基于单片机的数据采集系统

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1、.目录摘要1第一章绪论1第二章基于单片机的温度数据采集系统设计32.1数据采集系统的硬件结构3第三章ADC0809模数转换器简介73.1ADC0809的结构功能73.2ADC0809的工作时序83.3ADC0809与MCS-51单片机的接口电路9第四章单片机与PC机的互连104.1电气特性104.2DB-9连接器124.3单片机与MAX232的连接16结束语18参考文献19致谢20结论致谢参考文献...摘要本文给出了一个基于AD0809和单片机的多路数据采集系统的硬件实现方法，该方法在终端采用8051单片机为核心来控制数据采集及数据上传工作，并通过A／D转换器将0～5V的直流电压转换为计算机可

2、以进行处理的数字信号，然后经过单片机对其进行处理，从而完成在终端显示以及将数据上传等功能。系统中的上位机完成对所采集的数据进行显示及对下位机的控制等功能。第一章绪论“数据采集”是指将温度、压力、流量、位移等模拟物理量采集并转换成数字量后，再由计算机进行存储、处理、显示和打印的过程，相应的系统称为数据采集系统。本文的主要任务是对0～5V的直流电压进行测量并送到远端的PC机上进行显示。由于采集的是直流信号，对于缓慢变化的信号不必加采样保持电路，因此选用市面上比较常见的逐次逼近型ADC0809芯片，该芯片转换速度快，价格低廉，可以直接将直流电压转换为计算机可以处理的数字量。同时选用低功耗的LCD显示

3、器件来满足其在终端显示采集结果的需求。终端键盘控制采用尽可能少的键来实现控制功能，为了防止键盘不用时的误操作，设计时还设置了锁键功能，在键盘的输入消抖方面，则采用软件消抖方法来降低硬件开销，提高系统的抗干扰能力。软件设计方面则采用功能模块化的设计思想；键盘模数转换等采用中断方式来实现，从而大大提高了单片机的效率以及实时处理能力。第二章基于单片机的温度数据采集系统设计2.1数据采集系统的硬件结构数据采集系统的硬件结构一般由信号调理电路、多路切换电路、采样保持电路、A／D转换器以及单片机等组成。本文主要完成功能的系统硬件框图如图1所示。图1数据采集系统硬件设计框图...第三章ADC0809模数转换

4、器简介3．1ADC0809的结构功能本数据采集系统采用计算机作为处理器。电子计算机所处理和传输的都是不连续的数字信号，而实际中遇到的大都是连续变化的模拟量，模拟量经传感器转换成电信号后，需要模／数转换将其变成数字信号才可以输入到数字系统中进行处理和控制，因此，把模拟量转换成数字量输出的接口电路，即A／D转换器就是现实信号转换的桥梁。目前，世界上有多种类型的A／D转换器，如并行比较型、逐次逼近型、积分型等。本文采用逐次逼近型A／D转换器，该类A／D转换器转换精度高，速度快，价格适中，是目前种类最多，应用最广的A／D转换器。逐次逼近型A／D转换器一般由比较器、D／A转换器、寄存器、时钟发生器以及控

5、制逻辑电路组成。ADC0809就是一种CMOS单片逐次逼近式A／D转换器，其内部结构如图2所示。该芯片由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型D／A转换器、逐次逼近寄存器、三态输出锁存器等电路组成。因此，ADC0809可处理8路模拟量输入，且有三态输出能力。该器件既可与各种微处理器相连，也可单独工作。其输入输出与TTL兼容。ADC0809是8路8位A／D转换器(即分辨率8位)，具有转换起停控制端，转换时间为100μs采用单+5V电源供电，模拟输入电压范围为0～+5V，且不需零点和满刻度校准，工作温度范围为-40～+85℃功耗可抵达约15mW。ADC0809芯片有28条引脚，采用双

6、列直插式封装，图3所示是其引脚排列图。各引脚的功能如下：...图3ADC0809的引脚排列图IN0～IN7：8路模拟量输入端；D0～D7：8位数字量输出端；ADDA、ADDB、ADDC：3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路；ALE：地址锁存允许信号，输入，高电平有效；START：A／D转换启动信号，输入，高电平有效；EOC：A／D转换结束信号，输出，当A／D转换结束时，此端输出一个高电平(转换期间一直为低电平)；OE：数据输出允许信号，输入，高电平有效。当A／D转换结束时，此端输入一个高电平才能打开输出三态门，输出为数字量；CLK：时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高640kHz；REF(

7、+)、REF(-)：基准电压；Vcc：电源，单一+5V；GND：地。ADC0809工作时，首先输入3位地址，并使ALE为1，以将地址存入地址锁存器中。此地址经译码可选通8路模拟输入之一到比较器。START上升沿将逐次逼近寄存器复位；下降沿则启动A／D转换，之后，EOC输出信号变低，以指示转换正在进行，直到A／D转换完成，EOC变为高电平，指示A／D转换结束，并将结果数据存入锁存器，这个信号也可用作