【正文】 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為核心的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)產(chǎn)生影響,因為單片機功能強大、抗干擾能力強、可靠性高、靈活性好、開發(fā)容易等優(yōu)點,使得基于單片機為核心的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用.傳統(tǒng)的基于單片機的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由于沒有上位機的支持,不管采用什么樣的數(shù)據(jù)存儲器,它的存儲容量都是有限的,所以不得不對存儲的歷史數(shù)據(jù)進行覆蓋刷新,這樣不利于用戶對數(shù)據(jù)進行整體分析,因而也不能對生產(chǎn)過程的狀況進行準(zhǔn)確的把握。這樣用戶可以在上位機上編寫各種程序?qū)ξ募械臄?shù)據(jù)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。第二章 數(shù)據(jù)采集 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集，又稱數(shù)據(jù)獲取，是利用一種裝置，從系統(tǒng)外部采集數(shù)據(jù)并輸入到系統(tǒng)內(nèi)部的一個接口。70年代初，隨著計算機技術(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。由微處理器去完成程序控制，數(shù)據(jù)處理及大部分邏輯操作，使系統(tǒng)的靈活性和可靠性大大地提高，系統(tǒng)硬件成本和系統(tǒng)的重建費用大大地降低。而單片機是該系統(tǒng)的基本的微處理系統(tǒng)，它完成數(shù)據(jù)讀取、處理及邏輯控制，數(shù)據(jù)傳輸?shù)纫幌盗械娜蝿?wù)。雙機通信可以采用USB接口，由芯片PL2303實現(xiàn)雙機的通信。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一般由信號調(diào)理電路，多路切換電路，采樣保持電路，A/D,單片機等組成。位數(shù)越高其分辨率就越高，價格也就越貴。(1)逐漸逼近式A/D轉(zhuǎn)換器：它是一種速度快、精度較高、成本較低的直接式轉(zhuǎn)換器，其轉(zhuǎn)換時間在幾微秒到幾百微秒之間。(3)并行式A/D轉(zhuǎn)換器：它又被稱為flash（快速）型，它的轉(zhuǎn)換數(shù)度很高，但她采用了很多個比較器，而n位的轉(zhuǎn)換就需要2n1個比較器，因此電路規(guī)模也極大，價格也很貴，只適用于視頻A/D轉(zhuǎn)換器等數(shù)度特別高的領(lǐng)域。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和LED驅(qū)動電路）、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器及A/D轉(zhuǎn)換器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任務(wù)。而本設(shè)計選用的是STC89C52. 串行口的選擇該串行口我選用了標(biāo)準(zhǔn)USB接口，USB接口方便流行。（2）單一電源+5V供電（3）它的電路設(shè)計與連接比較簡單而且功能齊全。它使用了8個LED顯示管，其中7個用于顯示字符，1個用來顯示小數(shù)點，故通常稱之為八段發(fā)光二極管數(shù)碼顯示器。LED數(shù)碼顯示有動態(tài)掃描顯示法和靜態(tài)顯示。 按鍵鍵盤是一種常見的輸入設(shè)備，用戶可以向計算機輸入數(shù)據(jù)或命令。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。獨立按鍵接口在單片機中，如果所需的按鍵較少，可采用獨立式鍵盤。~。當(dāng)某按鍵按下時，與其相連的I/O線將得到低電平輸入。如對于20只按鍵接口，如采用按鍵獨立方式，需要20個I/O口。單片機系統(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。第三章 硬件部分 主機部分 該系統(tǒng)是一個單片機進行數(shù)據(jù)采集，它的主機部分負責(zé)數(shù)據(jù)處理和顯示，主機和從機之間用USB進行通信。 主機部分原理圖設(shè)計主機要負責(zé)對采集到的數(shù)據(jù)進行處理和LED顯示，,。單片機與電腦的接口選擇USB口PL2303來連接主機和從機，將PL2303的 主機部分電路原理圖 單片機（1）單片機的概述單片機是一種集成的電路芯塊采用了超大規(guī)模技術(shù)把具有運算能力（如算術(shù)運算、邏輯運算、數(shù)據(jù)傳送、中斷處理）的微處理器（CPU）,隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），只讀程序存儲器（ROM），輸入輸出電路（I/O口），可能還包括定時計數(shù)器，串行通信口（SCI），顯示驅(qū)動電路（LCD或LED驅(qū)動電路），脈寬調(diào)制電路(PWM)，模擬多路轉(zhuǎn)換及A/D轉(zhuǎn)換器等電路集成到一塊單片機上，構(gòu)成一個最小然而很完善的計算機系統(tǒng)?？偟亩詥纹瑱C的特點可以歸納為以下幾個方面：集成度高、存儲容量大、外部擴展能力強、控制功能強、低電壓、低功耗、性能價格比高、可靠性高這幾個方面。它們被應(yīng)用在不同領(lǐng)域里，8位單片機由于功能強大，被廣泛的應(yīng)用在工業(yè)控制、智能接口、儀表儀器等各個領(lǐng)域。隨著移動通訊、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)等高科技產(chǎn)品進入家庭，32位單片機應(yīng)用得到了長足發(fā)展。然而單片機又不同于單板機，芯片在沒有開發(fā)前，它只是具備功能極強的超大規(guī)模集成電路，如果賦予它特定的程序，它便是一個最小的、完整的微機控制系統(tǒng)。[8]（2） 簡介STC89C52STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。[8]STC89C52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看門狗定時器，2 個數(shù)據(jù)指針，三個16 位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。[8]其引腳圖， STC89C52的引腳圖它一共有40個引腳，引腳又分為四類。工作電源又分主電源、備用電源和編程電源。還有由P0口、P1口、P2口、P3口的所有引腳構(gòu)成的單片機的輸入/輸出（I\O）引腳。綜上所述，單片機的引腳特點是： 單片機多功能，少引腳，使得引腳復(fù)用現(xiàn)象較多。89C52單片機的主要功能l 與MCS51單片機產(chǎn)品兼容l 8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲器l 1000次擦寫周期l 全靜態(tài)操作：0Hz～33Hzl 三級加密程序存儲器l 32個可編程I/O口線l 三個16位定時器/計數(shù)器l 八個中斷源l 全雙工UART串行通道l 低功耗空閑和掉電模式l 掉電后中斷可喚醒l 看門狗定時器l 雙數(shù)據(jù)指針l 掉電標(biāo)識符 LED數(shù)碼顯示器的應(yīng)用原理簡單的講，LED數(shù)碼顯示器就是由發(fā)光二極管組成的，LED數(shù)碼顯示器有兩種連接方式：（1）共陰極接法：把發(fā)光二極管的陰極連在一起構(gòu)成公共陰極，使用時公共陰極接地。（2）共陽極接法。 LED內(nèi)部結(jié)構(gòu) 共陰極接法 共陽極接法為了顯示字符，要為LED顯示器提供顯示段碼（或稱字形代碼），組成一個“8”字的七段，再加上1個小數(shù)點位，共計八段。 該器件內(nèi)置 USB 功能控制器、USB 收發(fā)器、振蕩器和帶有全部調(diào)制解調(diào)器控制信號的 UART，只需外接幾只電容就可實現(xiàn) USB 信號與 RS232 信號的轉(zhuǎn)換，能夠方便嵌入到手持設(shè)備。這些工作全部由器件自動完成，開發(fā)者無需考慮固件設(shè)計。三、對應(yīng)引腳圖方案：引腳名字類型引 腳 描 述1TXD輸出數(shù)據(jù)輸出到串口；2DTR_N輸出數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好，低電平有效；3RST_N輸出發(fā)送請求，低電平有效；4VDD_325電源RS232 的電源，為串行端口信號的電源引腳；當(dāng)串口為 ，這應(yīng)該是 ；當(dāng)串行端口是 ，這應(yīng)該是 ；5RXD輸入串口數(shù)據(jù)輸入；6RI_N輸入/輸出串行端口（環(huán)指示器）；7GND電源接地；8NC無連接9DSR_N輸入/輸出串行端口(數(shù)據(jù)集就緒)10DCD_N輸入/輸出串行端口(數(shù)據(jù)載波檢測)11CTS_N輸入/輸出串行端口(清除發(fā)送)12SHTD_N輸出控制 RS232 收發(fā)器關(guān)機13EE_CLK輸入/輸出串行 EEPROM 時鐘14EE_DATA輸入/輸出串行 EEPROM 數(shù)據(jù)15DP輸入/輸出USB 端口 D+信號16DM輸入/輸出USB 端口 D信號17VO_33常規(guī) 電源輸出18GND接地19NC無連接20VDD_5電源USB 端口的 5V 電壓電源21GND接地22GP0輸入/輸出通用 I/O 引腳 023GP1輸入/輸出通用 I/O 引腳 124NC無連接25GND_A模擬地鎖相環(huán)26PLL_TEST輸入PLL 鎖相環(huán)測試模式控制27OSC1輸入晶體振蕩器輸入28OSC2輸入/輸出晶體振蕩器輸出四、采用PL2303實現(xiàn)的U