【正文】 線（選通數(shù)據(jù)鎖存器），低電平有效；WR1：數(shù)據(jù)鎖存器寫選通輸入線，負脈沖（脈寬應大于500ns）有效。DAC0832是DAC0800系列的8位數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，可直接與各類CPU或總線連接，轉(zhuǎn)換控制容易，價格相對低廉，因此，在微機系統(tǒng)中得到廣泛應用。輸出類型有電壓輸出型和電流輸出型。引出端符號：D0～D7 ：數(shù)據(jù)輸入端OE：三態(tài)允許控制端（低電平有效）LE：鎖存允許端Q0~Q7：輸出端圖36 74LS373引腳圖DnLEOEOnHHLHLHLLXLLQ0XXH高阻態(tài)表33 74LS373 真值表 D/A轉(zhuǎn)換電路由于投計要求最后系統(tǒng)能根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)來判斷并輸出一個對鍋爐進行調(diào)節(jié)的模擬信號，因此，系統(tǒng)還需要有一個D/A轉(zhuǎn)換電路。當 LE 為低電平時，O 被鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平。當 OE 為高電平時，O0~O7 呈高阻態(tài)，即不驅(qū)動總線，也不為總線的負載，但鎖存器內(nèi)部的邏輯操作不受影響。74373 的輸出端 O0~O7 可直接與總線相連。圖35 AT89C52引腳功能分類圖表32 AT89C52的引腳分配表～地址數(shù)據(jù)復用引腳線，供ADC0809使用ALE供ADC0809的外部時鐘和選通74LS373～七段LED顯示器的接口 選通ADC0809的START及ALE連ADC0809的EOC 連ADC0809的OE 在單片機與A/D轉(zhuǎn)換電路間選擇一塊74LS373作為地址鎖存器，74LS373為帶有允許輸出端的8D鎖存器，有8個D輸入端，8個Q輸入端，一個時鐘輸入端CLK，一個鎖存允許信號。要理解時鐘電路的產(chǎn)生與作用，能根據(jù)外部所加入的晶體的振蕩頻率計算時序的定時單位。MCS51單片機時鐘電路與時序時鐘電路用于產(chǎn)生單片機工作所需要的時鐘信號，單片機本身就是一個復雜的同步時序電路，為了保證同步工作方式的實現(xiàn)，電路應在唯一的時鐘信號控制下嚴格地按時序進行工作。P2口有兩個功能：擴展外部存儲器時，當作地址總線使用表31 AT89C52 P3口功能表做一般I/O口使用，其內(nèi)部有上拉電阻；I/O接口線所替代的專用功能RXD （串行輸入口）TXD （串行輸出口） （外部中斷0） （外部中斷1）T0 （定時器0的外部輸入）T1 （定時器1 的外部輸入） （外部數(shù)據(jù)存儲器寫信號） （外部數(shù)據(jù)存儲器讀信號）P3口有兩個功能：除了作為I/O使用外（其內(nèi)部有上拉電阻），還有一些特殊功能，由特殊寄存器來設置。P0口有三個功能外部擴展存儲器時，當作數(shù)據(jù)總線（如圖1中的D0~D7為數(shù)據(jù)總線接口）外部擴展存儲器時，當作地址總線（如圖1中的A0~A7為地址總線接口）不擴展時，可做一般的I/O使用，但內(nèi)部無上拉電阻，作為輸入或輸出時應在外部接上拉電阻。~ P2口8位雙向口線（在引腳的21~28號端子）。 ~ P0口8位雙向口線（在引腳的39~32號端子）。同時該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC等三種封裝形式，以適應不同產(chǎn)品需求。此外，AT89S52設計和配置了省電模式。[4]兼容標準MCS一5l指令系統(tǒng)的AT89S52單片機是一個低電壓，高性能CMOS8位單片機，片內(nèi)含8k Bytes ISP(In—system programmable)的可反復擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造，兼容標準MCS51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元，功能強大的微型計算機的AT89S52可為許多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案．本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的CPU模塊即為AT89S52。在工業(yè)、交通、儀器儀表、自動生產(chǎn)過程、航空、運輸、汽車、家電等領域都有著極大的應用前景。美國ATMEL公司所生產(chǎn)的89系列單片機，是和8051兼容、并且內(nèi)部含有Flash存儲器的單片機。一般稱為低功耗型單片機。MCS51單片機應用范圍非常廣泛，在其單片機系列中，有HMOS和CM0S兩種工藝狀態(tài)的芯片。（5）ADC0809 地址鎖存信號和起動信號3040 接在一起，并經(jīng)過反相器與單片機的寫信號相連，單片機讀信號端經(jīng)反相器與ADC0809的端相連，完成輸出允許控制。（3）ADC0809 的地址選擇端ADDA、ADDB、ADDC 與單片機的數(shù)據(jù)總線AD0、ADAD2 直接相連。ADC0809 與單片機的連接如圖所示，分別為：（1）ADC0809 的時鐘CLK由AT89C52的地址鎖存端ALE信號經(jīng)過二分頻后產(chǎn)生。這種采樣方式適合用在多路的采樣檢測、CPU較繁忙的測控系統(tǒng)中。中斷采樣方式在中斷方式中，CPU啟動A/D轉(zhuǎn)換后，可以繼續(xù)執(zhí)行主程序，當A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時，發(fā)出一轉(zhuǎn)換結(jié)束號EOC，向CPU發(fā)出中斷請求。在接入模擬量信息后，發(fā)出一A/D轉(zhuǎn)換命令，（INTO）式查詢EOC所接端口線，引腳電平是否為0（A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)是否準備就緒）來讀取A/D轉(zhuǎn)換器在速度上的差別，通常用于檢測回路較少、而CPU工作不十分繁忙的情況。各引腳功能如下：INT7～INT0 ：8路模擬量輸入端D7～D0：8位數(shù)字量輸入端口START：地址鎖存允許信號EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號OE：輸出允許控制信號CLK：時鐘信號輸入端A、B、C：轉(zhuǎn)換通道的地址Vref(+)：參考電源的正端Vref()：參考電源的負端Vcc：電源正端GND：地圖31 ADC0809引腳圖ADC0809有3種轉(zhuǎn)換控制方式：程序查詢方式、延時方式、中斷采樣方式。時鐘頻率范圍：10KHZ～1280KHZADC0809是一種采用8位8通道的A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換時間100us左右。 轉(zhuǎn)換時間：取決于時鐘頻率 總的不可調(diào)誤差：177。 分辨率：8位 　　　并且它與單片機的接口簡單，使用方便。它能分時地對8路模擬量信號進行A/D轉(zhuǎn)換，結(jié)果為8位二進制數(shù)據(jù)，它的轉(zhuǎn)換速度約為100us，分辨率為19mV。1LSB。模擬轉(zhuǎn)換電路采用ADC0809與發(fā)送端單片機89C51連接。0~，而這樣就不必再添加多余的外圍電路，電路控制也更加靈活。輸入數(shù)字量與TTL電平兼容，建立時間為1us，是電流輸出的D/A轉(zhuǎn)換器，后接運算放大器可轉(zhuǎn)換為電壓輸出。[2]DAC0832是DAC0800系列的8位數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，可直接與各類CPU或總線連接。若按模擬量輸出類型，可將D/A轉(zhuǎn)換器分為電壓輸出型和電流輸出型。由單片機可以根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)決定產(chǎn)生一個向大或向小的控制信號，但這個信號是數(shù)字信號，需要由一個D/A轉(zhuǎn)換電路才能產(chǎn)生模擬信號。ADC0809轉(zhuǎn)換芯片，分辨率為8位，最大不可調(diào)誤差小于177。[1]（a）雙積分A/D轉(zhuǎn)換器：雙積分式是一種間接式A/D轉(zhuǎn)換器，優(yōu)點是轉(zhuǎn)換精度高，速度快缺點是轉(zhuǎn)換時間長，一般要40～50ms，適用于轉(zhuǎn)換速度不快的場合。位數(shù)越高分辨率就越高，價格也就越貴。ADC是計算機同外界交換信息所必須的接口器件，它需要考慮的指標有：分辨率，轉(zhuǎn)換時間，精度，電源，輸入電壓范圍等。采用MCS51系列單片機為主體，基于單片機設計一個系統(tǒng)。被測信號為鍋爐內(nèi)煙氣含量實時監(jiān)測系統(tǒng)所傳來的8路模擬電壓信號。盡可能選擇標準化、模塊化的典型電路，且符合單片機應用系統(tǒng)的常規(guī)用法。數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成，硬件由單片機、A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器，顯示驅(qū)動電路等組成。任選一路，設定一個上限和一個下限，當采集的平均值小于下限時，輸出一個較大的模擬信號作為向大的方向的調(diào)節(jié)控制信號；當采集的平均值大于上限時，輸出一個較小的模信號作為向小的方向調(diào)節(jié)的控制信號，且兩種超限指示燈閃爍10次后亮。對每路輸入連續(xù)采集16次，取平均值。該系統(tǒng)可將各種標準變送器送來的模擬電信號(420mA或O5v)經(jīng)過A／D轉(zhuǎn)換和程序運算處理轉(zhuǎn)換成相應非電量的數(shù)值并實時顯示和控制?？傊@些芯片的出現(xiàn)，不僅因為芯片本身的價格很便宜，在工程應用中，能夠大大降低系統(tǒng)電路設計成本，而且還可以取代以前繁瑣的設計方法，提高系統(tǒng)集成度。其次，高性能的A／D轉(zhuǎn)換芯片的出現(xiàn)，也為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計提供了更多的方便，無論是采樣精度和采樣速度都比以前有了較大的提高。單片機具有體積小、功耗低、使用方便、處理精度高、性能價格比高等優(yōu)點，在工業(yè)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、智能化儀器儀表、辦公自動化等諸多領域得到極為廣泛的應用。隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的迅速發(fā)展，一些新的高性能的電子芯片不斷推出，為我們進行電子系統(tǒng)設計提供了更多的選擇和更方便的條件。從而導致這些鍋爐仍處于能耗高、浪費大、環(huán)境污染大、品質(zhì)低下的生產(chǎn)狀態(tài)。(5)前端可編程增益控制范圍較小(一般在16倍以下)。(3)采用LCD顯示和鍵盤輸入功能，帶打印功能。8)，通道擴展，0．2％的精度等特點，但分辨率不超過12位(市場價格為7000RMB)． ．總之，經(jīng)過對國內(nèi)外現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品的性能、價格、功能的了解，總結(jié)概況如下：(1)國外的數(shù)據(jù)采集器精度高、采樣速度快、功能較全，價格昂貴。北京測振儀器廠研制的HZ 9609數(shù)據(jù)采集器／振動分析儀，它采用中文顯示，直觀醒目，操作簡單方便；采用先進的微電腦技術(shù)，工作可靠；采用高性能電池，體積小，重量輕，便于現(xiàn)場使用，采用頻譜分析技術(shù)和故障診斷技術(shù)，是進行數(shù)據(jù)采集，完成設備狀態(tài)分析和故障診斷的得力助手；它可以與微機通訊，建立設備狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，對連接設備進行更精細的狀態(tài)分析；采用壓電力日速度傳感器，可測量振動信號的加速度，速度和位移，還可測量電壓信號和轉(zhuǎn)速信號，采樣頻率為1Hz10KHz。在國內(nèi)，由于數(shù)據(jù)采集技術(shù)不斷發(fā)展，市場上出現(xiàn)了各種新型的數(shù)據(jù)采集器。儀器可使用90一264V交流電直接供電，也可使用9～16V直流供電；交直流電源還可同時使用，斷電時可自動切換至直流；RS232接口為標準配置，可用于向計算機傳輸數(shù)據(jù)和控制；采集的數(shù)據(jù)可隨時通過接口打印，也可將數(shù)據(jù)用RS232接口傳至計算機。當某個模擬通道的輸入信號超過了設定報警限，在對應的I／0輸出一個低電平，每個模擬通道都可設置兩個報警限。262XA共有21路模擬輸入通道，可直接測量電壓(交流／直流至300V)、電流(利用分流器)、溫度(9種熱電偶，一種鉑電阻)、頻率和電阻等物理量，8路數(shù)字輸入／輸出可用于數(shù)字信號的處理。它既可單獨使用又可和計算機連接使用?；趩纹瑱C的多通道數(shù)據(jù)采集器基本構(gòu)成形式如圖所示:多路開關(guān)MUX傳感器C P U傳感器傳感器放大器D/AA/D放大器傳感器傳感器傳感器圖11系統(tǒng)功能組成圖數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是目前工業(yè)控制中應用較多的一類產(chǎn)品，數(shù)據(jù)采集器的研制在國外已經(jīng)相當成熟，而且數(shù)據(jù)采集器的種類不斷增多，性能越來越好，功能越來越強大。同時對檢測某一點的任意參數(shù)能進行隨機查尋，將其在某一時間內(nèi)檢測到的數(shù)據(jù)經(jīng)過轉(zhuǎn)換提取出來，以列表或曲線的形式顯示在界面上，以便進行比較，做出決策，調(diào)整控制方案，提高產(chǎn)品合格率，產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益。根據(jù)系統(tǒng)對A／D轉(zhuǎn)換通路個數(shù)、轉(zhuǎn)換速度的要求以及信號源速率等情況，采集器通道的通道形式有所不同，有單通道和多通道以及低速與高速之分。電信號測量中的數(shù)據(jù)采集信號范圍大，這樣就對數(shù)據(jù)采集器提出了如下要求:；。 數(shù)據(jù)采集器一般包括前向通道(數(shù)據(jù)采集部分)和后向接口(數(shù)據(jù)處理傳輸部分)兩部分，前者包括信號的濾波、放大、采樣、保持、轉(zhuǎn)換部分，后者包括微機及接口部分。．數(shù)據(jù)采集是為了對溫度、壓力、流量、速度、位移、光強度、聲音等物理量進行在線測量和控制，通過傳感器把上述物理量轉(zhuǎn)換成模擬物理量的電信號(模擬電信號)，然后將模擬電信號經(jīng)過處理并轉(zhuǎn)換成計算機能識別的數(shù)字量，送進計算機處理、存儲、傳輸和顯示。數(shù)據(jù)采集技術(shù)是一種流行且實用的電子技術(shù)。而數(shù)據(jù)采集器是一種具有現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)采集、處理功能的自動化設備，它一般具備實時采集、自動存儲、即時顯示、即時反饋、自動處理、自動傳輸功能。而且微處理器由于價格越來越低，功能也不斷增強，以數(shù)字化儀器為主的數(shù)據(jù)采集處理技術(shù)有越來越廣泛應用于工業(yè)過程控制、實時觀察工業(yè)生產(chǎn)的動態(tài)及趨勢。在模擬電子技術(shù)領域，由于使用了包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器件在內(nèi)的數(shù)字器件，因而在精度、簡化電路結(jié)構(gòu)、靈活、方便等方面取得很大的進步。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器、存儲器、輸入／輸出等外圍接口的性能不斷提高，數(shù)據(jù)采集器不斷向智能化、小型化發(fā)展，智能化儀器的研制已經(jīng)成為當今研制的主要方向。張濤：鍋爐煙氣含量實時監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與傳輸鍋爐煙氣含量實時監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與傳輸畢業(yè)設計目 錄摘 要 IAbstract II目 錄 1 第一章 前言 1 1 1 2 3 4 第二章 整體方案設計 6 具體功能描述 6 證 6 第三章 單元電路分析與計算 9 A/D轉(zhuǎn)換電路 9 12 16 D/A轉(zhuǎn)換電路 17 20 整體電路描述 21 第四章 軟件系統(tǒng)設計 24 24 25 25 軟件程序 29 結(jié)論 58 致謝辭 59 參考文獻 60 附錄 61 61 第一章 前言計算機技術(shù)在飛速發(fā)展，微機應用日益普及深入，微機在通信自動化、工業(yè)自動控制、電子測量、信息管理和信息系統(tǒng)等方面得到廣泛的應用。在冶金、化工、醫(yī)學和電器性能測試等許多應用場合，需要同時對多通道快變的模擬信號進行采集、預處理、暫存和向上位機傳送，再由上位機進