基于AT89C52单片机的数据采集系统的设计

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本科生毕业设计（论文）

论文题目：基于单片机的数据采集系统的设计

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摘要

本文介绍了基于单片机的数据采集的硬件设计和软件设计，数据采集系统是模拟域与数字域之间必不可少的纽带，它的存在具有着非常重要的作用。

本文介绍的重点是数据采集系统，而该系统硬件部分的重心在于单片机。数据采集与通信控制采用了模块化的设计，数据采集与通信控制采用了单片机AT89C52来实现，硬件部分是以单片机为核心，还包括A/D模数转换模块，显示模块和串行接口部分。

本系统下位机负责数据采集并应答主机的命令。8路被测电压通过模数转换器ADC0809进行模数转换，实现对采集到的数据进行模拟量到数字量的转换，并将转换后的数据通过串行口RS-485传输到上位机，由上位机负责数据的接受、处理和显示，并用LED数码显示器来显示所采集的结果。软件部分应用VC++编写控制软件，对数据采集系统、模数转换系统、数据显示、数据通信等程序进行了设计。

关键词：数据采集AT89C52ADC0809RS-485

Abstract

Thisarticledescribesthehardwaredesignandsoftwaredesignofthedataonwhi chbasedonsignal-chipmicrocomputer.Thedatacollectionsystemisthelinkbetwe enthedigitaldomainandanalogdomain. Ithasanveryimportantfunction. Theintroductivepointofthistextisadatatocollectthesystem.

Thehardwareofthesystemfocusesonsignal-chipmicrocomputer.Datacollec tionandcommunicationcontrolusemodulardesign. Thedatacollectedtocontrolwithcorrespondencetoadoptamachine8051tocarryou t.Thepartofhardware’scoreisAT89C52, isalsoincludesA/Dconversionmodule, displaymodule, andtheserialinterface.

Slavemachineisresponsiblefordataacquisitionandansweringthehostmachi ne.8roadsweremeasuredtheelectricvoltagetopasstheingeneralusemold-fewconv ersionofADC0809,therealizationcarriesontheconversionthatimitatestomeasure thenumeraltomeasuretowardsthedatathatcollect.Thensendthedatatothehostma chinethroughRS-485，thehostmachineisresponsiblefordataanddisplay, LEDdigitaldisplayisresponsibledisplaythedata. ThesoftwareispartlyprogrammedwithVC++. Thesoftwarecanrealizethefunctionofmonitoringandcontrollingthewholesystem. Itdesignsmuchprogramlikedata-acquisitiontreatment,data-displayanddata-com municationect.

Keyword:dataacquisitionAT89C52ADC0809RS-485

目录

摘要 .............................................. I Abstract............................................ II 1绪论.. (1)

1.1研究背景及其目的意义 (1)

1.2国内外研究现状 (2)

1.3该课题研究的主要内容 (3)

2数据采集总体设计 (4)

2.1系统设计的基本要求 (4)

2.2数据采集系统结构功能及简介 (4)

3硬件部分 (6)

3.1单片机基本模块 (6)

3.2 A/D转换模块 (9)

3.3键盘模块 (12)

3.4LED数码管显示模块 (13)

.3.5通信模块 (17)

4软件部分 (20)

4.1简介KeilUvision2 (20)

4.2下位机部分程序设计 (24)

5上位机简介 (29)

6结论 (30)

致谢 (31)

参考文献 (32)

附录1总原理图 (33)

附录2程序清单 (35)

1绪论

1.1研究背景及其目的意义

近年来，数据采集及其应用受到了人们越来越广泛的关注，数据采集系统也有了迅速的发展，它可以广泛的应用于各种领域。

数据采集系统起始于20世纪50年代，1956年美国最先在军事上研究的数据采集测试系统，目标是测试过程中不依靠相关的测试文件，由非熟练人员进行操作，并且是由测试设备自动控制高速完成测试任务。由于该种数据采集测试系统具有高速和灵活等特性，可以满足许多传统方法不能完成的数据采集和测试任务，因而得到了人们的初步认可。大概在60年代后期，国外市场就有成套的数据采集设备出现[1]。

20世纪70年代后期，随着微型机的发展，出现了采集器、仪表同计算机溶为一体的数据采集系统。由于这种数据采集系统优良的性能，超过了传统的专用数据采集系统和自动检测仪表，因而获得了高速的发展。从70年代起，数据采集系统在以后发展过程中逐渐演变成为两类，一类是工业现场的数据采集系统，另一类是实验室的数据采集系统[2]。

20世纪80年代计算机的高速发展和在生活中的应用，使数据采集系统获得了较快的发展，逐步出现了自动测试系统与通用的数据采集。那时候的数据采集系统主要分为两类，一类由采集器和通用接口总线、仪表仪器和计算机组成。这类系统不仅在实验室获得了较多的应用，在工业生产中也有一定程度的应用。第二类以标准总线、数据采集卡和计算机构成，这一类主要应用于工业现场。20世纪80年代中后期，数据采集发生了惊人的变化，单片机、大规模集成电路和工业计算机的组合，用软件来完成管理任务，使系统的体积变小，成本降低，功能大大增强，数据处理能力倍增[3]。

自20世纪90年代至今，一些技术先进的国家，数据采集系统已成功的运用到工业、航空电子设备及宇航技术、军事等诸多领域。随着集成电路制造技术的提高，出现了高性能、可靠性较高的单片机数据采集系统（DAS）。数据采集技术俨然已经成为一种专门的技术，在工业等领域得到了广泛应用[4]。该阶段的数据采集系统采用模块化结构，根据不同的应用需求，通过简单的增加和更改模块，