許多領域得到廣泛的應用。盡管現(xiàn)在以微機為核心的可編程數據采集技術的發(fā)展方向得到了迅速的發(fā)展，而且組成一個數據采集系統(tǒng)只需要一塊數據采集卡，把它插在微機的擴展槽內并輔以應用軟件，就能實現(xiàn)數據采集的功能，但這并不會對基于單片機為核心的數據采集系統(tǒng)產生根本性的影響。數據采集技術儼然已經成為一種專門的技術，在工業(yè)等領域得到了廣泛應用[4]。自20世紀90年代至今，一些技術先進的國家，數據采集系統(tǒng)已成功的運用到工業(yè)、航空電子設備及宇航技術、軍事等諸多領域。第二類以標準總線、數據采集卡和計算機構成，這一類主要應用于工業(yè)現(xiàn)場。那時候的數據采集系統(tǒng)主要分為兩類，一類由采集器和通用接口總線、儀表儀器和計算機組成。從70年代起，數據采集系統(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)場的數據采集系統(tǒng)，另一類是實驗室的數據采集系統(tǒng)[2]。20世紀70年代后期，隨著微型機的發(fā)展，出現(xiàn)了采集器、儀表同計算機溶為一體的數據采集系統(tǒng)。由于該種數據采集測試系統(tǒng)具有高速和靈活等特性，可以滿足許多傳統(tǒng)方法不能完成的數據采集和測試任務，因而得到了人們的初步認可。江基于單片機的數據采集畢業(yè)論文目 錄摘 要 IAbstract II1緒論 1 研究背景及其目的意義 1 國內外研究現(xiàn)狀 2 該課題研究的主要內容 32數據采集總體設計 4 4 數據采集系統(tǒng)結構功能及簡介 43 硬件部分 6 單片機基本模塊 6 A/D轉換模塊 9 12 LED數碼管顯示模塊 13. 174 軟件部分 20 簡介KeilUvision2 20 下位機部分程序設計 245上位機簡介 296結論 31致 謝 32參考文獻 33附錄1 總原理圖 35附錄2 程序清單 3641江蘇師范大學本科生畢業(yè)設計 基于單片機的數據采集系統(tǒng)的設計1緒論 研究背景及其目的意義近年來，數據采集及其應用受到了人們越來越廣泛的關注，數據采集系統(tǒng)也有了迅速的發(fā)展，它可以廣泛的應用于各種領域。數據采集系統(tǒng)起始于20世紀50年代，1956年美國最先在軍事上研究的數據采集測試系統(tǒng)，目標是測試過程中不依靠相關的測試文件，由非熟練人員進行操作，并且是由測試設備自動控制高速完成測試任務。大概在60年代后期，國外市場就有成套的數據采集設備出現(xiàn)[1]。由于這種數據采集系統(tǒng)優(yōu)良的性能，超過了傳統(tǒng)的專用數據采集系統(tǒng)和自動檢測儀表，因而獲得了高速的發(fā)展。20世紀80年代計算機的高速發(fā)展和在生活中的應用，使數據采集系統(tǒng)獲得了較快的發(fā)展，逐步出現(xiàn)了自動測試系統(tǒng)與通用的數據采集。這類系統(tǒng)不僅在實驗室獲得了較多的應用，在工業(yè)生產中也有一定程度的應用。20世紀80年代中后期，數據采集發(fā)生了驚人的變化，單片機、大規(guī)模集成電路和工業(yè)計算機的組合，用軟件來完成管理任務，使系統(tǒng)的體積變小，成本降低，功能大大增強，數據處理能力倍增[3]。隨著集成電路制造技術的提高，出現(xiàn)了高性能、可靠性較高的單片機數據采集系統(tǒng)（DAS）。該階段的數據采集系統(tǒng)采用模塊化結構，根據不同的應用需求，通過簡單的增加和更改模塊，并結合系統(tǒng)編程，就可以擴展和修改系統(tǒng)，迅速組成一個新的系統(tǒng)。相較于數據采集板卡功能和成本的限制，單片機具高效率、高性能、低電壓、低功耗、低價格、多功能等優(yōu)點，而雙單片機又具有精度較高、轉換速度快、能夠對多點同時進行采集，因此能夠開發(fā)出能滿足實際應用要求的、電路結構簡單的、可靠性高的數據采集系統(tǒng)。 數據采集系統(tǒng)是通過采集傳感器輸出的模擬信號并轉換成數字信號，并進行分析、處理、傳輸、顯示、存儲和顯示。多數領域都用到了數據采集，在飛機飛行、石油勘探、科學實驗、地震數據采集領域已經得到廣泛的應用。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、低功耗可靠性的TDE324C型地震數據采集系統(tǒng)。該數據采集系統(tǒng)具備24位A/D轉化位數，采樣率有50HZ、100HZ、200HZ [5].美國PASCO公司生產的“科學工作室”是數據采集應用于物理實驗的嶄新系統(tǒng)，它主要由3部分組成：（1）傳感器：利用先進的傳感技術可實時采集物理實驗中各種物理量；（2）計算機接口：將傳感器采集到的數據信號輸入計算機，采樣速率最高為25萬次/S；（3）軟件：英文及中文的應用軟件[6]。如愛爾蘭ACRA公司2000年研發(fā)推出的新一代KAM500機載數據采集系統(tǒng)到了2006年。 該課題研究的主要內容數據采集技術是信息科學的重要分支之一, 它研究信息數據的采集、存儲、處理以及控制等問題。數據采集也是從一個或多個信號獲取對象信息的過程。數據采集是工業(yè)控制等系統(tǒng)不可缺少的環(huán)節(jié),大多采用一些功能相對獨立的專用單片機系統(tǒng)來實現(xiàn)其控制功能?！鹘y(tǒng)的基于單片機的數據采集系統(tǒng)就是因為沒有上位機的支持,所以無論使用什么樣的數據存儲器,它都只有有限的存儲容量,所以不得不覆蓋刷新歷史數據,這樣一來不利于用戶整體分析數據,因而也不能準確地把握生產過程的狀況并做出適當的計劃。這樣用戶可以在上位機上編寫各種程序對文件中的數據進行有效查詢和分析,有利于工業(yè)過程的長期正常運行和檢查。2數據采集總體設計（1）將采集的模擬信號轉換成方便處理的數字量。（3）能夠控制信號的采集、處理、顯示等。（5）給出具體的硬件和軟件。 （2）系統(tǒng)外圍設備的配置要滿足系統(tǒng)的功能要求，留有余地，以便進行改進。（4）系統(tǒng)中相關器件要盡可能做到性能匹配。數據采集技術廣泛應用在各個領域。原來由硬件程序控制器組成的采集系統(tǒng)及小規(guī)模集成的數字邏輯電路變?yōu)楸挥晌⑻幚砥骺刂频牟杉到y(tǒng)所代替。在本系統(tǒng)中需要將模擬量轉換為數字量，而 A/D是將模擬量轉換為數字量的器件，它需要考慮的指標有：分辨率、轉換時間、轉換誤差等等。在該系統(tǒng)中采用的是8051系列的單片機。而數據的顯示則采用的是LED數碼管，該器件比較簡單，在生活中接觸也較多。由于采集的信號多種多樣，需要多種轉換器把信號轉換為電壓模擬信號，本文就不不作介紹。其中：AT89C52 ( 主控芯片) : CPU 作為該系統(tǒng)的核心控制芯片, 起采集、控制顯示的作用。通信模塊：采用RS485標準實現(xiàn)單片機與PC機間的通信。 系統(tǒng)框圖如圖21所示：圖21 系統(tǒng)框圖3 硬件部分信號采集過程中，被測量一般由傳感器供給，常為微弱信號，需要對其進行適當的調整。但在實際工程設計中必不可少。此系統(tǒng)是由CPU、輸入輸出電路（I/O口），還包括定時/計數器、串行通信口、顯示驅動電路（LCD和LED驅動電路）、A/D轉換器等電路集成到一個單塊芯片上，構成了一個最小但完善的計算機任務。 AT89C52單片機因此，在這里我選用AT89C52單片機來完成，它的優(yōu)點很多，比如結構簡單、編程方便、經濟、易于連接等，特別是其內部的定時器/計數器、中斷系統(tǒng)資源豐富，具有較高的應用價值[8]。AT89C52提供以下標準功能：8k字節(jié)FLASH閃速存儲器，256字節(jié)片內RAM，32個I/O口線，一個5向量兩級中斷結構，2個16位定時/計數器，一個全雙工串行通信口，時鐘電路及片內振蕩器?？臻e方式體制CPU的工作，但允許RAM、定時/計數器、串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。AT89C52單片機的引腳如圖31所示[99]。單片機的時鐘電路連接圖如圖33所示,18引腳和19引腳接時鐘電路,在單片機內部有一個高增益反相放大器，XTAL1接外部晶振和微調電容的一端,在片內它是高增益反相放大器的輸入,XTAL2接外部晶振和微調電容的另一端,在片內它是高增益反相放大器的輸出，所以這樣就構成了自激振蕩器。復位電路是完成單片機片內電路的初始化，使單片機從一種確定的狀態(tài)下開始