毕业论文基于单片机的多路数据采集系统设计.doc

PAGE \* MERGEFORMATIV 毕 业 论 文（设 计） 中文题目：基于单片机的多路数据采集系统的设计 英文题目：The Design of Multi-channel Data Acquisition System Based on Single Chip Microcomputer 基于单片机的多路数据采集系统的设计 摘 要 数据采集的方式很多，随着科技的快速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时也带动数据采集系统日新月异地更新。本系统采用MSC-51系列单片机AT89C52为核心器件来进行数据采集系统的设计,利用AT89C52控制ADC0809来将模拟信号转换为数字信号，并将转换得到的数据反馈给AT89C52进行数据采集,并通过AT89C52控制 LED数码管显示模拟电压值。本系统成本低、实用性强、操作简单。 关键词 数据采集 单片机控制器? 设计? 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 1前言 h 1 1.1 研究背景及意义 h 1 1.2数据采集系统概述 2 2系统的总体设计 3 2.1设计要求 3 2.2设计方案的确定 3 3 系统原理和硬件电路设计 4 3.1 正弦信号发生模块设计 4 3.1.1 精密波形发生器ICL8038 5 3.1.2 信号放大整形器件LM358 6 3.2 频率电压变换模块设计 6 3.2.1 F/V转换器LM331 7 3.2.2 信号调理器件LM324 8 3.3 模数转换模块设计 8 3.3.1 A/D转换ADC0809 9 3.3.2 分频器 10 3.4 控制器模块设计 11 3.4.1 AT89C52RC单片机 11 3.4.2 AT89C52RC单片机主要性能参数 11 3.4.3 AT89C52RC单片机最小系统的设计 13 3.4.4 单片机时钟电路 14 3.4.5 单片机复位电路 h 14 3.5 LED数码管显示模块的设计 h 15 3.5.1 LED数码管显示器的结构原理 h 15 3.5.2 显示驱动芯片74HC573 h 16 4 软件设计 18 4.1 程序整体设计 18 4.2 按键及其程序设计 19 4.3 AD转换程序设计 19 5 系统调试及总结 20 5.1 硬件调试 20 5.1.1 数码管显示测试 20 5.1.2 AD转换测试 21 5.1.3 整体电路测试 21 5.2 软件调试 22 5.3 总结 23 致谢 24 参考文献 25 附件一 程序 27 附件二 产品原理及实物图 h 37 PAGE \* MERGEFORMAT61 1 前言 1.1 研究背景及意义 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、仪表同计算机融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