微型计算机原理及接口技术课程设计心得【模版】

微型计算机原理及接口技

术课程设计

学院：信息工程学院

专业：电子信息工程

班级：xxxx班

学号： 6109080203

姓名：XX

指导教师：张坤

第一部分

课程设计任务书

课题名称微型计算机原理及接口技术课程设计——数据采集系统设计

学院(部) 信息工程学院

专业电子信息工程专业

班级610908班

6月11日至6月18日共一周

2010年6月18日

一、设计内容（论文阐述的问题）

设计一个数据采集系统

基本要求：要求具有8路模拟输入

输入信号为0——500mV

采用数码管8位，显示十进制结果

输入量与显示误差<1%

发挥部分：1、速度上实现高精度采集

2、提高系统精度

3、设计抗干扰性

二、设计完成后提交的文件和图表

1. 计算说明书部分：

数据采集是指将压力、流量、温度、位移等模拟量转换成数字量后，再由计算机进行存储、处理、显示、或打印的过程，相应的系统就称为数据采集系统。

数据采集的任务，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，然后送入计算机进行相应的计算和处理，取得所需的数据。同时，将计算机得到的数据进行显示或打印，以便实现对某些物理量的监控。

数据采集性能的好坏，主要取决于他的精度和速度。在保证精度的条件下，应有尽可能高的采样速度。

数据采集系统应具有功能：

（1）数据采集

计算机按照选定的采样周期，对输入到系统的模拟信号进行采样，称为数据采集。

（2）模拟信号处理

模拟信号是指随时间连续变化的信号，模拟信号处理是指模拟信号经过采样和A/D转换输入计算机后，要进行数据的正确性判断、标度变换、线性化等处理。

（3）数字信号处理

数字信号处理是指数字信号输入计算机后，需要进行码制的转换处理，如

BCD码转换成ASCII码，以便显示数字信号。

（4）屏幕显示

就是用各种显示装置如CRT、LED把各种数据以方便于操作者观察的方式显示出来。

（5）数据存储

数据存储是就是将某些重要数据存储在外部存储器上。

在本次设计中，我们采用8259作为中断控制器，8255作为并行接口，ADC0809作为模数转换器。

2、图纸部分：

含有总体设计的功能框图、所用各种器件的引脚图、内部逻辑结构框图以及相应器件的真值表，还包括总设计的硬件连接图及软件设计流程图等。

三、课程设计进程安排

序号设计（论文）各阶段名称日期

1 获得设计题目及要求，查阅资料7月10日

2 形成初步设计思路及有针对性检索资料7月11日

3 设计方案论证及选用相应器件7月12日

4 设计硬件连接图及软件编程7月13日

5 形成整体设计报告并上交7月14日

四、主要参考资料

1、《微型计算机原理及接口技术》裘雪红、顾新西安电子科技大学出版社

2、《高性能模数与数模转换器件》刘书明、刘斌西安电子科技大学出版社

3、《微型计算机接口技术及应用》刘乐善华中理工大学出版社

4、《IBM-PC 汇编语言程序设计》沈美明、温冬婵清华大学出版社

5、《单片机典型外围器件及应用实例》是实科技编著人民邮电出版社

6、《智能仪器原理及应用》赵茂泰电子工业出版社

7、《微型计算机接口原理与技术》邹逢兴国防科技大学出版社

8、《汇编语言教程》朱慧真国防工业出版社

9、《微型计算机接口技术》吴延海重庆大学出版社

10、《数字电子技术基础》阎石高等教育出版社

第二部分

一、设计指标

设计一个数据采集系统

基本要求:微型计算机最小系统

具有8路模拟输入

输入信号为0——500mV

采用数码管8位，显示十进制结果

输入量与显示误差<1%

中断方式

二、设计方案论证

1、设计思路

（1）模拟信号产生器：自制一正弦波信号发生器，利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对应1V，2kHz对应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，不要求精度），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。采集方式包括循环采集（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）利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）尽可能减少传输线数目；

（3）其它功能的改进（例如：增加传输距离，改善显示功能）。

本设计的基本思路是：根据设计指标，首先从整体上规划好整个系统的功能和性能，然后再对系统进行划分，将比较复杂的系统分解为多个相对独立的子系统，特别注意对各个子系统与系统、子系统与子系统之间的接口关系进行精心设计以

及技术指标的合理分解。然后再由子系统到部件、部件到具体元器件的选择和调试。各部件或子系统各自完成后再进行系统联调，直到完成总体目标。

考虑本数据采集系统要求，该系统的功能框图如下：

图1 系统功能框图 （二）、系统硬件电路设计

一、电源电路设计 电源部分电路由变压器、电桥、三端稳压器7805、滤波电容和整流二极管、电阻分压组成。电路的优点是：直流电源输入范围宽从7.5V —24V 都可以可靠工作，电路具有短路保护作用，纹波系数小，电压稳定为5V 。如图（1）所示。

图（1）5V 稳压电源电路

二、AD 转换和串口转并口设计

电源

输入

显示输出 串口转并口

并口转

串口 主控电路