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1、2009届本科毕业设计基于单片机设计的多路数据采集系统姓名:系别:物理与信息工程系专业:电子信息工程学号:指导教师:2009年03月日18基于单片机设计的多路数据采集系统摘要:本文介绍一种基于AT89S52单片机设计的多路数据采集系统,本设计采用上位机软件显示单片机采集的多路数据,并可直接通过上位机软件按钮对单片机硬件系统进行控制,软硬件构成与用户之间的信息交换界面。正文着重给出了硬件系统的各部分电路,介绍了AD检测器件的控制原理、AT89S52的功能与应用、串口通信的电路原理应用、24C存储器实际应用等部分内容。该电路设计实用性强、应用领域广、可扩展性强。
2、关键词:MAX232,AT89S52,24C02,ADC0832,MC34063Abstract:Thispaperpresentsadesignbasedonsingle-chipAT89S52Multiplexdataacquisitionsystem,thecircuitPCsoftwaredisplayofsingle-chipmulti-channeldataacquisition,anddirectlythroughthePCsoftware,hardwarebuttononthesingle-chipsystemcontrol,hardware
3、andsoftwareconstitutetheexchangeofinformationbetweentheuserinterface.Bodyfocusedonthehardwaresystemsgivethevariouspartsofthecircuit,introducingADcontroltheoryDetecteddevices,AT89S52thefunctionandapplicationoftheprincipleofserialcommunicationcircuitapplications,24Cmemorypartofthecon
4、tentsoftheactualapplications.ThecircuitdesignofpracticalapplicationsCanton,scalabilitystrong.KeyWords:MAX232,AT89S52,24C02,ADC0832,MC34063一、前言18多路数据采集系统(Multi-channelDataAcquisitionSystem)下文中简称Mcdas,它是采用数字监测技术,把用户需要检测的信息(模拟量)转换成数字形式并加以显示的硬件系统,硬件系统所采集的数据通过自编特定的PC软件来进行显示与数据交换,并可进行对硬件
5、的实时控制。本系统在工控领域应用宽广,在制造业上亦可用到多路数据监测系统中,方便用户的生产与管理。下文中将详细解说本系统的各部分设计要点。二、系统基本框图及设计原理1、系统基本方框图如图1.1所示,Mcdas的原理框图,总体规划了整个系统的各部分电路所需要实现的功能,以及扩展部分的功能。两路AD采集单片机AT89S52模拟量1单片机模拟量2示温度采集24C02数据存储RS232串口通信上位机软件PC机LED1、2、3指示灯受控设备1两路继电器控制扩展接口,可扩展液晶显示器、按键和其它电路MC340635V升12V备用电源受控设备2系统+5V供电接口ISP程序
6、升级接口图1.1系统基本方框图2、硬件设计原理.18下面将结合元器件的应用来详细说明系统各部分硬件的控制原理。(1)、单片机AT89S52的简介。对单片机的要求:能够方便地扩展AD检测、数据存储、串行通信以及输出控制IO等外设即可。常见的单片机有8051系列的单片机、8096系列的单片机、SPCE061A的凌阳单片机。8位的8051单片机比较普遍用于电子制作方面,且初学者均能快速掌握指令并能够熟练使用,故本Mcdas选择8051系列的AT89S52为主芯片,该芯片具有低功耗、高性能的特点,是采用CMOS工艺的8位单片机.如下图2.1为AT89S52单片机的引
7、脚说明图。图2.1.1AT89S52引脚说明AT89S52性能兼容同系列的AT89C52,而且具有在线下载代码的功能,简称为ISP下载功能,芯片不用拨离所连接的电路即可通过规定的几只引脚进行代码的烧录,在产品的调试以及生产时使用此方法烧写代码极为方便。ISP下载电路需使用上位机软件通过PC的并口(25针打印机接口)进行控制才能向芯片烧录代码。如图2.2为ISP与单片机的连接电路图。18图2.1.2ISP下载电路与单片机的连接ISP下载电路使用了一片74HC373锁存器芯片,PC上的软件控制并口输出的信号通过锁存器进行锁存,再由单片机读取,而单片机发出的控制请
8、求信号同样由74HC373锁存后再传送到PC,由此形