多路数据采集系统 数据采集系统，是将各种传感器在现场获取的多个模拟信号转换成数字信号，并进行数据存储、传送、处理和显示的系统。大多数数据采集系统都与微处理器ＣＰＵ相连，在ＣＰＵ管理下运行。本设计通过对单片机系统基本工作原理的分析，阐明了采用单片机进行数据采集系统开发的基本方法。设计结果表明：该采集系统具有很高的实用价值，极大地提高了系统的信号处理能力。
关键词： 单片机 A/D转换器 数码管
引言：传统的基于单片机的数据采集系统[2 - 4 ]只是定时采样,记录采集的数据而不能记录其出现的准确时间,只在数据异常时进行简单的报警,但对于长期运行的系统,记录时间非常必要。传统的数据采集系统由于没有上位机的支持,不管采用什么样的数据存储器,它的存储容量都是有限的,所以不得不对存储的历史数据进行覆盖刷新,这样不利于用户对数据进行整体分析,因而也不能对生产过程的状况进行准确的把握。而且传统的数据采集系统是采用简单键盘接收用户的查询命令,将相应的数据用LCD 或者LED 来显示,由于数据量巨大而能显示出来的信息非常有限,往往不能满足用户的需求。设计了一套新型的数据采集系统,采用89C52 单片机作为中心控制单元,应用12 位高精度并行A/ D 转换芯片AD574 和8 通道故障保护模拟开关MAX354 实现8 路数据采集, 利用串行实时时钟芯片DS1302 记录数据出现时间,采用EEPROM 器件AT24C256 模拟I2C 时序进行暂时的数据存储,待存储的数据足够多的时候将历史数据通过单片机串行口存储在上位机文件中。这样用户可以在上位机上编写各种程序或者利用其他应用软件对文件中的数据进行有效查询和分析,有利于工业过程的长期正常运行和检查。 毕业设计说明书目录
1 引言 …………………………………………………………………………… 13
2 方案论证…………………………………………………………………………13
2．1 一个八路数据采集系统的设计………………………………………… 13
2.1.1方案一…………………………………………………………………… 13
2.1.2方案二…………………………………………………………………… 14
2．2 调理电路的设计………………………………………………………… 14
2.1.1方案一…………………………………………………………………… 14
2.2.2方案二…………………………………………………………………… 14
2.3.1方案一…………………………………………………………………… 14
2.3.2方案二…………………………………………………………………… 15
3 各电路设计和论证 …………………………………………………………… 16
3.1电源电路设计和论证…………………………………………………… 16
3.1.1方案一 ……………………………………………………………… 16
3.1.2 方案二 ……………………………………………………………… 16
3．2 显示电路模块的设计………………………………………………… 16
3．2．1方案一 …………………………………………………………… 16
3．2．2 方案二 …………………………………………………………… 16
3．3 单片机的选择………………………………………………………… 17
3.3.1 芯片 AT89C51的介绍……………………………………………… 17
3 . 4 A／D采样电路……………………………………………………… 19
3.4.1 芯片ADC0809的介绍……………………………………………… 20
3 . 5 看门狗电路电路的应用与选择…………………………………… 21
3．5.1 串行EEPROM X25045芯片简介…………………………………… 22
3.6 串行口控制……………………………………………………………… 23
3.6.1 RS232C ……………………………………………………………… 24
3.6.2 RS232C的接口电路…………………………………………………… 24
3.7 显示电路部分论证…………………………………………………… 27
3.7.1 6位7段LED显示器………………………………………………… 27
3.7.2 键盘输入及显示…………………………………………………… 28
3.7.3 报警…………………………………………………………………… 29
3．8 工作原理…………………………………………………………………29
4 软件设计 ……………………………………………………………………… 30
4．1．系统主程序流程图………………………………………………………… 30
4.2 A/D转换测量程序流程图…………………………………………………… 31
4．3 延时1ms流程图 ……………………………………………………… 32
4．4 显示子程序流程图………………………………………………………… 33
4．5程序………………………………………………………………………… 34
4．5．1主程序……………………………………………………………… ……34
4.5.2 1MS延时子程序……………………………………………………… 35
4.5.3 LED共阳显示子程序……………………………………………… …… 35
4．5．4 A/D转换子程序……………………………………………… …… 36
5 软硬件系统的调试 ……………………………………………………… 37
5.1系统测试…………………………………………………………………… 37
5.2 整机指标………………………………………………………………… 37
6结束语…………………………………………………………………………… 37
6． 附录………………………………………………………………… ……… 38
附录1 系统硬件原理图………………………………………………………38
7．参考文献……………………………………………………………………… 41
参考文献
1何立民，主编.《 单片机应用系统设计》.北京航空航天出版社,1990
2徐锡存编著. 单片机原理及接口技术 . 西安:西安电子科技大学出版社
3童思白，华成英，主编.《模拟电子技术基础》.高等教育出版社，2001
4谢自美，主编.《电子线路设计 实验 测试》.华中科技大学出版社，2001
5沈任元、吴勇主编 常用元器件简明手册 北京 机械工业出版社
6阎石，主编.《数字电子技术基础》.高等教育出版社,2003
7王幸之、钟爱琴编著 AT89系列单片机原理与接口技术 北京 北京航空航天大学出版社
8沙占友，主编.《单片机应用技术与实例》.电子工业出版社，2004
9武汉力源单片机技术研究所．CMOS串行E2PROM原理及应用
10沈任元、吴勇主编 模拟电子技术基础 北京 机械工业出版社
11王幸之、钟爱琴编著 AT89系列单片机原理与接口技术 北京 北京航空航天大学出版社
