多数数据采集教程.doc

PAGE  目 录 1.引言……………………………………………………………………………1 1.1设计意义…………………………………………………………………1 1.2系统功能要求……………………………………………………………2 2.方案设计………………………………………………………………………3 3.硬件设计………………………………………………………………………3 4.软件设计………………………………………………………………………7 5.系统调试………………………………………………………………………8 6.设计总结………………………………………………………………………8 7.参考文献………………………………………………………………………9 8. 附 录A；源程序………………………………………………………………10 9．附 录B；电路原理总图、作品实物图片…???………………………………17 PAGE \* MERGEFORMAT 19 1.引言 1.1 设计意义 近年来，数据采集及其应用受到了人们越来越广泛的关注，数据采集系统也有了迅速的发展，它可以广泛的应用于各种领域。 数据采集系统起始于20世纪50年代，1956年美国首先研究了用在军事上的测试系统，目标是测试中不依靠相关的测试文件，由非成熟人员进行操作，并且测试任务是由测试设备高速自动控制完成的。由于该种数据采集测试系统具有高速性和一定的灵活性，可以满足众多传统方法不能完成的数据采集和测试任务，因而得到了初步的认可。大概在60年代后期，国内外就有成套的数据采集设备和系统多属于专用的系统。 20世纪70年代后期，随着微型机的发展，诞生了采集器、仪表同计算机溶为一体的数据采集系统。由于这种数据采集系统的性能优良，超过了传统的自动检测仪表和专用数据采集系统，因而获得了惊人的发展。从70年代起，数据采集系统发展过程中逐渐分为两类，一类是实验室数据采集系统，一类是工业现场数据采集系统。 20世纪80年代随着计算机的普及应用，数据采集系统得到了很大的发展，开始出现了通用的数据采集与自动测试系统。该阶段的数据采集系统主要有两类，一类以仪表仪器和采集器、通用接口总线和计算机组成。这类系统主要应用于实验室，在工业生产现场也有一定的应用。第二类以数据采集卡、标准总线和计算机构成，这一类在工业现场应用较多。20世纪80年代后期，数据采集发生了很大的变化，工业计算机、单片机和大规模集成电路的组合，用软件管理，是系统的成本减低，体积变小，功能成倍增加，数据处理能力大大加强。 20世纪90年代至今，在国际上技术先进的国家，数据采集系统已成功的运用到军事、航空电子设备及宇航技术、工业等领域。由于集成电路制造技术的不断提高，出现了高性能、高可靠的单片机数据采集系统（DAS）。数据采集技术已经成为一种专门的技术，在工业领域得到了广泛的应用。该阶段的数据采集系统采用模块式结构，根据不同的应用要求，通过简单的增加和更改模块，并结合系统编程，就可扩展或修改系统，迅速组成一个新的系统。 尽管现在以微机为核心的可编程数据采集与处理采集技术的发展方向得到了迅速的发展，而且组成一个数据采集系统只需要一块数据采集卡，把它插在微机的扩展槽内并辅以应用软件，就能实现数据采集功能，但这并不会对基于单片机为核心的数据采集系统产生影响。相较于数据采集板卡成本和功能的限制，单片机具多功能、高效率、高性能、低电压、低功耗、低价格等优点，而双单片机又具有精度较高、转换速度快、能够对多点同时进行采集，因此能够开发出能满足实际应用要求的、电路结构简单的、可靠性高的数据采集系统。这就使得以单片机为核心的数据采集系统在许多领域得到了广泛的应用。 1.2 系统功能要求 设计要求：以STC系列单片机完成简易的实验开发系统，完成程序在线下载功能，实现按键控制ADC0809转换显示等功能。包括： （1）包括9V电源变换为5V直流供电电路； （2）单片机最小系统； （3）按键4*3，4位数码管LED显示； （4）串口RS232下载电路设计； （5）ADC0809转换电路； A/D转换器 单片机 LED显示器 键盘 采集信号 图1.1 系统框图 本课程设计中我们做多路通道，该通道采集电压，对采集的电压值进行采集、处理并显示，我们还可以通过改变A/D芯片的参考电压来改变其量程，达到对电压值的多样化显示。A/D芯片将输入的模拟电压值转换为一个8位的二进制数字，再输送到单片机控制单元，经过处理显示出相应电压值。 2.方案设计 2.1主控芯片设计 方案一：选用专用电压转换芯片INC7107实现电压的测量和现实。缺点是精度比较低，且内部电压转换和控制部分不可控制，优点是价格低廉。 方案二：选用单片机STC8