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厦门大学电子工程系课程设计
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7-
厦门大学电子工程系
课程设计
题目单片机多路数采集通讯系统
专业电子工程系04级
学号
学生姓名魏松林
指导老师王德清、陈华宾
2007年
目录
TOC\o1-2\u一、概述3
1、实验目的3
2、实验器材3
二、实验原理4
1、用EPOROM构成的心电信号发生器4
2、多路信号的微机采集与显示-5
三、实验步骤及数据记录6
1、用EPOROM构成的心电信号发生器6
2、多路信号的微机采集与显示7
四、思考题14
五、心得与体会14
六、参考书目14
一、概述
本实验由三大部分组成:1.为EPOROM构成的心电信号发生器;2.为多路信号的微机采集与显示;3.为多台MCS-51单片机组成的通信系统。
第一部分实验主要研究可编程序存储器EPROM的非计算机应用。第二部分实验的目的是研究一个数据采集系统,该系统利用ECD-51型单片机和A/D、D/A芯片等将各种低频信号以及由EPROM产生的模拟人体心电信号变换成离散的数字信号存入微机内存,以待进行的牌和分析,然而再将其不愿成模拟信号显示在示波器的屏幕上。第三部分实验的目的是研究由多ECD-51单片机组成的主、从机多机通讯系统。主机可以通过串行口向从机发送各种命令,从机则可以向主机申请进行某些工作。
1、实验目的
通过这三个实验项目1)能掌握利用“取样法”将任意小型的模拟信号进行数字编码的方法,完成用EPROM构成的心电信号发生器的制作;2)了解数据采集与显示系统的组成,并完成多路模拟信号A/D、D/A转换的程序设计和;3)了解由多台ECD-51单片机组成的多机通讯系统,并完成五组实验之间由某组作为主机,其余四组作为从机的机间数据通讯。
2、实验器材
(1)用EPROM构成的心电信号发生器:
稳压电源:±12V0.55A,+5V3A
35MHZ示波器(双踪)一台
IC:NE5551只,CD40401只,
74LS27431只,TL0841只,
EPROM(2716)1只,DAC08321只?;
电阻:10K3只,4.7K1只,20K2只。
(2)多路模拟信号的微机采集与显示:
ECD-51单片机1台,配套稳压电源一台
函数信号发生器1台(能产生正弦波、三角波、方波,具有可调幅度输出和TTL标准幅度输出)。
由EPROM构成的心电信号发生器一套.
双踪100MHZ示波器一台
ADC0804一片LF398二片
CD4013一片 CD4052二片
DAC0832一片TL084一片
6)电阻:10K×2电容:1000P×2
二、实验原理:
1、用EPOROM构成的心电信号发生器:
本实验用EPROM来产生人体心电波,其本身是模拟信号,而EPROM是存储数字集训珠,因此要先进行二进制编码,采用“取样法”即:
模拟
模拟
波形
取
样
量化
编码
微机
内存
完成后即可按时间顺序将每一组八位二进制数写入EPROM存贮器的各个地址单元。之后要将EPROM内的二进制数码转换成模拟量,利用顺序地址发生器可以顺序读出存放于其中的二进制数码。原理图如下:
输出
时钟
时钟
脉冲
发
生
器
低通滤波
D/A变换器
数据锁存器
EPROM
顺序地址发生器
时钟脉冲用555产生
采用锁存器的目的是为了避免在EPROM的输出端出现由EPROM地址切换而产生的短暂数据不稳定现象所引起的毛刺干扰,在时钟脉冲的同步触发下,它可以保证D/A数据输入端不产生数据不稳定现象。
2、多路信号的微机采集与显示:
(1)一般情况下,组成一个微机数据采集系统应具备正面几个部分:
数据采集器:包括多路MUX,测量放大器IA,取样保持放大器SHA,模数转换器ADC等,可将多个现场模拟信号逐个采样再量化成为数字信号后送往微型计算机。
微机接口电路:用来传送数据采集系统运行所需要的数据,状态信息以及控制信号。
DAC转换器:将微机输出的数字信号再转换为模拟信号,以实现系统要求的显示,记录与控制任务。
应用软件:实现系统转换,存储所必须的软件,也包括各种处理、运算软件。
(2)数据采集要注意采样频率的选择:即采样频率fs要大于等于信号最高频率fh的两倍,一般取fs=fh(3~10)。
(3)实验中
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