多路数据采集系统课程设计

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1、 1 多路数据采集系统多路数据采集系统 目目 录录 多路数据采集系统. 1 第一章 设计目的、要求及意义. 3 第二章 系统总体方案选择与说明. 4 第三章 系统方框图与工作原理. 5 3.1 系统框图 5 3.2 系统工作原理 5 第四章 各单元硬件设计说明. 6 4.1 A/D 转换单元 6 4.2 数据处理单元 7 4.3 ADC0808 说明 8 4.4 LED 显示器 9 第五章 软件设计与说明. 10 5.1 程序流程图 10 5.2 软件说明 10 5.2.1 初始化程序. 11 5.2.2 DEAL 程序 11 5.2.3 DISP、 DISP0 子程序 13 5.2.4 延时

2、程序. 14 第六章 调试结果与说明. 14 6.1 调试仿真说明 14 2 6.2 调试结果. 15 6.2.1 刚开机状态 15 6.2.2 按钮切换调试 15 6.2.3 改变输入，输出状态情况 16 第七章 使用说明. 18 第八章 总 结. 18 参考文献. 20 附附 录录. 21 附录 A 系统原理图 . 21 附录 B 程序清单 . 22 3 第一章第一章 设计设计目的目的、要求要求及及意义意义 数据采集系统用于将模拟信号转换为计算机可以识别的数字 信号，该系统目的是便于对某些物理量进行监视。数据采集系统 的好坏取决于他的精度和速度.设计时，应在保证精度的情况下尽 可能的提高速

3、度以满足实时采样、实时处理、实时控制的要求。 在科学研究中应用该系统可以获得大量动态;是研究瞬间物理过程 的重要手段;亦是获取科学奥秘的重要手段之一。本文采用新颖的 方法完成设计,用到的集成芯片主要有 8051 单片机、ADC0808 等。 ADC0808 主要作用是对八路模拟信号进行选择采集,并将其转化为 八位数字信号,再送至主控制器(8051 单片机)，采集完毕后,再由主 控制器将信号传输到数码管显示出来。 本系统以单片机为核心，设计一个 3 路数据采集系统，采用 3 路模拟量输入设计，工作范围是 0-5V。要求对输入的 3 个通道的 模拟量进行巡回采样，并将采集的信号数据经 A/D 转换

4、后以 10 进 制数在 LED 显示器上显示，并能通过按键切换所选通道的采样数 据。 经过这次课程设计进一步的去培养学生的工程设计能力和工 程设计思想，同样把书本的知识应用到实际当中去，考察了学生 的实际操作能力和理论知识与实际应用相结合的能力。为将来进 入工厂中进行生产奠定好一个良好的基础。 4 第二章第二章 系统总体方案选择与说明系统总体方案选择与说明 为了充分利用学校的有效资源，我们仅仅对本课题做一个简 单的设计，并且在网上下载 Protues 软件，运行后进行初步的仿真 实验。 三路模拟信号数值测量显示电路由 A/D 转换、数据处理及显 示控制等组成。A/D 转换由集成电路 0808

5、完成，0808 具有 8 路模 拟输入端口，地址线（23-25 脚）可决定对哪一路模拟输入作 A/D 转换，22 脚为地址锁存控制，当输入为高电平时，对地址信号进 行锁存。6 脚为测试控制，当输入一个 2S 宽高电平脉冲时，就 开始 A/D 转换。7 脚为 A/D 转换结束标志，当 A/D 转换结束时，7 脚输出高电平。9 脚为 A/D 转换数据输出允许控制，当 OE 脚为高 电平时，A/D 转换数据从端口输出。单片机的 P0、P2 端口作四位 LED 数码管显示控制，P1 端口作 A/D 转换数据读入用，P3 端口用 作 ADC0808 的 A/D 转换控制。数据处理则只由 AT89C51

6、来完成， 从 P2， P3 端口读入数据， 通过 P0 及 P2 端口将数据传给 LED 显示。 当然，还有很多的电阻器等等一些防止电路出现故障的外围 设备这里不做详细的解说。该方案简单具有低价格，程序少的， 运算得快的优点。 5 第三章第三章 系统方框图与工作原理系统方框图与工作原理 3.1 系统框图 选用 ADC0808 的 0,1,2 通道，分别输入 0V5V 直流电压，来 模拟要采集的信号，将各路模拟信号分别转换成 8 位二进制数字 信号传送给 AT89C51 的 P1 口，然后通过 AT89C51 芯片进过数据处 理和分析通过 P0 和 P2 口送给数码管显示。同时 AT89C51 芯片控 制着 ADC0808 的通道地址。系统框图如图 3.1。 图 3.1 系统框图 3.2 系统工作原理 系统通过检测 P2.4-P2.6 的高低电平，通过 AT89C51 改变 ADC0808 通道地址，实现能在任意时间切换不同通道的要求。 ADC0808 转换成二进制数后，立即送给单片机，然后单片通过相应 的数据处理和分析，通过 P0 口把处理后的结果输送给 LED 数码管