数据采集器的设计实验报告

单片机项目实践报告数据采集器的设计

班级：计应102

姓名：潘琴

学号：1008143233

一、项目名称：数据采集器的设计

二、项目目的：了解A/D转换的基本概念、并行A/D转换芯片ADC0809的内部结构、与单片机的接口方式，在此基础上完成数据采集器的设计与调试。以及SPI总线的串行A/D转换芯片TLC549、串行D/A转换器件TLC5615，完成数字电压表、信号发生器的设计。最后是用单片机的定时器/计数器实现频率与周期的测量，将被测信号的周期或频率在液晶屏上显示出来。

三、项目过程：

1、数据采集器的设计

Vref（+）Vref（-）OE

图1、ADC0808/0809内部逻辑结构

1、2、数据采集器的设计过程

在Proteus环境下，用ADC0808设计一个数据采集器，通过串行口与上位机相连，如果串行口收到了上位机的采集命令（0x41），就将8路模拟量转换为数字量，通过串行口以ASCII码的形式发送给上位机。

1、2、1、硬件电路

如图所示，ADC0808的时钟信号CLK 由Proteus 的虚拟信号源提供，时钟频率的设置为600 kHz ；8路模拟量中IN0接Vcc ，IN7接地，其他6路通过电位器分压获得；单片机串行口的数据收发线与虚拟终端连接。需要说明的是Proteus 中ADC0808的数据线，OUT1表示最高位，OUT8表示最低位。 1、2、2、程序设计

程序的流程如图所示，主程序首先完成对串行口和外部中断的初始化，并等待上位机的采集命令，一旦收到采集命令，就启动对IN0的转换。转换完成，ADC0808通过EOC 向单片机发出中断请求，单片机响应中断，读取转换结果，并将其保存到数组adbuf 中。然后启动下一通道的转换，当8路模拟量全部采集完成时，主程序再将存放在数组adbuf 中的8路数字量转换为ASCII 码，通过串行口发送出去，为了能在虚拟终端上得到清楚的显示格式，相邻两路数字量之间输出空格码，每行显示8个数字量后，输出回车、换行码。 数据采集器的程序： #include #include

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

uchar idata adbuf[8]; //存放A/D转换结果

uint addr; //IN0~IN7的通道地址

uchar n; //通道计数

void init_serial(void)

{ SCON=0x50; //0101，0000 8位数据位，无奇偶校验TMOD=0x20; //定时器T1工作于方式2

PCON=PCON&0x7f; //SMOD=0

TH1=-3; //装入时间常数，波特率为9600

TL1=-3;

TR1=1;} /启动定时器T1

void send(uchar dat)

{ SBUF=dat;

while(TI==0);

TI=0;}

void int0(void) interrupt 0

{ adbuf[n]=XBYTE[addr]; //读取并保存当前转换结果

addr++; //指向下一通道的地址

n++; //计数器加工厂

if(n<8)

XBYTE[addr]=0; //启动对一一通道的转换

else

EX0=0;}

void getadc(void)

{n=0;

addr=0x7ff8; //指向IN0通道的地址

XBYTE[addr]=0; //启动对当前通道的转换

EX0=1; //允许外部中断0中断

while(n<8);} //等待8路模拟量转换完成

void main()

{uchar i;

init_serial(); //初始化串行口

IT0=1; //外部中断0下降沿触发

EA=1; //开中断

while(1)

{ while(RI==0); //等待接收完一个字符

RI=0; //清除接收标志

i=SBUF; //读取收到的字符

if(i==0x41)

{ getadc(); //依次完成对8个通道模拟量的转换

for(i=0;i<8;i++)

{ send(adbuf[i]/100+0x30); //发送百位的ASCLL码

adbuf[i]=adbuf[i]%100;

send(adbuf[i]/10+0x30); //发送十位的ASCLL 码 send(adbuf[i]%10+0x30); //发送个位的ASCLL 码 send(0x20); //发送空格码 send(0x20); } send(0x0d); //发送回车、换行 send(0x0a);} } }

1、2、3、调试方法与步骤

在Keil 下建立项目，输入源程序，编译后进入调试方式全速运行，在虚拟终端的窗口中输入大写字母“A ”，此时8路模拟量转换结果会在一行中显示出来，依次为IN0、IN1、…、IN7，由于IN0接+5V ，IN7接地，因此对应的显示值为255和000，而IN1~IN6的值由电位器RV1中心抽头的位置确定，调节RV1，然后在虚拟终端的窗口中输入大写字母“A ”，IN1~IN6的值将随之变化。 如果在虚拟终端的窗口无任何显示，首先应检查串行口的初始化是否正确、虚拟终端的波特率是否与串行口一致、串行口能否收到采集命令“A ”。

如果串行口能收到采集命令，应检查外部中断的初始化是否正确、启动信号START 、转换结束信号EOC 、输出允许信号OE 的连接是否正确，ADC0808的时钟CLOCK 设置不正确，也将无法完成A/D 转换。

如果程序能够将IN0~IN7的转换结果存入数组adbuf ，应重点检查串行口数据发送函数send （）。 2、数字电压表的设计

2、1、8位串行A/D 转换器TLC549

2、2、数字电压表的设计过程

利用TCL549转换器设计一个简易数字电压表，用4位LED 显示器将被测电压显示出来，测量范围为0.000~5.000V （电路连接：将ACS 、ACLK 、ADO 分别与P10~P12相连）。 2、2、1、硬件电路

REF+ REF- AIN

CS CL K

TLC549内部结构