单片机多路数据采集控制系统课程设计报告
单片机数据采集课程设计
单片机数据采集课程设计一、课程目标单片机数据采集课程设计旨在让学生掌握以下知识目标、技能目标和情感态度价值观目标：1. 知识目标：（1）理解单片机的原理和功能，掌握其内部结构和基本工作原理；（2）了解数据采集的基本概念，掌握常用传感器的工作原理和接口技术；（3）掌握单片机与传感器之间的数据传输和处理方法。
2. 技能目标：（1）能够运用所学知识设计简单的数据采集系统，完成传感器与单片机的连接和编程；（2）具备分析数据采集过程中出现的问题，并提出解决方案的能力；（3）能够使用相关软件对数据采集系统进行调试和优化。
3. 情感态度价值观目标：（1）培养学生对单片机及数据采集技术的兴趣，激发其探索精神；（2）培养学生团队协作意识，提高沟通与协作能力；（3）使学生认识到单片机数据采集技术在工程实践中的应用价值，增强其社会责任感。
本课程针对高年级学生，他们在前期课程中已具备一定的电子技术和编程基础。
课程性质为理论与实践相结合，注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
在教学过程中，教师需关注学生的个体差异，提供针对性的指导，确保学生能够达到预期的学习成果。
通过本课程的学习，学生将能够独立完成单片机数据采集系统的设计、搭建和调试，为后续相关课程和实际应用打下坚实基础。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括以下几部分：1. 单片机原理与结构- 教材章节：第1章 单片机基础- 内容：单片机的基本概念、内部结构、工作原理及指令系统。
2. 常用传感器及其接口技术- 教材章节：第2章 传感器与接口技术- 内容：温度传感器、湿度传感器、光敏传感器等的工作原理及接口技术。
3. 数据采集系统设计- 教材章节：第3章 数据采集与处理- 内容：数据采集的基本概念、模数转换器（ADC）的原理与应用、数据传输与处理方法。
4. 单片机编程与调试- 教材章节：第4章 单片机编程与调试- 内容：单片机编程语言（C语言）、编程技巧、程序下载与调试方法。
基于单片机的多路数据采集与控制系统课程设计报告.doc
基于单片机的多路数据采集与控制系统课程设计报告单片机多路数据采集与控制系统课程设计报告首先，设计目的是利用单片机原理及其应用等课程知识，根据课题要求设计和调试软硬件系统，加深对课程知识的理解，将所学的相对零碎的知识系统化，比较系统学习和开发单片机应用系统的基本步骤和方法，从而在一定程度上提高学生的应用知识能力、设计能力、调试能力和报告写作能力。
二、8051单片机设计数据采集控制系统的设计要求，基本要求如下:基本零件:1.假设8路信号都是0~5V电压信号，可以采集8路数据。
2.采集的数据可以通过液晶显示器以[通道号]电压值的格式显示，如[01] 4.5。
3.采集模式可通过键盘设置:单点采集、多通道测量、采集时间间隔。
4.具有异常数据、声音和晶体爆炸功能:第一路数据可以设置正常数据的上限值和下限值，当采集的数据异常时，发出报警信号。
选择为函数:1.异常数据音乐报警。
2.可输出8路顺序控制信号，每路顺序控制信号设置一位。
顺序控制流程如下:步骤1步骤2步骤3步骤4步骤5步骤6步骤7步骤8延迟3秒延迟3秒延迟6秒延迟1秒延迟1秒延迟1秒延迟1秒延迟6秒第三，总体设计选择了单片机和模数转换芯片相结合的方式来实现这一设计。
使用的基本组件有:AT89C52单片机、ADC0809模数转换芯片、液晶显示器、按键、电容、电阻、晶体振荡器等。
数字电压测量电路由模数转换、数据处理和显示控制组成。
模数转换由集成电路ADC0809完成。
ADC0809有8个模拟输入端口和地址线(23~-首先，设计目的是利用单片机原理及其应用等课程知识，根据课题要求设计和调试软硬件系统，加深对课程知识的理解，将学到的相对零碎的知识系统化，比较系统学习和开发单片机应用系统的基本步骤和方法，在一定程度上提高学生的应用知识能力、设计能力、调试能力和报告写作能力。
二、8051单片机设计数据采集控制系统的设计要求，基本要求如下:基本零件:1.假设8路信号都是0~5V电压信号，可以采集8路数据。
多路数据采集系统设计报告-精品
<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班级姓名同组人同组人座号学号一、8通道精密模拟量数据采集器简介8通道精密模拟量数据采集器采集8路模拟量输入信号。
任一时刻，多路模拟开关选择其中一路输入信号，该信号通过信号调理电路调理后，送入AD转换器转换成数字量，该数字量由MCU发送到人机接口模块后再打包传送到上位计算机中显示。
二、设计要求要求：设计一能采集8个通道的模拟量的精密数据采集系统。
主要技术指标：（1）模拟量通道数：8；（2）AD 转换分辨率：14位（数据实质是12位，加符号位和过量程指示位，总共14位）；（3）模拟量输入范围：0-4.8V ；（3）数据通信与显示方式：采集到的数据通过串口发送到上位计算机，由计算机显示数据；（4）上位计算机与数据采集系统（下位机）通信方式：串口通信，主从通信方式，上位机为主机，下位机为从机。
由上位机发起通信，下位机响应，将采集到的8路数据一并发送到计算机中。
三、设计方案设计方案如图1所示。
图1 设计方案系统允许有8路模拟信号输入。
在单片机的控制下，任意一时刻，多路模拟开关选通其中一路模拟信号送入双积分AD 转换器ICL7109。
ICL7109将模拟量转换成数字量，单片机读取数字量。
通过控制模拟开关，8路模拟信号依次接入AD 转换器转换成数字量。
当8路模拟信号全部转换完毕，数据存放在单片机的RAM 中，单片机将转换的数字量通过串口发送到计算中。
四、电路原理4.1、AT89S52单片机电路功能特性描述AT89S52 是一种低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有8K 在系统可编程 Flash 存储器。
使用 Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业 80C51 产品指令和引脚完全兼容。
片上 Flash 允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。
在单芯片上，拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统可编程 Flash ，使计算机模拟量输入得AT89S52 为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
基于STM32单片机的多路数据采集系统设计毕业设计
基于STM32单片机的多路数据采集系统设计毕业设计摘要：本篇设计主要以STM32单片机为核心，设计了一个多路数据采集系统。
该系统能够实现多路模拟量和数字量信号的采集和显示，并通过串口与上位机进行通信，实现数据上传和控制。
设计中使用了STM32单片机的AD转换功能实现模拟量信号的采集，使用GPIO口实现数字量信号的采集，通过串口与上位机进行通信。
经过实验验证，该系统能够稳定地采集多路数据，并实现远程数据传输和控制功能，具有较高的可靠性和实用性。
关键词：STM32单片机，数据采集，模拟量信号，数字量信号，上位机通信一、引言随着科技的发展，数据采集系统在工业控制、环境监测、生物医学等领域得到了广泛的应用。
数据采集系统可以将现实世界中的模拟量信号和数字量信号转换为数字信号，并进行处理和存储。
针对这一需求，本文设计了一个基于STM32单片机的多路数据采集系统。
二、设计思路本系统的设计思路是通过STM32单片机实现多路模拟量和数字量信号的采集和显示，并通过串口与上位机进行通信，实现数据上传和控制。
该系统采用了模块化设计方法，将系统分为采集模块、显示模块和通信模块。
1.采集模块采集模块通过STM32单片机的AD转换功能实现模拟量信号的采集，通过GPIO口实现数字量信号的采集。
通过在程序中设置采样频率和采样精度，可以对不同类型的信号进行稳定和准确的采集。
2.显示模块显示模块通过LCD显示屏显示采集到的数据。
通过程序设计，可以实现数据的实时显示和曲线绘制，使得用户可以直观地观察到采集数据的变化。
3.通信模块通信模块通过串口与上位机进行通信。
上位机通过串口发送控制命令给STM32单片机，实现对系统的远程控制。
同时，STM32单片机可以将采集到的数据通过串口发送给上位机，实现数据的远程传输。
三、实验结果与分析通过实验验证，本系统能够稳定地采集多路模拟量和数字量信号，并通过串口与上位机进行通信。
系统能够将采集到的数据实时显示在LCD屏幕上，并通过串口传输给上位机。
《2024年基于单片机和LabVIEW的多路数据采集系统设计》范文
《基于单片机和LabVIEW的多路数据采集系统设计》篇一一、引言随着工业自动化、物联网及智能家居等领域的快速发展，对多路数据采集系统的需求愈发强烈。
多路数据采集系统能够实时、准确地收集并处理各种传感器数据，为后续的控制系统、数据分析及决策提供重要依据。
本文将介绍一种基于单片机和LabVIEW 的多路数据采集系统设计，旨在提高数据采集的效率与准确性。
二、系统设计概述本系统设计以单片机作为核心控制器，采用LabVIEW软件进行上位机界面开发及数据处理。
系统具有多路数据采集、实时传输、数据处理及存储等功能，可广泛应用于工业、农业、环保、医疗等领域。
三、硬件设计1. 单片机选择：选用高性能、低功耗的单片机作为核心控制器，负责数据采集、处理及传输等任务。
2. 数据采集模块：根据实际需求，设计多种类型的数据采集模块，如温度、湿度、压力、光强等传感器接口电路。
3. 通信接口：系统采用通用的通信接口，如RS232、RS485等，实现与上位机的数据传输。
4. 电源模块：为整个系统提供稳定的电源供应，保证系统正常运行。
四、软件设计1. LabVIEW界面开发：采用LabVIEW软件进行上位机界面开发，实现数据的实时显示、存储及回放等功能。
2. 数据处理：在LabVIEW中编写数据处理程序，对采集到的数据进行滤波、转换、存储等处理。
3. 通信协议：制定通信协议，实现单片机与上位机之间的数据传输。
4. 系统控制：通过单片机程序实现系统的控制逻辑，如数据采集、传输及处理等。
五、系统实现1. 数据采集：单片机通过数据采集模块实时采集各种传感器数据。
2. 数据传输：单片机将采集到的数据通过通信接口发送至上位机。
3. 数据处理与存储：在LabVIEW中实现数据的处理、存储及回放等功能。
4. 系统监控与控制：通过LabVIEW界面实现系统的实时监控与控制，如参数设置、阈值报警等。
六、系统优势1. 高效率：基于单片机的硬件设计，具有较高的数据处理能力及实时性。
《2024年基于单片机和LabVIEW的多路数据采集系统设计》范文
《基于单片机和LabVIEW的多路数据采集系统设计》篇一一、引言随着科技的发展，多路数据采集系统在工业、医疗、环境监测等领域的应用越来越广泛。
为了满足多路数据的高效、准确采集需求，本文提出了一种基于单片机和LabVIEW的多路数据采集系统设计。
该系统设计旨在实现多路信号的同时采集、处理及实时监控，以适应复杂多变的应用环境。
二、系统概述本系统采用单片机作为核心控制器，结合LabVIEW软件进行数据采集和处理。
系统由多个传感器模块、单片机控制器、数据传输模块以及上位机软件组成。
传感器模块负责实时监测各种物理量，如温度、湿度、压力等，并将采集到的数据传输给单片机控制器。
单片机控制器对数据进行处理和存储，并通过数据传输模块将数据发送至上位机软件进行进一步的处理和显示。
三、硬件设计1. 传感器模块：传感器模块采用高精度、高稳定性的传感器，如温度传感器、湿度传感器等，实现对物理量的实时监测。
传感器模块的输出为数字信号或模拟信号，方便与单片机进行通信。
2. 单片机控制器：采用具有高速处理能力的单片机作为核心控制器，实现对数据的快速处理和存储。
单片机与传感器模块和数据传输模块进行通信，实现数据的实时采集和传输。
3. 数据传输模块：数据传输模块采用无线或有线的方式，将单片机控制器的数据传输至上位机软件。
无线传输方式具有灵活性高、安装方便等优点，但需要考虑信号干扰和传输距离的问题；有线传输方式则具有传输速度快、稳定性好等优点。
四、软件设计1. 单片机程序设计：单片机程序采用C语言编写，实现对传感器数据的实时采集、处理和存储。
同时，程序还需要与上位机软件进行通信，实现数据的实时传输。
2. LabVIEW程序设计：LabVIEW程序采用图形化编程语言编写，实现对单片机传输的数据进行实时处理和显示。
同时，LabVIEW程序还可以实现对数据的存储、分析和报警等功能。
五、系统实现1. 数据采集：传感器模块实时监测各种物理量，并将采集到的数据传输给单片机控制器。
电子技术课程设计报告书——多路数据采集系统
电子技术课程设计报告书——多路数据采集系统电子技术课程设计报告题目: 多路数据采集系统设计学年:2009-2010学期:下学期专业:测控技术与仪器班级:072班学号:20074600209 姓名: 李凤萍学号:20074600212 姓名: 郭越指导教师:王玉林袁峰伟蒋彦谢静时间:2010年6月28日?2010年7月9日多路数据采集系统摘要:数据采集系统用于将模拟信号转换为计算机可以识别的数字信号,该系统的目的是便于对一些物理量进行监视、控制。
即将现场采集到的数据进行处理、传输、显示、存储等操作。
换言之,其主要功能就是把模拟信号变成数字信号,并进行分析、处理、存储和显示。
数据采集系统一般由数据输入通道,数据存储与管理,数据处理,数据输出及显示这五个部分组成。
输入通道要实现对被测对象的检测,采样和信号转换等工作。
数据存储与管理要用存储器把采集到的数据存储起来,建立相应的数据库,并进行管理和调用。
数据处理就是从采集到的原始数据中,删除有关干扰噪声,无关信息和必要的信息,提取出反映被测对象特征的重要信息。
数据输出及显示就是把数据以适当的形式进行输出和显示。
本次毕业设计课题为多路数据采集器系统,是利用ATMEL公司的AT89S51单片机和ADC0809芯片设计采集模拟电压信号,转换为数字信号,经处理后由4位数码管动态扫描显示。
关键字:ADC0809芯片数据采集 AT89S51单片机数据处理动态扫描显示Abstract:Data acquisition system used for computer analog signal conversion can identify the digital signal, the purpose of the system is easy to monitor and control of some parameters. The data collected to spot for processing and transmission, display and storage, etc. In other words, the main function of the analog signals into digital is analyzed, and the signal processing, storage, and show.Data acquisition system of data input channel, general data storage and management, data processing, data output and showed that five parts. To realize the input channel of the tested object detection and signalsampling, etc. Data storage and management to use memory to store the data collected, the establishment of the database, and the corresponding management and call. Data processing was collected from the original data, delete the noise interference, irrelevant information and the necessary information, extract tested objects reflect the characteristics of important information. Data output and display the data is with the appropriate forms of output and display.The graduation design topic, which way is to use data terminal system ATMEL company AT89S51 and ADC0809 chip design collection simulation signal and convert digital signal, the processed by four digital tube dynamic scanning display.keywords:ADC0809 microarray data acquisition AT89S51 The data processingDynamic scanning display目录1 系统方案设计 (4)1.1 设计任务要求 (4)1.2 设计方案比较 (4)1.3 系统框图 (4)2 硬件系统设计 (5)2.1 硬件系统设计原理 (5)2.2 硬件系统各个电路的设计 (5)2.2.1 A/D转换电路设计 (5)2.2.2 51单片机模块 (8)2.2.3 ADC0809与AT89S51的接口设计 (12)2.2.4 输出电路设计 (13)3 软件系统设计 (14)3.1 主程序流程图 (14)3.2 A/D转换流程图 (15)3.3 单片机数据处理程序 (16)3.4 显示子程序及流程图 (16)3.5 多路数据采集系统主程序 (18)4 系统调试 (21)4.1 硬件调试............................................. 21 4.2 软件调试 (21)5总结语......................................................22 5.1 总结...................................................22 5.2 心得体会 (22)附录 (23)附录一.........................................................23 附录二.........................................................24 附录三 (25)参考文献 (26)1 系统方案设计1.1设计任务要求1 采用AT89S51及ADC0809设计多路数据采集系统;2 多通道输入信号由+5V电压经分压后至IN0至IN7;3 采集结果由4位数码管动态扫描显示;4 必须具有上电自检功能及外接电源、公共地线接口,程序在线下载接口。
《2024年基于单片机和LabVIEW的多路数据采集系统设计》范文
《基于单片机和LabVIEW的多路数据采集系统设计》篇一一、引言随着现代工业自动化和智能化的发展，多路数据采集系统在各种应用领域中发挥着越来越重要的作用。
为了满足高精度、高效率的数据采集需求，本文提出了一种基于单片机和LabVIEW 的多路数据采集系统设计。
该系统不仅具备多路数据同时采集和处理的能力，而且具有良好的实时性和可扩展性。
二、系统设计概述本系统以单片机作为核心控制器，通过多路传感器实现对多种数据的实时采集。
同时，利用LabVIEW软件进行上位机界面设计和数据处理。
系统设计主要包括硬件设计和软件设计两部分。
三、硬件设计1. 单片机选择：选用性能稳定、处理速度快、功耗低的单片机作为核心控制器。
单片机应具备多路ADC（模数转换器）接口，以便于连接多种传感器。
2. 传感器选择：根据实际需求选择合适的传感器，如温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。
传感器应具备高精度、低噪声、快速响应等特点。
3. 数据采集电路：设计多路数据采集电路，将传感器输出的信号转换为单片机可处理的数字信号。
4. 通信接口：设计单片机与上位机之间的通信接口，如USB、串口等，以便于数据的传输和处理。
四、软件设计1. LabVIEW界面设计：利用LabVIEW软件进行上位机界面设计，包括数据采集、数据处理、数据存储等功能。
界面应具备友好的操作界面和丰富的功能选项。
2. 数据处理算法：设计合适的数据处理算法，如滤波、放大、计算等，以提高数据的准确性和可靠性。
3. 通信协议：制定单片机与上位机之间的通信协议，确保数据的准确传输和实时性。
4. 系统调试与优化：对系统进行调试和优化，确保系统的稳定性和可靠性。
五、系统实现1. 硬件连接：将单片机与传感器、通信接口等硬件设备连接起来，形成完整的数据采集系统。
2. 软件编程：编写单片机和上位机的程序，实现数据的实时采集、处理和传输。
3. 系统测试：对系统进行测试，包括功能测试、性能测试和稳定性测试等，确保系统满足设计要求。
最新电子系统设计实验报告多路数据采集系统设计单片机设计类终稿
电子系统设计报告题目:多路数据采集系统设计(单片机设计类摘要:本设计采用ATmega16单片机作为数据采集系统的控制核心,系统分为数据采集模块、A/D转换模块、软件控制模块、键盘模块和显示模块。
该系统硬件部分的重心在于单片机,首先数据采集模块采集由外接电路传输过来的两路不同电压,再通过A/D转换模块进行模数转换,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数码管显示出来,通过按键可以控制要采集哪路的模块。
该系统软件部分应用编写控制软件,对数据采集系统、模数转换系统、数据显示等程序进行了设计。
关键词:ATmega16单片机;数据采集;A/D转换。
Abstract:This design uses the ATmega16 MCU as the control core of a data acquisition system, system is divided into data acquisition module, A / D conversion module, the software control module, keyboard module and display module. The hardware of the system is the focus of scm. The first data acquisition module by the external circuit transmission over two different voltage, then through A / D conversion module for analog-digital conversion, to achieve the data collection for analog to digital conversion, and stores the converted data through the digital tube display, through the buttons can control which road to acquisition module. The system software application software of control, data acquisition system,A / D conversion system, data display program design.key words: ATmega16 MCU;Data acquisition;A / D conversion.一、设计目的和要求设计一个2路数据采集系统,需要采集的模拟信号为电压信号,用电位器构成的分压电路来模拟。
基于STM32单片机的多路数据采集系统设计毕业设计
基于STM32单片机的多路数据采集系统设计毕业设计本文将设计一种基于STM32单片机的多路数据采集系统。
该系统可以实现多个输入信号的采集和处理，在电子仪器、自动化控制、工业检测等领域具有广泛的应用前景。
首先，我们需要选择合适的STM32单片机作为系统的核心处理器。
STM32系列单片机具有低功耗、高性能和丰富的外设资源等优点，非常适合用于嵌入式数据采集系统的设计。
在选取单片机时，要考虑到系统对于处理速度、存储容量和外设接口的需求，以及预算等因素。
其次，我们需要设计合适的外部电路来连接待采集的信号源。
常用的信号源包括温度传感器、光敏电阻、加速度传感器等。
我们可以使用适当的模拟电路将这些信号转换为STM32单片机能够接收的电平。
此外，还可以考虑使用模数转换芯片来实现对多路模拟信号的高速采集。
接下来，我们需要设计软件算法来对采集到的数据进行处理。
在数据采集系统中，常见的算法包括滤波、数据压缩、数据存储等。
通过滤波算法可以去除噪声，提高信号的质量；数据压缩可以减少数据存储和传输的空间；数据存储可以将采集到的数据保存在存储介质中以供后续分析。
最后，我们需要设计用户界面以便用户能够方便地操作系统。
可以使用LCD屏幕和按键等外设来实现用户界面的设计。
用户界面应该直观简洁，提供友好的操作和显示效果，方便用户进行数据采集和系统设置。
综上所述，基于STM32单片机的多路数据采集系统设计需要考虑到硬件电路和软件算法的设计，以及用户界面的设计。
通过合理的设计和实现，可以实现多路信号的高速采集、滤波处理和存储，为电子仪器、自动化控制和工业检测等领域提供可靠的数据支持。
多通道数据采集系统的课程设计报告
多通道数据采集系统的课程设计报告姓名：_________学号：___________班级：___________指导老师：_______授课老师：_______时间：2014年1月14日目录摘要......................................1.设计内容与要求..........................2.系统分析................................3.硬件设计................................4.关键模块设计与分析......................4.1.0809数据转换模块.....................4.2.7279显示模块.........................4.3.7279键盘模块.........................5.实验电路................................6.系统流程图..............................7.实验感想................................8.参考文献................................9.程序代码................................摘要模数转换器即A/D转换器或简称ADC，通常是一个模拟信号转变成数字信号的电子元件。
模数转换器是工业测量和控制等领域中的重要器件。
按设计架构将它们分为5种基本的类型：Sigma-del型、ta型、逐次逼近型、子范围型、管线型。
在这5种类型ADC中，逐次逼近型应用广泛高性价比和低功耗等优点是它在直流和低频信号的测量中有着较为突出的表现。
本文探讨了逐次逼近型ADC0809的工作原理及其特性并结合AT80C52单片机介绍了逐次逼近型ADC0809在工程中的实际应用。
Abstract: ADC A/D converter or ADC , usually refers to an analog signal into a digital signal of the electronic element. ADC is the industrial measurement and control in areas such as an important device in. According to the design structure to divide them into 5 basic types: Type Sigma-delta , Successive approximation type, Line type. In these 5 types of ADC, successive approximation advantages make it in DC and low frequency signal measurement has a more prominent performance. This paper discusses the successive approximation ADC0809 work principle and characteristics of AT89C52 single chip microcomputer is introduced combined with successive approximation ADC0809 application in practical engineering.3硬件系统设计3.1 AT89C52单片机简介AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的AT89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。
《2024年基于单片机和LabVIEW的多路数据采集系统设计》范文
《基于单片机和LabVIEW的多路数据采集系统设计》篇一一、引言在现代工业和科学研究领域中，数据采集系统的设计与实现已成为一种重要且必要的任务。
通过设计一种基于单片机和LabVIEW的多路数据采集系统，可以有效地对多路数据进行高效、快速且精确的采集。
该系统具有多路并行数据传输和处理能力，以及高度自动化和可扩展的特点，能够满足各种复杂应用场景的需求。
二、系统设计概述本系统设计以单片机作为核心控制器，通过与LabVIEW软件相结合，实现多路数据的实时采集、处理和显示。
系统主要由以下几个部分组成：单片机控制器、多路数据采集模块、数据传输模块、LabVIEW上位机软件等。
三、硬件设计1. 单片机控制器：作为整个系统的核心，单片机控制器负责协调各个模块的工作，并执行上位机软件的指令。
本系统采用高性能的单片机，具有高速处理能力和低功耗的特点。
2. 多路数据采集模块：该模块负责实现对多路数据的实时采集。
通过与各种传感器相连接，实现对温度、湿度、压力、电压等多种数据的采集。
每个数据采集通道都具有一定的滤波和抗干扰能力，以确保数据的准确性。
3. 数据传输模块：该模块负责将单片机控制器处理后的数据传输到上位机软件进行进一步的处理和显示。
本系统采用高速、稳定的通信协议，确保数据的实时传输和可靠性。
四、软件设计1. LabVIEW上位机软件：作为整个系统的控制中心，LabVIEW上位机软件负责实现对单片机的控制、数据的处理和显示。
通过编写各种控制算法和显示界面，实现对多路数据的实时监控和数据处理。
2. 数据处理与算法：在LabVIEW上位机软件中，通过编写各种数据处理算法，实现对数据的滤波、去噪、平滑处理等操作，以提高数据的准确性和可靠性。
同时，通过编写各种分析算法，实现对数据的进一步分析和处理。
3. 用户界面设计：为方便用户使用和操作，本系统设计了友好的用户界面。
用户可以通过界面实现对单片机的控制、数据的查看和处理等操作。
多路数据采集器设计报告
多路数据采集器设计1.设计要求所设计的数据采集器，共有16路信号输入，每路信号都是直流0~20mV信号，每秒钟采集一遍，将其数据传给上位PC计算机。
本采集器地址为50H。
要求多路模拟开关用4067，A/D转换用ADC0809，运算放大器用OP07，单片机用89C51，通信用RS232接口，通信芯片用MAX232。
与PC机的RS232串口进行通信。
设计采集器的电原理图，用C51语言编制采集器的工作程序。
2.方案设计按要求，设计数据采集器方案如下所示：数据采集器采用AT89C51单片机作为微控制器，模拟开关4067的地址A、B、C、D分别与P1.0~P1.3连接，通过控制P1口输出来选择输入信号，将直流信号依次输入ADC0809的模拟信号输入端，ADC0809共有8路输入通道，在使用模拟开关时，仅将模拟开关的输出端连接到ADC0809的1路输入通道即可，本方案中使用0通道。
ADC0809的转换结果通过P0口传给单片机，单片机将采集结果通过串行通信RS232接口上传给上位PC机，实现数据的采集。
数据采集器方案示意图3.电路原理图a)AT89C51单片机电路本实验中选取8位单片机AT89C51作为微控制器，需要片外11.0592MHz的振荡器，4K字节EPROM，128字节RAM，与51单片机有很好的兼容性。
在本此实验中程序及数据不多，故无需另加外部程序存储器。
单片机部分的电路如下所示：AT89C51单片机电路b)数据输入部分数据输入部分由模拟开关4067实现多路信号的切换。
CD4067是单16路（单刀16位）模拟开关，各开关由外部输入二进制的地址码A、B、C、D来切换。
其中脚10、11、14和13是地址码A（LSB）、B、C、D（MSB）的输入端；脚2~9和16~23是开关的输入/输出端（开关位）；脚1是开关的输出/输入公共端（开关刀）；脚15为控制端，低电平有效（选通），高电平禁止（开关开路）。
输入脚A、B、C、D分别与单片机P1.0~P1.3相连，改变P1输出即可切换输入通道，控制脚与P2.4相连。
多路数据采集系统-课程设计
解决方法：
• 在振荡器后加一积分器
•利用积分器的增益k
1
2 f RC
C’ R’ -
Vi
+
Vo
•可得输出电压Vo与R成线性关系：
V0
1 RC
Vm
sin
tdt
Vm
RC
cos
t
Vm cos t Vm RC cos t
2fRC
2RC
•然后对正弦波（余弦波）进行整流、滤波变成直流
三角波频率为：
f 2I 3VCC C
即频率 f 正比于I
• 从右图可知：
I (VCC VC )RX 代入上式，可得
f 2I 2(VCC VC )RX
3VCC C
3VCC C
2RX 3C
2 RX 3VCCC
VC
•上式中RX、C、VCC均为固定值，所以 f 与VC 成线性关系
• 再设计一个电路，使VC与电阻R成线性关系，就得 f 与R成线性 关系，具体电路如下图
• 图中，三极管的发射极电流是恒定的，因而集电极电流也是 恒定的，调节电位器P也就改变了集电极输出电压VC
方案2的现场模拟信号产生器及F/V变换电路
F/V变换器：
• 该电路采用了LM331，其线性度可达0.06%，完全能满足题目 要求 • 该IC 输出电压VO = fi
设计方案：
1. 使用微机控制， 特点：成本较高 2. 使用单片机控制， 特点：简单，成本较低
二、系统结构框图
R/V变换
LCL8038
远端CPU RS485接口
F/V变换
A/D变换
数据采集端
EPROM
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。
单片机控制的多路数据采集系统设计开题报告
电气与信息学院毕业设计（论文）开题报告题目名称：报告人：专业班级：指导教师：单片机控制的多路数据采集系统设计肖辉强电子0442***毕业设计(论文)开题报告的要求1．内容要求：开题报告应包括“课题的目的和意义”、“文献综述”、“研究（设计）内容和拟解决的关键问题”、“研究（设计）方案与进度计划安排”、“预期结果和创新成果”、“成文时间和提交成果形式”和“参考文献目录”等内容，不少于3000汉字。
2．排版要求：开题报告必须采用计算机双面打印，其具体排版要求如下：（1）版面要求：A4纸张，边距为：上边距、下边距和左边距均为2.5cm, 右边距2.0cm，左侧装订；（2）页码在页面下侧居中；（3）一级标题四号宋体，加黑，顶格，二级标题小四号宋体，加黑，缩二格，正文为小四号宋体，1.5倍行距，具体样式为：（4）封面参见样式《单片机控制的多路数据采集系统设计》开题报告一、课题的目的和意义1、研究目的（1）、建立基于单片机数据采集系统模型、选用适宜的硬件电路和软件方法，对数据采集系统各模块进行研究，获取一定的开发经验，为更近一步的研究、开发基于单片机的多路数据采集系统奠定一定的基础。
（2）、我选择《单片机控制的多路数据采集系统设计》这个课题作为毕业设计，其主要目的是想通过此次课程设计进一步学习和巩固模电、数电、单片机及其相关的知识，并能在设计过程中综合运用所学的知识内容，进一步熟悉和掌握单片机的内部结构及其外围电路的设计，掌握基本专业软件的使用，掌握基本电路的运用，掌握收集资料、消化资料和综合资料的能力，提高综合运用所学知识解决相关问题的能力，为即将进入社会参加工作打下坚实的基础。
2、研究意义人们对数据信息采的原始方法基本是通过笔和纸来记录，这种方法是简单易行、方便可靠。
但是这种方法的缺陷也比较突出，速度慢、对人力资源的要求高、采集周期长等。
这些缺点都将限制数据采集在各领域的应用。
随着科学技术的飞速发展和普及，基于单片机的数据采集系统应运而生，数据采集系统迅速得到广泛应用，它渗透到工业、地质、医疗器械、通讯等各个领域，为获取信息提供了良好的基础。
基于单片机的多路数据采集系统的设计
• 大学本科的学习生活即将结束。在此，我要感谢 所有曾经教导过我的老师和关心过我的同学，他 们在我成长过程中给予了我很大的帮助。本文能 够顺利完成，要特别感谢我的导师，感谢各位系 的老师的关心和帮助。 • 最后向所有关心和帮助过我的人表示真心的感谢。
致谢
ADC0808系统
• 如下图所示：
U2
OE 9 OE VREF(-) VREF(+) ALE ADD C ADD B ADD A IN7 IN6 IN5 IN4 IN3 IN2 IN1 IN0 16 12 22 23 24 25 5 4 3 2 1 28 27 26
8路模拟通 道的选通端 与8051级联
• 本设计的显示部分由
液晶显示器LCD1602取 代数码管来完成。开 始时显示器将一直处 于初始状态。
LM016L
LCD1
1 2 3
VSS VDD VEE
51%
液晶电路图
RS RW E D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
RS RW E D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
EOC CLK OE
3.2 A/D转换器的选择
方案一：采用串行数据采集芯片 TL549 进行数据采集 ， TLC549是TI公司生产的一种低价位、高性能的位A/D转换 器，它以8位开关电容逐次逼近的方法实现A/D转换，其转 换速度小于17us，最大转换速率为40000HZ，4MHZ典型 内部系统时钟，电源为3V至6V。TL549只能采集一路数据， 若需采集多路数据，则需要增加TL549芯片，因此成本会 比较大。 方案二：采用ADC0808数据采集芯片进行数据采集。 ADC0808是八通道的八位逐次逼近式A/D转换器。由单一 的5V电源供电，片内带有锁存功能的8选1的模拟开关。由 C、B、A的编码来决定所选的模拟通道。转换时间为 100us。转换误差为1/2LSB。 本系统采用方案二ADC0808作为本系统的数据采集模块
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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。
通过对单片机p3.5口置低电平控制LED亮灯，p3.4口置高电平时蜂鸣器报警。
流程图：主要程序介绍：CLR P1.7MOV A,R0MOV DPTR,#1FFFHRL ARL ARL ARL ARL AMOV P0,AMOV P2,#0CLR P3.6SETB P3.6AD2:JNB P3.2,AD2MOVX A,@DPTRMOV R1,ARET是选择ADC0808的哪个口读电压，然后手动开启ADC0808工作，再将读到的代表电压的二进制送入单片机内部MOV A,R1MOV DPTR,#ADTAB_1MOVC A,@A+DPTRMOV R2,AMOV A,R1MOV DPTR,#ADTAB_2MOVC A,@A+DPTRMOV R3,ARET将读到的二进制数进行查表转化，转化为可识别的电压，再处理，然后通过数码管输出四、硬件设计1．原理图2．PCB图3．80C5280C52是INTEL公司MCS-51系列单片机中基本的产品，它采用INTEL公司可靠的CHMOS 工艺技术制造的高性能8位单片机，属于标准的MCS-51的HCMOS产品。
它结合了HMOS的高速和高密度技术及CHMOS的低功耗特征，它基于标准的MCS-51单片机体系结构和指令系统，属于80C51增强型单片机版本，集成了时钟输出和向上或向下计数器等更多的功能，适合于类似马达控制等应用场合。
80C52内置8位中央处理单元、256字节内部数据存储器RAM、8k片内程序存储器(ROM)、32个双向输入/输出(I/O)口、3个16位定时/计数器和5个两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内时钟振荡电路。
此外，80C52还可工作于低功耗模式，可通过两种软件选择空闲和掉电模式。
在空闲模式下冻结CPU 而RAM定时器、串行口和中断系统维持其功能。
掉电模式下，保存RAM数据，时钟振荡停止，同时停止芯片内其它功能。
80C52有PDIP(40pin)和PLCC(44pin)两种封装形式。
4．ADC0809ADC0809是美国国家半导体公司生产的CMOS工艺8通道，8位逐次逼近式A/D模数转换器。
其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。
是目前国内应用最广泛的8位通用A/D芯片。
本数据采集系统采用单片机作为处理器。
单片机所处理和传输的都是不连续的数字信号，而实际中遇到的大都是连续变化的模拟量，模拟量经传感器转换成电信号后，需要模/数转换将其变成数字信号才可以输入到数字系统中进行处理和控制，因此，把模拟量转换成数字量输出的接口电路，即A/D转换器就是现实信号转换的桥梁。
目前，世界上有多种类型的A/D转换器，如并行比较型、逐次逼近型、积分型等。
本文采用逐次逼近型A/D转换器，该类A/D转换器转换精度高，速度快，价格适中，是目前种类最多，应用最广的A/D转换器。
逐次逼近型A/D转换器一般由比较器、D/A转换器、寄存器、时钟发生器以及控制逻辑电路组成。
(1) ADC0809结构功能1）8路8位A／D转换器，即分辨率8位。
2）具有转换起停控制端。
3）转换时间为100μs4）单个＋5V电源供电5）模拟输入电压范围0～＋5V，不需零点和满刻度校准。
6）工作温度范围为-40～＋85摄氏度7）低功耗，约15mW。
2．内部结构ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A／D转换器，内部结构如图13．22所示，它由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型D／A转换器、逐次逼近3．外部特性（引脚功能）ADC0809芯片有28条引脚，采用双列直插式封装，如图13．23所示。
下面说明各引脚功能。
IN0～IN7：8路模拟量输入端。
2-1～2-8：8位数字量输出端。
ADDA、ADDB、ADDC：3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路ALE：地址锁存允许信号，输入，高电平有效。
START：A／D转换启动信号，输入，高电平有效。
EOC：A／D转换结束信号，输出，当A／D转换结束时，此端输出一个高电平（转换期间一直为低电平）。
OE：数据输出允许信号，输入，高电平有效。
当A／D转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。
CLK：时钟脉冲输入端。
要求时钟频率不高于640KHZ。
REF（+）、REF（-）：基准电压。
Vcc：电源，单一＋5V。
GND：地。
ADC0809的工作过程是：首先输入3位地址，并使ALE=1，将地址存入地址锁存器中。
此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。
START上升沿将逐次逼近寄存器复位。
下降沿启动A／D转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。
直到A／D转换完成，EOC变为高电平，指示A／D转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。
当OE输入高电平时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上。
(2) ADC0809的工作时序地址锁存信号ALE在上升沿将三位通道地址锁存，相应通道的模拟量经过多路模拟开关送到A／D转换器。
启动信号START上升沿复位内部电路，START的下降沿启动转换，此时转换结束信号EOC呈低电平状态，由于逐位逼近需要一定过程，所以，在此期间，模拟输入量应维持不变，比较器要一次次比较，直到转换结束，此时变为高电平。
若CPU发出输出允许信号OE(输出允许为高电平)，则可读出数据。
另外，ADC0809具有较高的转换速度和精度，同时受温度影响也较小。
(3) ADC0809与MCS-51单片机的接口电路ADC0809与MCS-51系列单片机的接口电路如图5所示。
图中，74LS373输出的低3位地址A2、A1、A0加到通道选择端A、B、C，可作为通道编码。
其通道基本地址为0000H～0007H。
8051的WR与P2．7经过或非门后，可接至ADC0809的START及ALE引脚。
8051的RD与P2．7经或非门后则接至ADC0809的OE端。
ADC0809的EOC经反相后接到8051单片机的P3．3(INT1)。
“数据采集”是指将温度、压力、流量、位移等模拟物理量采集并转换成数字量后，再由计算机进行存储、处理、显示和打印的过程，相应的系统称为数据采集系统。
由于采集的是直流信号，对于缓慢变化的信号不必加采样保持电路，因此选用市面上比较常见的逐次逼近型ADC0809芯片，该芯片转换速度快，价格低廉，可以直接将直流电压转换为计算机可以处理的数字量。
同时选用低功耗的LCD显示器件来满足其在终端显示采集结果的需求。
终端键盘控制采用尽可能少的键来实现控制功能，为了防止键盘不用时的误操作，设计时还设置了锁键功能，在键盘的输入消抖方面，则采用软件消抖方法来降低硬件开销，提高系统的抗干扰能力。
软件设计方面则采用功能模块化的设计思想；键盘模数转换等采用中断方式来实现，从而大大提高了单片机的效率以及实时处理能力。
4．Lm016l液晶模块简介LM016L的结构及功能LM016L液晶模块采用HD44780控制器，hd44780具有简单而功能较强的指令集，可以实现字符移动，闪烁等功能，LM016L与单片机MCU通讯可采用8位或4位并行传输两种方式，hd44780控制器由两个8位寄存器，指令寄存器（IR）和数据寄存器（DR）忙标志（BF），显示数RAM（DDRAM），字符发生器ROMA（CGOROM）字符发生器RAM（CGRAM），地址计数器RAM(AC)。
IR用于寄存指令码，只能写入不能读出，DR用于寄存数据，数据由内部操作自动写入DDRAM和CGRAM,或者暂存从DDRAM和CGRAM读出的数据，BF为1时，液晶模块处于内部模式，不响应外部操作指令和接受数据，DDTAM用来存储显示的字符，能存储80个字符码，CGROM由8位字符码生成5*7点阵字符160中和5*10点阵字符32种.8位字符编码和字符的对应关系，可以查看参考文献（30）中的表4. CGRAM是为用户编写特殊字符留用的，它的容量仅64字节，可以自定义8个5*7点阵字符或者4个5*10点阵字符，AC可以存储DDRAM和CGRAM的地址，如果地址码随指令写入IR,则IR自动把地址码装入AC，同时选择DDRAM 或CGRAM但愿，LM016L 液晶模块的引脚功能如下表所示：引脚说明1602字符型LCD通常有14条引脚线或16条引脚线的LCD，多出来的2条线是背光电源线VCC(15脚)和地线GND(16脚)，其控制原理与14脚的LCD完全一样，其中：引脚符号功能说明1 VSS 一般接地2 VDD 接电源（+5V）3 V0 液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高（对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度）。