基于单片机的数据采集与传输系统设计
摘要：本文介绍了基于单片机的数据采集与传输系统的硬件设计和软件设计，数据采集系统是模拟域与数字域之间必不可少的纽带，它的存在具有着非常重要的作用。本系统应用ADC0809作为高速数据转换电路使其能够进行8路数据实时采集，实现对采集到的数据进行模拟量到数字量的转换，并将采集到的实时数据通过RS232传输到上位PC机上。本系统将比较热门的A/D转换技术和单片机技术有效的结合，实现了高速的通信和数据交换。系统能够对多个点进行同时监控，且能够与微机进行通信，可以方便的实现人机对话。软件部分应用VC++编写控制软件，对数据采集系统、模数转换系统、数据显示、数据通信等程序进行了设计。
关键词：数据采集；数据传输；ADC0809；RS232；单片机
Design of Data Acquisition and Transmission System Based on Single Chip Microcomputer
MA Liangyao
(Sichuan University of Science and Engineering, Zigong, China, 643000)
Abstract: This article describes the hardware design and software design of the data on which based on signal-chip microcomputer. The data acquisition system is the link between the digital domain and analog domain. It has an very important function. The system applies ADC0809 as a high speed data conversion circuit to 8 road data real-time acquisition, implementation of the collected data to convert the analog quantity to digital quantity, and the transmission of real-time data were collected through RS232 to the upper PC. This system will be popular in the A/D conversion technology and single-chip microcomputer technology effectively combined, realize the high-speed communication and data exchange. System can carry on the monitoring at the same time, to the multiple points and able to communicate with computer, easy to realize the man-machine dialogue. The software is partly programmed with VC++. The software can realize the function of monitoring and controlling the whole system. It designs much program like data-acquisition treatment,data-display and data-communication ect.
Key words: data acquisition；data transfer ；ADC0809；RS232；single chip microcomputer
目录
摘要 I
ABSTRACT II
第1章 引 言 1
1.1 研究的目的及意义 1
1.2 数据采集与数据传输技术的概述 1
1.3 数据采集与数据传输系统的应用 2
1.4 本论文研究的主要内容和结构安排 3
1.5 本章小结 4
第2章 数据采集与数据传输的基础理论 5
2.1 数据采集的意义和任务 5
2.2模拟信号数字化处理基本理论 5
2.2.1 采样过程 5
2.2.2 采样定理 7
2.2.3 模拟信号的采样控制方式 8
2.3 数据传输理论基础 10
2.3.1 数据传输 10
2.3.2 串行通信接口标准 12
2.3.3 RS232C接口 14
2.3.4 串口通信基本接线方法 15
2.4 本章小结 18
第3章 系统的硬件设计 19
3.1 系统硬件框图 19
3.2 传感器 19
3.2.1 电压型温度传感器LM35D 19
3.2.2 气压传感器MPX4115 20
3.3 A/D转换电路 21
3.3.1 ADC0809的介绍 21
3.3.2 ADC0809时序图 23
3.4 单片机电路 23
3.4.1 AT89S51说明 24
3.4.2 单片机最小系统 26
3.5 上位机通信电路 28
3.6 显示电路设计 30
3.7 电源电路 30
3.8 本章小结 31
第4章 系统的软件设计 32
4.1 Keil uVision3简介 32
4.2 程序设计 32
4.2.1 主程序流程图 32
4.2.2 LED数据显示子程序 33
4.2.3 串口初始化子程序 34
4.2.4 串口通信子程序 35
4.3 程序调试结果 35
4.4 本章小结 37
第5章 系统仿真 38
5.1 系统仿真使用工具介绍 38
5.2 系统调试结果与分析 39
5.3 本章小结 42
第6章 结束语 43
致谢 44
参考文献 45
附录 46
附录一 主要元器件清单 46
附录二 整体电路结构图 47
附录三 温度数据采集与传输程序 48
附录四 压力数据采集与传输程序 52
参考文献
[1] 沈兰荪.高速数据采集系统的原理及应用[M].北京:人民邮电出版社,1995.
[2] 李朝青.单片机原理及接口技术[M].北京:航空航天大学出版社,1999.
[3] 李群芳等.单片微型计算机与接口技术[M].北京:电子工业出版社,2005.
[4] Frank J，Meixner H.Sensor System for Air Monitoring Using Semiconducting Metal Oxides and IR-absorption[J]. Sensor and Actuators B，2001，78:298-302.
[5] 贾金玲.单片机原理及应用[M].成都：电子科技大学出版社：2004.
[6] 张毅刚,刘杰.MCS-51单片机原理及应用[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2004.
[7] 杨颂华,孙万蓉等.数字电子技术基础[M].西安:西安电子科技大学出版社,2000.
[8] 刘刚，秦永左，朱杰斌.单片机原理及应用[J].北京大学学报，2006，76-98:134-155.
[9] 樊昌信.通信原理（第五版）[M].北京：国防工业出版社,2001
[10]A.Neto,H.Fernandes,A.Duarte, Firesignal-Data acquisition and control system software[J].FusionEngineering and Design. 82(2007)1359-1364.
[11] 王琳，商周，王学伟.数据采集的发展及应用[M].电测与仪表，2004.
[12]田志昊,熊春生.超高速数据采集系统设计及应用. [J]测试技术学报:2004,18(1):109-111.
[13] Walt Kester.High Speed Design Tech niques[M]. USA:Analog Devices Inc，1996
[14] V. Schmidt, Control, data acquisition, and remote participation for fusion
research[J]. Fusion Eng. Des.81(2006): 1702–1712.
[15] 马明建.数据采集与处理技术(第二版) [M].西安:西安交通大学出版社，2005.
[16] 李建川，王小伟，许君.单片机在多通道同步数据采集系统中的应用[J].微型计算机与应用，2000(1):19-21.
[17] 彭伟.单片机C语言程序设计实训100例[J].电子工业出版社，2009，46-48:104-110.
[18] 元增民.AT89S51单片机与ADC0809模数转换器的三种典型连接[J].长沙大学学报，2005年05期.
http://www.bysj360.com/ http://www.bysj360.com/html/3268.html
http://www.bysj360.com/html/3428.html
