8路数据采集系统
8路模拟电压信号进行采集并循环显示
前言一直以来，科学都是人类文明不断进步的源泉，从最开始的原始人折树枝弄火，磨石头做各种器件，到现在的飞机大炮因特网，无一不彰示着我们的进步，无一不说明了科技在生活中的重要性。
而自从1840年，洋枪坚船利炮惊醒还在梦中的国人，经历了近100年的屈辱和血泪，终于看到了科技的重要性，明白了什么是落后就要挨打，只有科技进步了，国家才能强大！本次专业课程设计就是锻炼理论和实际结合的能力，提高科技能力和科学思想。
随着计算机技术的飞速发展和普及，数据采集系统也迅速地得到应用。
在生产过程中，应用这一系统可对生产现场的工艺参数进行采集，监视和记录，为提高产品质量，降低成本提供信息和手段。
在科学研究中，应用数据采集系统可获得大量的动态信息，是研究瞬间物理过程的有力工具，也是获取科学奥秘的重要手段之一。
总之，不论在哪个应用领域中，数据采集与处理越及时，工作效率就越高，取得的经济效益也越高。
科学发展的今天，选择基于单片机八路数据采集系统设计是很有意义也是很有必要的。
第一章 设计要求1.1 设计要求（1） 对8路模拟电压信号进行采集并循环显示 （2） 模拟电压变换范围为：0 –5V （3） 测量精度小于±2%（4） 测量温度用3位LED 显示器显示，1位显示循环通道1.2 系统设计思路图1.1 八路数据采集系统方框图1.3 方案选择1.3.1模拟输入方案在试验中使用滑动变阻器改变输入电压，模拟数据采集。
此方案简单易懂，可操作性强，价格也比较便宜。
1.3.2 数据显示方案利用试验使所提供的7279最小功能版来实现数据的显示和按键等试验要求。
在试验中如果使用四个数码管来实现，要使用动态显示，且实现按键功能等比较复杂。
要在P 口接多个按键，这样使程序很复杂。
使用7279最小功能板在试验中使用命令字87H~80H,收到此指令后，按以下规则进行译码0000~1001显示数字0~9,1010显示—，1111显示空白。
只需利用两个P 口就能够实现所有功能。
8路adc常规方案
8路ADC常规方案引言模拟数字转换器(ADC)是现代电子系统中常用的一个关键元件。
它将连续变化的模拟信号转换为数字信号，使得数字处理器能够读取和处理这些信号。
在很多应用中，需要将多个模拟信号转换为数字信号，这就要使用多路ADC方案。
本文将介绍一种常规的8路ADC方案。
设计方案器件选择在设计8路ADC方案时，首先需要选择适当的器件。
以下是一些常见的器件选择：1.ADC芯片：需要选择支持8路输入的ADC芯片。
常见的选择有Texas Instruments的ADS1278和Analog Devices的AD7476A。
2.电压参考源：ADC的转换结果受到参考电压的影响，因此需要选择适当的电压参考源。
3.滤波器：如果输入信号存在噪声或杂散成分，需要使用滤波器进行滤波以提高转换结果的精度。
硬件连接一旦选择了合适的器件，下一步是进行硬件连接。
以下是8路ADC方案的典型硬件连接：1.连接电压参考源：将电压参考源连接到ADC的参考输入引脚上，确保参考电压稳定且与所选ADC的参考电压要求相匹配。
2.连接模拟输入信号：将8个模拟输入信号分别连接到ADC的输入引脚上。
确保信号连接正确且没有干扰。
3.连接滤波器：如果需要使用滤波器，将滤波器与ADC的输入引脚相连。
软件编程完成硬件连接后，需要进行软件编程以实现数据的采集和处理。
以下是进行软件编程的主要步骤：1.初始化ADC芯片：使用特定的命令序列初始化ADC芯片，包括设置采样率、参考电压等参数。
2.配置GPIO：配置GPIO以使其能够接收来自ADC芯片的数据。
3.数据采集：使用适当的指令从ADC芯片中读取数据，将其存储在相应的变量中。
4.数据处理：对采集到的数据进行处理，可以进行滤波、校正、单位换算等操作。
5.数据显示：将处理后的数据显示在适当的界面上，以便用户进行观察和分析。
总结本文介绍了一种常规的8路ADC方案。
通过选择合适的器件、进行正确的硬件连接和软件编程，可以实现对8个模拟输入信号的数字化采集和处理。
51单片机数据采集系统
课程设计报告书设计任务书一、设计任务1一秒钟采集一次。
2把INO口采集的电压值放入30H单元中。
3做出原理图。
4画出流程图并写出所要运行的程序。
二、设计方案及工作原理方案： 1. 采用8051和ADC0809构成一个8通道数据采集系统。
2. 能够顺序采集各个通道的信号。
3. 采集信号的动态范围：0～5V。
4. 每个通道的采样速率：100 SPS。
5．在面包板上完成电路，将采样数据送入单片机20h～27h存储单元。
6．编写相应的单片机采集程序，到达规定的性能。
工作原理：通过一个A/D转换器循环采样模拟电压，每隔一定时间去采样一次，一次按顺序采样信号。
A/D转换器芯片AD0809将采样到的模拟信号转换为数字信号，转换完成后，CPU读取数据转换结果，并将结果送入外设即CRT/LED显示，显示电压路数和数据值。
目录第一章系统设计要求和解决方案第二章硬件系统第三章软件系统第四章实现的功能第五章缺点及可能的解决方法第六章心得体会附录一参考文献附录二硬件原理图附录三程序流程图第一章系统设计要求和解决方案根据系统基本要求，将本系统划分为如下几个部分：●信号调理电路●8路模拟信号的产生与A/D转换器●发送端的数据采集与传输控制器●人机通道的接口电路●数据传输接口电路数据采集与传输系统一般由信号调理电路，多路开关，采样保持电路，A/D，单片机，电平转换接口，接收端（单片机、PC或其它设备）组成。
系统框图如图1-1所示1.1 信号采集分析被测电压为0～5V 直流电压，可通过电位器调节产生。
1.1.1 信号采集多路数据采集系统多采用共享数据采集通道的结构形式。
数据采集方式选择程序控制数据采集。
程序控制数据采集，由硬件和软件两部分组成。
，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，还可通过编新的程序，以满足不同采样任务的要求。
如图1-3所示。
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。
数据采集模块 8路热电偶模拟量输入模块
4 输入模式
Mode XX
5 校验值
Checkout
XX
6 报尾
End $
04 19200
05 38400
代码 01 02 03 04 05 06 07
10 11 12 13
14 15 16 17 18 19
06
07
57600 115200
DAM－3000 Data Acquisition Modules User’s Manual（V6.10）
ART 通信协议说明
1. 命令字定义表
XX
06H
XX
XX
$
Public Const CMD_READBACK_ERROR 0x02 说明：若 Header 等于 33H 为错误应答，若等于 5AH 为正确应答（即为请求应答） 。 命令字中“XX”对应执行完命令的命令字。
DAM－3000 Data Acquisition Modules User’s Manual（V6.10）
#define
CMD_GET_MODULE_CONFIG
0x00 // 获得模块基本信息
#define
CMD_SET_MODULE_CONFIG
0x01 // 设置模块基本信息
#define
CMD_READBACK_ERROR
0x02 // 容错处理
// -------
模拟量输入命令 --------
字节号 功能 指令格式
0 报头
Header
5A
1 模块地址
Address
XX
2 包长
PackSize
XX
3 命令字
Command
60
4 状态
8路数据采集系统
单片机课程设计课题名称运用8051、ADC0809设计一个8路数据采集系统院校兴湘学院专业机械设计制造及其自动化班级3班学生姓名曾繁宁{学号 36指导教师李玉声2013年 12月 29 日1.设计内容以pc机为控制器,采用中断方式进行8通道数据采集,￥2.设计要求要求利用ADC 0809作A/D转换器,设计相应的接口电路,画出原理图并给出采用中断方式下的数据采集程序.3.系统总体设计步骤第一步：信号调理电路第二步：8路模拟信号的产生与A/D转换器被测电压要求为0~5V的直流电压，可通过电位器调节产生。
考虑本设计的实际需要，我选择八位逐次比较式A/D转换器（ADC0809）。
第三步：发送端的数据采集与传输控制器第四步：人机通道的接口电路第五步：数据传输接口电路用单片机作为控制系统的核心，处理来自ADC0809的数据。
经处理后通过串口传送，由于系统功能简单，键盘仅由两个开关和一个外部中断组成，完成采样通道的选择，单片机通过接口芯片与LED数码显示器相连，驱动显示器相应同采集到的数据。
%经过分析，本系统数据采集部分核心采用ADC0809，单片机系统采用8051构成的最小系统，用LED动态显示采集到的数据。
数据采集与传输系统一般由信号调理电路，多路开关，采样保持电路，A/D，单片机，电平转换接口，接收端（单片机、PC或其它设备）组成。
本设计没有通信部分。
系统框图如下图所示。
4.硬件系统的设计信号调理信号调理的任务：将被测对象的输出信号变换成计算机要求的输入信号。
多路数据采集输入通道的结构图如下图：图5-1-1多路数据采集输入通道结构图注：缓慢变化的信号和直流信号，采样保持电路可以省略。
~A/D转换器的选取转换速度是指完成一次A/D转换所需时间的倒数，是一个很重要的指标。
A/D 转换器型号不同，转换速度差别很大。
通常，8位逐次比较式ADC的转换时间为100us左右。
由于本系统的控制时间允许，可选8位逐次比较式A/D转换器。
(完整版)计算机控制技术第二章习题答案整理及详解(.04.26修改版SK)
be i ng 第2章 习题参考答案1.什么是接口、接口技术和过程通道？答：接口是计算机与外设交换信息的桥梁，包括输入接口和输出接口。
接口技术是研究计算机与外部设备之间如何减缓信息的技术。
过程通道是计算机与生产过程之间的信息传送和转换的连接通道。
2.采用74LS244和74LS273与PC/ISA 总线工业控制机接口，设计8路数字量（开关量）输入接口和8路数字量（开关量）输出接口，请画出接口电路原理图，并分别编写数字量输入和数字量输出程序。
答：数字量输入接口设片选端口地址为port MOV DX,portMOV DPTR,PORTMOVX A,@DPTRINAL,DX74LS244PC 总线*IOR(*RD)_数字量输出接口MOV AL,DATA MOV A,DATAMOV DX ，port MOV DPTR,PORT OUTDX,ALMOVX @DPTR,A3.用8位A/D 转换器ADC0809与8051单片机实现8路模拟量采集。
请画出接口原理图，并设计出8路模拟量的数据采集程序。
输出信号PC 总线(*WR)程序：ORG 0000HMOV R0，#30H ；数据区起始地址存在R0MOV R6，#08H ；通道数送R6MOV IE，#84H ；开中断SETB IT1 ；外中断请求信号为下跳沿触发方式MOV R1，#0F0H ；送端口地址到R1NEXT：MOVX @R1，A ；启动A/D转换LOOP:SJMP LOOPINC R0INC R1DJNZ R6，NEXT ；8路采样未接受，则转NEXTCLR EX1 ；8路采样结束，关中断END中断服务程序：ORG 0003H ；外中断1的入口地址AJMP 1000H ；转中断服务程序入口地址ORG 1000HMOVX A，@R1 ；读入A/D转换数据MOV @R0，A ；将转换的数据存入数据区RETI ；中断返回ORG 0000HMOV R1，#30HMOV R2，#0F0HA1: MOV DPTR, R2MOVX @DPTR, ALOOP: JNB P3.2 , LOOPMOVX A, @DPTRMOV @R1，AINC R2INC R1CJNE R2, 0F7H, A1END4.用12位A/D 转换器AD574与PC/ISA 总线工业控制机接口，实现模拟量采集。
基于STC12c5a60s2多路数据采集系统
该模块工作在远距离终端，作为模拟待采样的信号源，产生正弦波。对于该 模块有以下两种方案：
方案一：采用ICL8038集成芯片。构成三角波发生器及正弦整形电路。该IC 电路属于积分型施密特压控多谐振荡器，工作范围0.001HZ～300KHZ，完全可 以达到设计要求。
方案二：LC正弦波振荡器。有电容三点式和电感三点式振荡器以及克拉波和 西勒振荡器
1.2.2 系统各模块的最终方案
根据以上方案，结合器件和实现条件等因素，确定如下方案： （1）.利用ICL8038集成芯片来作为正弦波信号的产生器。
（2）F/V变换模块采用LM331频压变换器。 （3）.采用双单片机STC12C5A60S2来实完成信号的采集与处理。 （4）.单片机之间的通信选取RS-485的通信标准。 （5）.显示模块的选用LCD1602液晶显示。 小结：这一部分主要介绍了整个系统的构思，以及各个模块的方案比较与选择。
（5）显示模块 该模块在主控端，用于显示接收到的数据。 方案一：采用数码管显示； 方案二：采用 LCD 液晶显示； 方案一要额外增加锁存器等驱动电路，而且不稳定，调试较为麻烦；而方案
二中LCD则具有功耗小、平面直角显示以及影象稳定不闪烁，可视面积大，画面 效果好，抗干扰能力强等特点。所以选用方案二。
STC12C5A60S2系列单片机ADC(A/D转换器）的结构如下图所示。
A/D 转 换 结 束 后 ， 最 终 的 转 换 结 果 保 存 到 ADC 转 换 结 果 寄 存 器 ADC_RES 和 ADC_RESL，同时，置位ADC控制寄存器ADC_CONTR中的A/D转换结束标志位ADC_FLAG, 以供程序查询或发出中断申请。模拟通道的选择控制由ADC控制寄存器ADC_CONTR 中的CHS2 ~ CHS0确定。
计算机控制技术课后习题详解答案.
第一章计算机控制系统概述习题参考答案1.计算机控制系统的控制过程是怎样的?计算机控制系统的控制过程可归纳为以下三个步骤：(1)实时数据采集：对被控量的瞬时值进行检测，并输入给计算机。
(2)实时决策：对采集到的表征被控参数的状态量进行分析，并按已定的控制规律，决定下一步的控制过程。
(3)实时控制：根据决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。
2.实时、在线方式和离线方式的含义是什么？(1)实时：所谓“实时”，是指信号的输入、计算和输出都是在一定时间范围内完成的，即计算机对输入信息以足够快的速度进行处理，并在一定的时间内作出反应并进行控制，超出了这个时间就会失去控制时机，控制也就失去了意义。
(2)“在线”方式：在计算机控制系统中，如果生产过程设备直接与计算机连接，生产过程直接受计算机的控制，就叫做“联机”方式或“在线”方式。
(3)“离线”方式：若生产过程设备不直接与计算机相连接，其工作不直接受计算机的控制，而是通过中间记录介质，靠人进行联系并作相应操作的方式，则叫做“脱机”方式或“离线”方式。
3.微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成？各部分的作用是什么？由四部分组成。
(1)主机：这是微型计算机控制系统的核心，通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令，同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理。
主机的主要功能是控制整个生产过程，按控制规律进行各种控制运算(如调节规律运算、最优化计算等)和操作，根据运算结果作出控制决策；对生产过程进行监督，使之处于最优工作状态；对事故进行预测和报警；编制生产技术报告，打印制表等等。
图1.1微机控制系统组成框图(2)输入输出通道：这是微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。
过程输入通道把生产对象的被控参数转换成微机可以接收的数字代码。
过程输出通道把微机输出的控制命令和数据，转换成可以对生产对象进行控制的信号。
过程输入输出通道包括模拟量输入输出通道和数字量输入输出通道。
数据采集系统abc
数据采集系统的设计姓名：专业：指导老师：学号：前言数据采集是从一个或多个信号获取对象信息的过程。
随着微型计算机技术的飞速发展和普及，数据采集监测已成为日益重要的检测技术，广泛应用于工农业等需要同时监控温度、湿度和压力等场合。
数据采集是工业控制等系统中的重要环节，通常采用一些功能相对独立的单片机系统来实现，作为测控系统不可缺少的部分，数据采集的性能特点直接影响到整个系统。
本实验采用89C51系列单片机，89C51系列单片机基于简化的嵌入式控制系统结构，具有体积小、重量轻，具有很强的灵活性，并采用AD0809模数转换芯片，具有很高的稳定性，且节约成本。
（一）、数据采集系统的基本介绍1.1 数据采集系统的简介数据采集系统一般包括模拟信号的输入输出通道和数字信号的输入输出通道。
数据采集系统的输入又称为数据的收集；数据采集系统的输出又称为数据的分配。
1.2数据采集系统的分类数据采集系统的结构形式多种多样，用途和功能也各不相同，常见的分类方法有以下几种：根据数据采集系统的功能分类：数据收集和数据分配；根据数据采集系统适应环境分类：隔离型和非隔离型，集中式和分布式，高速、中速和低速型；根据数据采集系统的控制功能分类：智能化数据采集系统，非智能化数据采集系统；根据模拟信号的性质分类：电压信号和电流信号，高电平信号和低电平信号，单端输入(SE)和差动输入(DE)，单极性和双极性；根据信号通道的结构方式分类：单通道方式，多通道方式。
1.3数据采集系统的基本功能数据采集系统的任务，具体地说，就是采集传感器输出的模拟信号并转换成计算机能识别的数字信号，然后送入计算机，根据不同的需要由计算机进行相应的计算和处理，得出所需的数据。
与此同时，将计算得到的数根进行显示和打印，以便实现对某些物理量的监视。
1.4数据采集系统的结构形式从硬件力向来看，白前数据采集系统的结构形式主要有两种：一种是微型计算机数据采集系统；另一种是集散型数据采集系统。
于海生---微型计算机控制技术课后习题答案
第二章 输入输出过程通道1.什么是过程通道？过程通道有哪些分类？过程通道是在计算机和生产过程之间设置的信息传送和转换的连接通道。
按信息传递的方向来分，过程通道可分为输入过程通道和输出过程通道；按所传递和交换的信息来分，过程通道又可分为数字量过程通道和模拟量过程通道。
2.数字量过程通道由哪些部分组成？各部分的作用是什么？ 数字量过程通道包括数字量输入通道和数字量输出通道。
数字量输入通道主要由输入缓冲器、输入调理电路、输入地址译码电路、并行接口电路和定时计数电路等组成。
数字量输出通道主要由输出锁存器、输出驱动电路、输出口地址译码电路等组成。
其中：输入调理电路将来自控制装置或生产过程的各种开关量，进行电平转换，将其通断状态转换成相应的高、低电平，同时还要考虑对信号进行滤波、保护、消除触点抖动，以及进行信号隔离等问题。
4.简述光电耦合器的工作原理及在过程通道中的作用。
光电耦合器由封装在一个管壳内的发光二极管和光敏三极管组成，如图2.1所示。
输入电流流过二极管时使其发光，照射到光敏三极管上使其导通，完成信号的光电耦合传送，它在过程通道中实现了输入和输出在电气上的完全隔离。
图2.1光电耦合器电路图5.模拟量输入通道由哪些部分组成？各部分的作用是什么？模拟量输入通道一般由I/V 变换、多路转换器、采样保持器、A/D 转换器、接口及控制逻辑电路组成。
(1)I/V 变换：提高了信号远距离传递过程中的抗干扰能力，减少了信号的衰减，为与标准化仪表和执行机构匹配提供了方便。
(2)多路转换器：用来切换模拟电压信号的关键元件。
(3)采样保持器：A/D 转换器完成一次A/D 转换总需要一定的时间。
在进行A/D 转换时间内，希望输入信号不再变化，以免造成转换误差。
这样，就需要在A/D 转换器之前加入采样保持器。
(4)A/D 转换器：模拟量输入通道的任务是将模拟量转换成数字量，能够完成这一任务的器件，称为之模/数转换器(Analog/Digital Converter ，简称A/D 转换器或ADC)。
基于AD7606的智能电网数据采集系统设计
基于AD7606的智能电网数据采集系统设计王水鱼;王伟【摘要】In view of the requirement of the measurement and monitoring of multi-channel current and voltage in the intelligent substation equipment, a multi-channel data acquisition system based on AD7606 is designed.This paper introduces the working characteristics and the setting of common working mode of the 16 bit,8 channel ADC chip AD7606 in detail.Based on this, the software code for the control and signal transmission of analog / digital converter with Field Programmable Gate Array(FPGA) as the core controller is designed.The system can realize data transmission between serial bus and PC, which is suitable for the collection of power system parameters in smart grid.%鉴于智能化变电站设备中的多路电流和电压的测量和监控需求,设计了一种基于AD7606的多通道数据采集系统.详细介绍了16位、8通道模数转换芯片AD7606的工作特性及常用工作方式设置,以此为基础设计了以现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)为核心控制器的模/数转换的控制和信号传输的软件代码.该系统可通过串口总线与PC之间实现数据交换,适用于智能电网中电力系统参数的采集.【期刊名称】《微型机与应用》【年(卷),期】2016(035)022【总页数】3页(P8-10)【关键词】数据采集;多通道;AD7606;FPGA【作者】王水鱼;王伟【作者单位】西安理工大学,陕西西安 710048;西安理工大学,陕西西安 710048【正文语种】中文【中图分类】TM93当今世界电力系统发展和变革日新月异，进入21世纪，智能电网成为最新动向，并逐步成为一项庞大的系统工程。
AD转换电路设计之16位、250 kSPS、8通道、单电源、隔离式数据采集系统
R2
eR2
eR1 R1
eN
R3
IN–
eR3
IN+ R4
eR4
AD8608
VOUT
10379-002
图2. AD8608反相配置的噪声模型
在目标带宽内，ADC之前的总均方根噪声应小于0.5 LSB， 以便ADC可对输入信号进行正确数字转换。
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电阻噪声可通过下式计算：
其中R单位为Ω。 使用图1所示电阻值和1.5 MHz带宽时的噪声性能总结在表 1中。 这些不相关噪声电压以“方和根”形式相加；因此1.5 MHz带宽 内的总运算放大器输出均方根噪声约为21.3 μV。对于4.096 V 基准电压，16位LSB为62.5 μV。21.3 μV的均方根噪声小于 0.5 LSB，所以图1所示电阻值适合本应用。 请注意，总输出噪声的最大来源是电阻R2，在本电路中为 10 kΩ。减小R2值需要R1成比例下降，从而降低输入阻抗。 AD8608的输入电流噪声很小，除非使用极大电阻值，否则 不会成为重要因素。AD8605和AD8608的低输入电流噪声 和输入偏置电流使其成为高阻抗传感器(例如光电二极管) 的理想放大器。
INx+ OR INx– OR COM
GND
VDD
D1
CPIN
D2
RIN 2.2kΩ
CIN 27pF
10379-003
图3. AD7689的等效模拟输入电路
在4.096 V或2.5 V可选基准电压下，此电路的输入范围可在 ±10 V和±6 V之间切换，而不会降低系统分辨率。
内部温度传感器可用于监控AD7689的结温，实现精密应用 中的系统校准和温度补偿。
连接/参考器件
数据采集系统毕业设计论文
摘要面对大量的数据，人工处理已远远无法满足时代的要求，依靠微电子技术来实现数据的采集、存储和显示，成为适应时代步伐的唯一有效捷径。
本系统采用模数转换、微处理器、存储器等芯片来实现8路数据的采集，将采集的信号进行存储，按时间上传到上位机PC，通过不同模式的选择进行数据采集、查询、打印和显示等。
在文中较系统的介绍了从模拟信号到数字信号的转换过程和讨论了转换过程中的技术参数等问题，并进行了系统存在的一些误差分析。
数据采集系统分为数据采集部分和显示控制部分。
数据采集部分主要负责数据的采集，将从调理电路送过来的信号进行量化，把模拟量变成数字量。
显示部分主要是把采集来的数据进行显示，并控制各通道数据采集的次序，它采用8279作为键盘显示接口器件，用硬件完成对显示器和键盘的扫描，用开关矩阵控制各通道数据采集的次序，用LED进行数据的显示。
关键词：单片机，数据采集，查询，上位机通信ABSTRACTThe face of large amounts of data, manual processing far can not meet the requirements of the times, relying on micro-electronics technology to achieve data acquisition, storage and display, as the pace of the times the only effective shortcut. The system uses analog-digital conversion, microprocessor, memory and other chips to achieve the 8-channel data acquisition, storage signals will be collected by time uploaded to the host computer PC, by the choice of different modes of data capture, query, print and display, etc.. In the paper a more systematic introduction of the analog signals to digital signals from the conversion process and discuss the technical parameters of the conversion process and other issues, in the end, we also conducted a systematic analysis of the existence of a number of errors.Data acquisition system is divided into the data collection and display control section. The data collection is mainly responsible for data collection, sent over from the signal conditioning circuit to quantify, the analog into digital. Showing some of the major is to show the data gathered, and control the order of the channel data acquisition, which uses 8279 as the keyboard and display interface device, complete with hardware, monitor and keyboard scanning, with the switch matrix control the order of the channel data acquisition with LED display data.KEY WORDS: signal chip micro-computer 、acquisition、PC-communcation目录摘要 (I)第1章前言 (4)1.1设计的研究意义 (4)1.2系统的现状和发展趋势 (4)1.3设计的主要任务 (5)第2章数据采集系统总体功能介绍和说明 (6)2.1 系统实现的功能 (6)2.2 系统各部分的功能 (6)2.2.1 信号调理部分 (7)2.2.2 数据处理部分 (9)第3章数据采集系统硬件设计 (12)3.1 主要芯片介绍 (12)3.1.1 8051AH的功能特点 (12)3.1.2 ADC0809的功能特点 (14)3.1.3 LF398芯片介绍 (16)3.2 功能模块电路设计 (17)3.2.1 数据采集模块电路设计 (17)3.2.2 查询打印模块电路设计 (21)第4章数据采集与通信系统软件设计 (23)4.1单片机数据采集的分析与设计 (25)4.2单片机与PC通信的分析与设计 (26)4.3查询，打印功能的实现 (30)第5章误差分析 (29)结束语 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录 (33)第1章前言1.1设计的研究意义数据采集系统的任务就是将采集到的模拟信号转换成计算机能识别的数字信号，然后送入计算机进行相应的计算和处理，得出所需的数据。
什么是8路数字量输入采集模块？有何作用
什么是8路数字量输入采集模块？有何作用8路数字量输入采集模块：6路完全独立隔离的通道和2路共地通道。
所有通道都带有5000VRMS隔离保护功能，以避免接地回路的影响和防止输入线上的电涌所造成的损害。
采用带隔离的RS-485总线接口及看门狗技术，有效保障设备安全可靠运行。
本模块适用于采集工业现场的各种数字量信号，以及控制各种工业设备。
8路模拟量输入（量程为0~20mA），采用满量程通道隔离、全差分输入设计。
2路数字量（干接点）输入，RS485接口光电隔离和电源隔离技术，有效抑制闪电，雷击，ESD和共地干扰。
为系统集成商、工程商集成了标准的Modbus RTU协议。
通过RS-485即可实现对远程模拟量和开/关设备的数据采集和控制。
下层设备通常有接近开关、机械开关、按钮、光传感器、LED以及光电开关等数字量开关设备及PH、电导计、温度计、湿度计、压力计、流量计、启动器和阀门等模拟量。
1. 特点32位ARM处理器；8路数字量输入，6路完全独立隔离的通道，2路隔离工地通道；输入支持开关触点信号和电平信号；RS-485总线接口带隔离，隔离耐压达5000 V（直流）；支持标准Modbus协议和ASCII请求/应答协议；提供Modbus API协议库，二次开发包，OPC服务器，能与组态软件等第三方软件无缝集成；支持远程固件升级；低功耗，宽电压输入范围设计（+9V~+36VDC），支持远程集中供电；工作温度范围：-20℃～+85℃；工业级设计，安全可靠；塑料外壳，标准DIN导轨安装；2. 技术参数8路数字量输入，6路完全独立隔离的通道，2路隔离工地通道；数字量输入电平：逻辑0：+1V(最大）逻辑1：+3V ~ +30V隔离电压：5000VRMSRS-485通讯接口（2线制）输入阻抗：3KΩ/0.5W内置看门狗定时器电源要求：+9V ~ +36VDC功耗：0.4W @ 24VDC机械特性：ABS塑料外壳，标准DIN导轨安装环境特性工作温度：-10 ~ 70℃存储温度：-25 ~ 85℃湿度：5 ~ 95%，无结露3. 应用领域工业现场控制远程监控与数据采集机房监控智能楼宇电力通讯仓储与监控电子产品制造食品机饮料行业。
单片机课程设计8路数据采集
嘉应学院电子信息工程学院<单片机原理课程设计报告>8通道精密模拟量数据采集器指导老师专业自动化班级0 8 2 班姓名同组人同组人座号 1 7 号学号摘要数据采集，又称数据获取，是利用一种装置，从系统外部采集数据并输入到系统内部的一个接口。
数据采集技术广泛引用在各个领域。
它是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集信息的过程。
本数据采集设计是一种基于单片机的数据采集系统，采用MAX308多路选择开关，可以采集八通道的模拟量，A/D转换器ICL7109的数据输出形式为12为二进制码，且与微处理器有良好的兼容特性，所以可以与89C51单片机直接相连。
ICL7109所需的基准电压由ICL7660供给，采集的数据经过单片机的简单处理，通过与计算机的连接在串口调试助手中直接显示。
本设计称为8通道精密模拟量数据采集器，可以采集8路模拟量，并且采用杜邦线接线模式，方便加在其他设备中使用，8路模拟信号输入也留有接线端子，可以任意选择一路或多路进行采集、监控。
本设计制作简单，体积小，携带方便，并可以直接附加在其他设备上，用途广泛。
目录摘要 (2)1 设计目的 (4)2 设计任务 (4)3.设计方案 (4)4．数据采集器的电路设计 (5)4．1 电源电路的设计 (5)4.2数据输入电路设计 (5)4．3 ICL7109与89C51单片机的硬件接口设计 (6)4.3.1 ICL7109的内部结构与芯片引脚功能 (7)4．4单片机转串口与计算机通信设计 (10)4．6整体电路 (11)4．6.1 整体电路原理图 (12)4．6整体电路PCB图 (13)5. 软件调试 (16)5.1 程序流程图 (16)5.2 程序清单 (16)6. 电路的装配与调试过程 (17)6.1电路焊接 (17)6.2调试过程 (17)7收获、体会和建议 (18)致谢 (18)参考文献 (18)附录元件清单 (19)1设计目的1．使学生在学完了《单片机原理与接口技术》课程的基本理论，基本知识后，能够综合运用所学理论知识、拓宽知识面，系统地进行电子电路的工程实践训练，锻炼动手能力，培养工程师的基本技能，提高分析问题和解决问题的能力。
单片机多路数据采集控制系统课程设计报告
单片机多路数据采集控制系统课程设计报告叶醒Xb09610118 余希Xb09610120一、设计目的运用单片机原理及其应用等课程知识，根据题目要求进行软硬件系统的设计和调试，从而加深对本课程知识的理解，把学过的比较零碎的知识系统化，比较系统的学习开发单片机应用系统的基本步骤和基本方法，使学生应用知识能力、设计能力、调试能力以及报告撰写能力等有一定的提高。
二、设计要求用8051单片机设计数据采集控制系统，基本要求如下：基本部分：1．可实现8路数据的采集，假设8路信号均为0~5V的电压信号。
2．采集数据可通过LCD显示，显示格式为[通道号] 电压值，如[01] 4.5。
3．可通过键盘设置采集方式：单点采集、多路巡测、采集时间间隔。
4．具有异常数据声音爆晶功能：对第一路数据可设置正常数据的上限值和下限值，当采集的数据出现异常，发出报警信号。
选作功能：1.异常数据音乐报警。
2.可输出8路顺序控制信号，设每路顺序控制信号为一位，顺序控制的流程为：三、总体设计我们选择单片机与A/D转换芯片结合的方法实现本设计。
使用的基本元器件是：A T89C52单片机，ADC0809模数转换芯片，LCD显示器，按键，电容，电阻，晶振等。
数字电压测量电路由A/D转换、数据处理及显示控制等组成。
A/D转换由集成电路ADC0809完成。
ADC0809具有8路拟输入端口，地址线（23~- 25脚）可决定对哪一路模拟输入作A/D换。
22脚为地址锁存控制，当输入为高电平时，对地址信号进行锁存。
6脚为测试控制，当输入一个2uS宽高电平脉冲时，就开始A/D转换。
7脚为A/D转换结束标志，当A/D转换结束时，7脚输出高电平。
9脚为A/D转换数据输出允许控制，当OE脚为高电平时，A/D转换数据从该端口输出。
10脚为0809的时钟输入端。
单片机的P1.5~P1.7、P3端口作1602液晶显示控制。
P2端口作A/D转换数据读入用，P0端口用作0809的A/D 转换控制。
2023年电子电路设计竞赛题目
题目01 多路数据采集系统一、设计任务设计一个八路数据采集系统，系统原理框图如下：主控器能对50米以外的各路数据，通过串行传输线（实验中用1米线代替）进行采集的显示和显示。
具体设计任务是：（1）现场模拟信号产生器。
（2）八路数据采集器。
（3）主控器。
二、设计规定1．基本规定（1）现场模拟信号产生器：自制一正弦波信号发生器，运用可变电阻改变振荡频率，使频率在200Hz～2kHz范围变化，再经频率电压变换后输出相应1～5V直流电压（200Hz相应1V，2kHz相应5V）。
（2）八路数据采集器：数据采集器第1路输入自制1～5V直流电压，第2～7路分别输入来自直流源的5，4，3，2，1，0V直流电压（各路输入可由分压器产生，不规定精度），第8路备用。
将各路模拟信号分别转换成8位二进制数字信号，再经并/串变换电路，用串行码送入传输线路。
（3）主控器：主控器通过串行传输线路对各路数据进行采集和显示。
采集方式涉及循环采集（即1路、2路……8路、……1路）和选择采集（任选一路）二种方式。
显示部分能同时显示地址和相应的数据。
2．发挥部分（1）运用电路补偿或其它方法提高可变电阻值变化与输出直流电压变化的线性关系；（2）尽也许减少传输线数目；（3）其它功能的改善（例如：增长传输距离，改善显示功能）。
三、评分意见项目得分基本规定方案设计与论证、理论计算与分析、电路图30 实际完毕情况50 总结报告20发挥部分完毕第一项15 完毕第二项15 完毕第三项10题目02 实用低频功率放大器一、任务设计并制作具有弱信号放大能力的低频功率放大器。
其原理示意图如下：二、规定1．基本规定（1）在放大通道的正弦信号输入电压幅度为（5～700）mV，等效负载电阻RL为8Ω下，放大通道应满足：①额定输出功率POR≥10W；②带宽BW≥（50～10000）Hz；③在POR下和BW内的非线性失真系数≤3%；④在POR下的效率≥55%；⑤在前置放大级输入端交流短接到地时，RL=8Ω上的交流声功率≤10mW。
8路0-5V模拟量采集
→AI分辨率：12位；
→AI输入通道采取全差分输入；
→模拟量输入通道之间满量程隔离，隔离度5VDC；
→AI输入测量范围：0~ 5 V；
→采用Modbus RTU通信协议；
→RS485通信接口提供光电隔离及每线600W浪涌保护；
→电源具有过流过压保护和防反接功能；
→安装方便。
1.2
通信协议
Modbus RTU
串口保护
串口ESD保护
1.5KV
串口防雷
600W
串口过流，过压
小于240V，小于80mA
电源参数
电源规格
9-24VDC (推荐12VDC)
电流
60mA@12VDC
浪涌保护
1.5kW
电源过压，过流
60V，500mA
工作环境
工作温度、湿度
-25~85℃，5~95%RH，不凝露
RS485-
AI0- ~AI7-
模拟量信号输入端负
AI0+ ~AI7+
模拟量信号输入端正
数字量信号输入公共端
DI0~1
数字量信号输入端
COM
保留
第3章
3.1
3.2
3.3
3.4
第4章
4.1
4.2
4.3
4.4
第5章
在进行软件操作设置之前需要安装《IO设备管理软件》程序。根据安装向导的提示就可以完成程序的安装。安装完成后会在开始菜单创建一个快捷方式，链接到安装目录中的相应的可执行程序。
模拟量接口
AI
8路差分输入
AI分辨率
12bit（软件）
AI量程
0~ 5 V
AI通道隔离度
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单片机课程设计
课题名称运用8051、ADC0809设计一个8路数据采集系统
院校兴湘学院
专业机械设计制造及其自动化
班级3班
学生姓名曾繁宁
学号 2010963036 指导教师李玉声
2013年 12月 29 日
1.设计内容
以pc机为控制器,采用中断方式进行8通道数据采集,
2.设计要求
要求利用ADC 0809作A/D转换器,设计相应的接口电路,画出原理图并给出采用中断方式下的数据采集程序.
3.系统总体设计步骤
第一步：信号调理电路
第二步：8路模拟信号的产生与A/D转换器
被测电压要求为0~5V的直流电压，可通过电位器调节产生。
考虑本设计的实际需要，我选择八位逐次比较式A/D转换器（ADC0809）。
第三步：发送端的数据采集与传输控制器
第四步：人机通道的接口电路
第五步：数据传输接口电路
用单片机作为控制系统的核心，处理来自ADC0809的数据。
经处理后通过串口传送，由于系统功能简单，键盘仅由两个开关和一个外部中断组成，完成采样通道的选择，单片机通过接口芯片与LED数码显示器相连，驱动显示器相应同采集到的数据。
经过分析，本系统数据采集部分核心采用ADC0809，单片机系统采用8051构成的最小系统，用LED动态显示采集到的数据。
数据采集与传输系统一般由信号调理电路，多路开关，采样保持电路，A/D，单片机，电平转换接口，接收端（单片机、PC或其它设备）组成。
本设计没有通信部分。
系统框图如下图所示。
4.硬件系统的设计
4.1信号调理
信号调理的任务：将被测对象的输出信号变换成计算机要求的输入信号。
多路数据采集输入通道的结构图如下图：
图5-1-1多路数据采集输入通道结构图
注：缓慢变化的信号和直流信号，采样保持电路可以省略。
4.2 A/D转换器的选取
转换速度是指完成一次A/D转换所需时间的倒数，是一个很重要的指标。
A/D 转换器型号不同，转换速度差别很大。
通常，8位逐次比较式ADC的转换时间为100us左右。
由于本系统的控制时间允许，可选8位逐次比较式A/D转换器。
4.3 A/D 转换
对于该八路通道输入信号，八位A/D 转换器，其精度为
80.39%2
-= 输入为0~5V 时，分辨率为
8
50.01961122Fs
N V v ==-- 其中： Fs v —A/D 转换器的满量程值
N —ADC 的二进制位数
量化误差为
850.0098(1)2(1)222Fs N Q V
v ===-⨯-⨯
ADC0809与51单片机的接口电路如图所示：
4.7 控制器、振荡源和复位电路
复位电路即使电路回复到初始状态，是单片机经常的工作状态。
单片机振荡电路的振荡周期和时钟电路的时钟周期决定了CPU 的时序。
在绘制原理图时没有画上电外部复位电路、内部振荡器方式电路。
复位电路：采用上电外部复位电路
上电外部复位电路 内部振荡器方式 5.原理图与软件程序设计
系统的软件的设计采用的是汇编语言，对单片机进行编程实现各种功能。
程序是在windows xp 环境下采用keil 软件编写的，可以实现对八路数据的采集与处理，能实现对数据、地址的显示。
5.1主程序流程图及其程序：
开始 系统初始化 调用数制转换子程序
调用数据采集子程序 取相应通道数据 调用标度变换子程序 调用数据显示子程序
调用数据发送子程序
用ADC0809和80C51设计的8路数据采集系统原理图
ORG 0100H
MAIN：MOV SP,#60H;给堆栈指针赋初值
MOV SCON,#50H;设置串口方式1控制字
MOV TMOD,#21H;设置波特率为9600
MOV TH1,#0FDH
MOV TL1,#0FDH;给定时器赋初值
SETB TR1;启动定时器
CLR P1.7;清空P1.7口
SETB P1.6;置1P1.6
LOOP：MOV R0,#0FFH; 在寄存器R0中写入FF
MOV R4,#00H; 清空寄存器R4
LOOP1：MOV A, R4;将寄存器R4的值送入累加器A SWAP A；交换A中的值
ANL A, R4;将A与R4中的值相与
MOV R2, A;将A的值放入寄存器R2,发送指令内容
MOV TDH,R4
LCALL FAS ;调用发送子程序
LCALL SJCL
MOV R7,#064H
XH: LCALL DISPLAY
DJNZ R7,XH ;调用数码管显示子程序
INC R0
INC R4
CJNE R4,#08H,LOOP1
AJMP LOOP
6.2、数码管显示及键盘子程序：
KD1：MOV A,#OOOOOO11B
MOV DPTR,#7F00H
MOV @DPTR,A
KEY1：ACALL KS1
JNZ LK1
ACALL DIS
AJMP KEY1
LK1：ACALL DIS
ACALL DIS
ACALL KS1
JNZ LK2
ACALL DIS
AJMP KEY1
LK2: MOV R2,#0FEH
MOV R4,#OOH
LK4: MOV R2,#37F01H
MOV A,R2
MOVX @DPTR,A
INC DPTR
INC DPTR
MOVX A,@DPTR
JB ACC.1,LTW0
MOV A,#00H
AJMP LKP
LONE: JB ACC.2,NEXT
MOV A,#0CH
LKP: ADD A,R4
PUSH ACC
LK3: ACALL DIS
ACALL KS1
JNZ LK3
POP ACC
RET
NEXT: INC R4
MOV A,R2
JNB ACC.5,KND
RL A
MOV R2,A
AJMP LK4
KND: AJMP KEY1
KS1：MOV DPTR,#7F01H
MOV A,#OFFH
MOVX @DPTR,A
INC DPTR
INC DPTR
MOVX A,@DPTR
CPL A
ANL A,#OFH
RET
6.3查询方式的程序
ORG OO13H
AJMP PINT1
ORG 2000H MAIN: MOV R1,#DATA
SETB IT1
SETB EA
SETB EX1
MOV DPTR,#7FF8H
MOVX @DPTR, A LOOP: NOP
AJMP LOOP
ORG 2100H
PINT1: PUSH PSW
PUSH ACC
PUSH DPL
PUSH DPH
MOV DPTR,#7FF8H
MOVX A,@DPTR
MOV @R1,A
INC R1
MOVX @DPTR,A
POP DPH
POP DPL
POP ACC
POP PSW
课程设计心得
本次课程设计是一个由8051控制的A/D数据采集控制系统，这卡上对应有8个通道0到5V的模拟电压采集的能力。
在以上的设计里，基本满足了设计需求的要素。
这次的课程设计主要应用的知识，有单片机控制系统的构成，接口电路与应用程序，再一次巩固了所学的理论知识。
结合自己大学期间的实际积累的专业基础知识和相关专业课程知识。
总体来说这是一次，理论与实践的结合，有助于我们应用专业的理论知识解决实际问题。
在这次课程设计里有很多不尽如人意的地方，但是这个设计是在我的能力范围内做的最好的设计成果。
当然有些理念是参考了网上相应的资源，但是整个设计过程中，有自己的想法，总之，此次课程设计是我尽最大的努力完成的。