基于c51单片机数据采集系统

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1、基于C51单片机数据采集系统　　摘要：本文应用数据采集系统，可实时对重要的参数进行采集、监视和记录，并及时的进行数据分析与处理，能使管理人员在第一时间里发现生产过程中出现的问题，以便有效提高产品质量、降低生产成本提供了有效的信息和手段关键词：P89C51RD2KeilC51KeilIDEμVision2中图分类号：N37文献标识码：A文章编号：一、数据采集KeilC51系统通过串口接收PC机命令，进行数据采集与数据传输。系统接收指令后，控制MAX118对传感器的数据进行采集，采集到的数据由51进行处理，然后

2、控制运行单元控制设备的运动，并将采集到的数据传送到上位机进行处理等。系统包含以下功能部分设计：*传感器单元根据需要可以选择合适的传感器对信号进行转换，本系统采用LED作为发射光源，光敏三极管接收。*数据采集单元模拟信号经过A/D转换成数字信号，供51进行处理和使用。A/D应有足够的分辨率和采样速度，本系统采用MAX118进行数据的采集。7*数据处理单元数据处理单元是系统的核心部分，本系统采用P89C51RD2进行处理。*存储单元存储单元对采集的数据进行缓存，系统采用大容量的SRAM存储单元。*电机控制单元电

3、机控制单元用来对电机进行驱动，本系统使用L298对电机进行驱动。*标准接口单元接口单元负责与上位机间进行数据传输，接口单元采用串口方式。7.*固件设计固件设计包括系统初始化、数据处理与传输、电机控制、AD采集控制等。7通过设置MODE引脚，MAX118有两种基本的接口模式可选择，当MODE引脚为低电平时，转换器工作在读模式；当MODE引脚为高电平时，转换器将被设置为读—写模式或管线模式。引脚A0、A1、A2的输入用于模拟通道号选择，A2A1A0为000时为1通道，为001时为2通道，依次类推。根据需要，本文

4、选用7个模拟通道作为信号的输入端，设置MODE引脚为高电平，即采用读-写模式进行A/D转换。其工作过程可以描述如下：先设置好通道号，然后读写MAX118，当片选MAX118后，在读/写信号的下降沿，开始A/D转换，这时，可读取上一次A/D转换的结果。当管脚端从高电平变为低电平时，表示A/D转换已经完成，数据总线D0～D7上的数据即为当前A/D转换的结果。从这一时刻到读/写信号变为低电平时间为模拟信号的数据采集时间tacq。1、电路设计硬件电路设计是系统实现的主要内容之一，该部分根据所选的器件的功能特性与引脚

5、，在电路上加以电连接，以实现系统的硬件功能。1、1CPU与串口电路P89C51RD2有4个8位I/O口，其中P0、P2两个口作为数据线地址线用，P1作为I/O用来控制电机电路，P3做为串口、读写、I2C口、中断等功能用。CPU接22.1184M晶体震荡器做为系统时钟,主要是为了串口波特率没有误差,保证通讯正确。51串口是TTL电平，PC串口是RS-232电平，不能直接相连，需要用电平转换芯片进行转换，采用MAX202对电平进行转换。1、2电机驱动电路7本系统电机驱动部分采用L298驱动芯片，L298是双路驱

6、动芯片，单个芯片可以同时驱动两个直流电机，为了提高其驱动能力，本系统采用双路结合的办法驱动一个电机，L298的5、12脚，7、10脚相互连在一起，通过光电耦合器与CPU的I/O相连，可以由CPU控制电机运转方向，L298的6、11脚相互连在一起，由CPUI/O输出PWM信号，可以控制电机的转速。根据应用场合不同，可以选用一片或者两片L298。电机驱动部分与51之间不能直接电气连接，否则电机运转时会对系统部分带来严重的干扰，它们之间需要用光电耦合器进行隔离。图3-6是它们之间电连接图，U8、U13是光电耦合器

7、，U1、U2是L298。1、3数据采集电路由于系统比较简单，MAX118片选/CSL、/CSH可以根据51地址通过与非门进行简单逻辑，/CSL用A15、A14与非，地址可为0xC000，/CSH用A15、A13与非，地址可为0xA000。系统采用两片MAX118作为数据采集芯片，每个有7路信号输入，可以采集14路信号。MAX118的A1、A2、A3脚用来进行信号路的切换，可以用CPU的I/O控制。1、4SRAM接口电路SRAM采用62256，51数据信号可以与SRAM直接相连，地址信号需要通过锁存器74hc

8、573进行锁存。系统软件设计本系统软件主要采用KeilC51语言进行设计，它完全支持C的标准指令和很多针对8051的扩展指令。C7语言与汇编语言相比，有更好的结构性，更易于阅读和维护；用C语言编写的程序更易于模块化，有更好的可移植性，能够很方便的从一个工程移植到另一个工程从而减少开发时间；用C编写程序比汇编更符合人们的思考习惯，开发者可以更专心的考虑算法而不是考虑一些细节问题，这样就减少了开发和调试的时间；使用像