多通道数据采集系统的设计(N)ppt课件.ppt

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1、实验六多通道数据采集系统的设计一、实验目的1、学习A/D转换器件ADC0809的工作原理及使用方法；2、掌握根据A/D转换器件的工作时序图设计控制电路的基本方法；3、掌握多通道数据巡回采集的概念；4、测试ADC0809的精度；5、学习触发器、计数器、显示译码器和LED数码管的使用。二、实验仪器1、多通道数据巡回采集实验板；2、直流稳压电源：DF1731SB；3、数字万用表；三、实验原理1、数据采集的定义数据采集：利用一种装置，从系统外部采集数据并输入到系统内部的过程。如摄像头、麦克风，都是数据采集装置。被采集数据

2、是已被转换为电讯号的各种物理量，如温度、水位、风速、压力等，可以是模拟量，也可以是数字量。采集一般是采样方式，即隔一定时间对同一点数据重复采集。数据采集的目的是为了测量电压、电流、温度、压力、声音等物理现象。通过模块化硬件、应用软件和计算机的结合，进行测量、分析、比较等。2、数据采集的方式多通道数据采集系统一般采用共享数据采集通道的结构方式。数据采集有顺序控制数据采集和程序控制数据采集两种方式。☆顺序控制数据采集：将各路被采集参数按时间顺序依次轮流采样，系统的性能完全由硬件设备决定。每次采集过程中，所采集参数的数

3、目、采样点数、采样速率、采样精度都固定不变。数据采集时，控制多通道传送门开启和关闭信号来自脉冲分配器，在时钟脉冲的推动下，控制信号不断循环，使传输门以先后顺序循环启闭。☆程序控制数据采集：由硬件和软件两部分组成，根据不同的采集需要，在程序存储器中存放若干种信号采集程序，选择相应的采集程序进行采集工作，还可以通过编新的程序，以满足不同采样任务的要求。程序控制数据采集的采样通道地址可随意选择，控制多路传输门开启的通道地址码由存储器中读出的指令确定。3、数字电路设计的步骤（1）方案设计和初步论证：针对所提出的任务，用具

4、有一定功能的若干单元电路构成一个整体电路，来实现系统的各项性能。对各种方案可采取画框图的方式进行论证、选择。（2）单元电路的设计：根据选定的总体方案，确定各单元电路的要求及性能指标，通过学习、查阅资料，寻求最佳电路形式，对主要参数进行计算。（3)元器件的选择：数字集成电路发展迅速，必须了解相关数字集成电路的种类和特点，根据设计需求选择。（4）绘制电路图并安装调试（5）完善电路图4、多通道数据采集系统的组成地址信号产生电路：输出八路通道地址，控制传输通道的启闭。地址锁存、启动信号产生电路：产生A/D转换电路所需的控

5、制信号。A/D转换电路：将模拟量进行量化，转换为相应的数字量。译码/驱动电路：将二进制数转化为BCD码、BCD码转化为字符译码输出。5、集成电路介绍(1)74LS12374LS123集成电路是可重触发单稳态触发器（有清除端）引脚功能：Q1、Q2正脉冲输出端、负脉冲输出端A1、A2负触发输入端B1、B2正触发输入端、触发信号输入端CEXT1、CEXT2外接电容REXT1、REXT2外接电阻逻辑图：》74LS123真值表输入输出ABQL**LH*H*LH**LLHHL↑H↓H↑LH↑上升沿正单脉冲↓下降沿负单脉冲触发

6、方式有三种（1）接高电平、A接低电平、从B脚输入上升沿来触发；（2）接高电平、B接高电平、从A脚输入下升沿来触发；（3）A接低电平、B接高电平、从脚输入上升沿来触发；触发后Q、脚分别输出正单脉冲和负单脉冲脉冲宽度T=0.45RC(2)74LS1474LS14集成电路是六反相器（施密特触发器）逻辑图：引脚功能：A1～A6输入端Y1～Y6输出端真值表：输入输出AYLHHL(3)74LS29374LS293集成电路是二、八、十六制计数器逻辑图：引脚功能：二分频时钟输入端（下降沿有效）八分频时钟输入端（下降沿有效）Q0～

7、Q3输出端MR1、MR2异步复位端》74LS293原理图真值表（1）异步复位端MR1、MR2为高电平时，完成清零功能。（2）当MR1、MR2中有一个为低电平时，在、脉冲下降沿作用下开始计数操作。（3）将与Q0连接，计数脉冲由输入，开始四位二进制计数。（4）RD置零，输出端复位。计数输出Q3Q2Q1Q00LLLL1LLLH2LLHL3LLHH4LHLL5LHLH6LHHL7LHHH计数输出Q3Q2Q1Q08HLLL9HLLH10HLHL11HLHH12HHLL13HHLH14HHHL15HHHH(4)74LS247

8、74LS247集成电路是BCD-7段译码器/驱动器逻辑图：引脚功能：A、B、C、D译码地址输入端LT灯测输入端（低电平有效）RBI消隐输入端（低电平有效）RBO消隐输出端（低电平有效）a～ga～g段输出（低电平有效）》74LS247真值表十进制数输入输出字形DCBAabcdefg00000000000101000110011111200100010010230011000