数据采集大作业报告.doc

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1、课程名称:数据采集与智能仪器：学号：专业班级：《数据采集与智能仪器》课程考核（大作业）参考书茂泰《智能仪器原理及应用》（第三版）电子工业程德福《智能仪器》（第二版）机械工业第1章概述本章要求掌握的容：智能仪器分类、基本结构及特点、智能仪器设计的要点考试题（10分）1智能仪器设计时采用CPLD/FPGA有哪些优点？第2章数据采集技术本章要求掌握的容：数据采集系统的组成结构、模拟信号调理、A/D转换技术、高速数据采集与传输、D/A转换技术、数据采集系统设计考试题（30分）1设计一个MCS-51单片机控

2、制的程控增益放大器的接口电路。已知输入信号小于10mv,要求当输入信号小于1mv时，增益为1000，而输入信号每增加1mv时，其增益自动减少一倍，直到100mv为止。（15分）评分标准：正确设计硬件电路图（5分）；正确编写控制程序（5分）；完成仿真调试，实现基本功能（5分）；2运用双口RAM或FIFO存储器对教材中图2-22所示的高速数据采集系统进行改造，画出采集系统电路原理图，简述其工作过程。（15分）评分标准：正确设计硬件电路图（10分）；正确描述工作过程（5分）；第3章人机接口本章要求掌握的

3、容：键盘；LED、LCD、触摸屏考试题（30分）1设计8031单片机与液晶显示模块LCM-512-01A的接口电路，画出接口电路图并编写上下滚动显示XXGCXY(6个大写英文字母)的控制程序（包含程序流程图）。评分标准：正确设计硬件电路图（10分）；正确画出程序流程图（5分）；正确编写控制程序（5分）；完成仿真调试（10分）第4章数据通信本章要求掌握的容：RS232C、RS485串行总线，USB通用串行总线，PTR2000无线数据传输考试题（30分）1设计PC机与MCS-51单片机的RS232C数

4、据通信接口电路（单片机端含8位LED显示），编写从PC机键盘输入数字，在单片机的6位LED上左右滚动显示的通信与显示程序。评分标准：正确设计硬件电路图（5分）；正确画出程序流程图（5分）；正确编写单片机通信程序（5分）；在开发系统上运行，实现基本功能（10分）；制作实物,实现基本功能，效果良好（5分）。第一章.概述1.智能仪器设计时采用CPLD/FPGA有哪些优点？FPGA/CPLD芯片都是特殊的ASIC芯片，他们除了ASCI的特点值外，还有以下优点：1.随着VLSI工艺的不断提高，FPGA/CP

5、LD的规模也越来越大，所能实现的功能也越来越强。2.FPGA/CPLD的资金投入小，研制开发费用低。3.FPGA/CPLD可反复的编程、擦除、使用或者在外围电路不动的情况下用不同的EPROM就可以实现不同的功能。4.FPGA/CPLD芯片电路的实际周期短。5.FPGA/CPLD软件易学易用，可以使设计人员能集中精力进行电路设计，FPGA/CPLD适合于正向设计，对知识产权保护有利。第一章.数据采集技术1.设计一个MCS-51单片机控制的程控增益放大器的接口电路。已知输入信号小于10mv,要求当输入

6、信号小于1mv时，增益为1000，而输入信号每增加1mv时，其增益自动减少一倍，直到100mv为止。（15分）评分标准：正确设计硬件电路图（5分）；正确编写控制程序（5分）；完成仿真调试，实现基本功能（5分）。设计与分析：输入信号大小放大倍数0-1mv10001-2mv5002-3mv2503-4mv1254-5mv62.55-6mv31.256-7mv15.6257-8mv7.812当输入信号大于7mv时，放大倍数为7.875，达到小于100mv，故该程控放大器可设计为8个档，可用8路模拟开关实

7、现。具体实现过程：①将小于10mv的信号通过两级放大器放大500倍，输入ad转换器的信号幅度为0-5v。②通过ad转换，程序选择信号不同峰值，控制8路模拟开关的导通，得到不同的放大倍数。1.硬件电路图2.程序#include#include#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitcs=P3^5;sbitwr=P3^6;sbitrd=P3^7;sbitA1=P1^0;sbitB1=P1^1;sbitC

8、1=P1^2;ucharad[4];voiddelay(ucharxms){uchark,j;for(k=xms;k>0;k--)for(j=110;j>0;j--);}ucharAtranD()//AD转换{//第一次cs=0;wr=1;_nop_();wr=0;//wr一段时间0，读取数据；_nop_();wr=1;delay(1);P0=0xff;//读取到P1之前全置1；rd=1;_nop_();rd=0;_nop_();ad[0]=P0;_nop_();rd=1;_nop