八路数据采集系统
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通道数据采集器(课程设计)
本次课程设计采用的是单片机AT89C51和模数转换芯片ADC0808的温度采集系统。
用电位器模拟输入电压，经过A T89C51控制ADC0808将输入模拟电压转换成数字信号，再按给定的公式将电压值转换成温度值，并通过显示模块4位显示数码管显示出来。
本论文主要描述了硬件设计部分和软件设计部分，硬件部分更是详细分析了本模拟采集器的各个部分的电路原理，以及各个模块之间的线路连接。
并列出了所有的元器件，以及实现数据采集功能的相应程序。
该设计出了一个简单实用的数据采集器，具有成本低，可靠性高，扩展功能强等优点。
关键词：AT89C51 ADC0808 数据采集目录一.概述 (1)1.设计数据采集器的意义 (1)2.数据采集器的主要功能 (1)二.硬件电路设计及描述 (1)1.方案选择及设计思想 (2)2.设计方案的框图 (3)3.工作原理 (3)4.电路中主要芯片的引脚对应的功能 (3)4.1主控芯片A T89C51 (3)5.原理图及连接关系 (3)5.1数据输入模块 (3)5.2模数转换模块 (4)5.3主控电路 (4)5.4显示模块 (6)6.元件清单 (7)三.软件设计流程 (7)1.系统模块层次图 (7)2.程序流程图 (7)3.程序源代码 (8)四.测试 (11)五.总结 (11)六.参考文献 (11)1.设计数据采集器的意义数据采集器是一种具有现场实时数据采集、处理功能的自动化设备。
具备实时采集、自动存储、实时显示、即时反馈、自动处理、自动传输功能。
为现场数据的真实性、有效性、实时性、可用性提供了保证。
数据采集器在各个领域中都有广泛的运用，以后有可能接触到这些设备，有必要深入地分析其工作原理、电路原理，同时设计一个简单、实用的数据采集器。
完成这个课程设计也是让我们在学习了模拟电路、数字电路、微机原理、单片机等相关课程理论知识有一个融会贯通的过程。
加深对理论知识的理解，以及学会理论知识实际应用的处理方法。
历届电子设计大赛题目(一至六)1994-2003
第一届（1994年）全国大学生电子设计竞赛题目题目一简易数控直流电源一、设计任务设计出有一定输出电压范围和功能的数控电源。
其原理示意图如下：二、设计要求1．基本要求（1）输出电压：范围0～＋9.9V，步进0.1V，纹波不大于10mV；（2）输出电流：500mA；（3）输出电压值由数码管显示；（4）由“＋”、“－”两键分别控制输出电压步进增减；（5）为实现上述几部件工作，自制一稳压直流电源，输出±15V，＋5V。
2．发挥部分（1）输出电压可预置在0～9.9V之间的任意一个值；（2）用自动扫描代替人工按键，实现输出电压变化（步进0.1V不变）；（3）扩展输出电压种类（比如三角波等）。
三、评分意见项目得分基本要求方案设计与论证、理论计算与分析、电路图30实际完成情况50总结报告20 发挥部分完成第一项 5完成第二项15完成第三项20题目二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、设计要求1．基本要求（1）现场模拟信号产生器：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。
数据采集系统技术参数
数据采集系统技术参数一、基本要求1.1 设备名称VibPliot 8通道数据采集系统1.2 设备基本功能●冲击台试验数据采集与分析；●冲击加速度信号采集、处理与分析；●测试过程实时监控；●数据后处理；●测试报告制作1.3 设备的工作条件在符合有关试验规范规程的环境条件下，满足设备技术规格书中所列的所有具体要求。
1.4 交货期要求合同生效后三个月内，具体交货时间和地点由招标人确认。
二、VibPliot 8通道数据采集系统技术规格要求2.1 总体技术参数●硬件输入通道数量：8通道（支持后续可扩展）。
●输入方式：ICP输入，AC，DC或Floating耦合，支持智能传感器输入。
●要求每个数采通道都有LED状态指示灯，方便直观查看传感器状态。
●数据采集软件方便易学，需要具备专家向导模式。
●显示和报告：2D/3D、彩色图显示和多种绘图报告打印输出等，可以和MS Word、PPT紧密集成，快速完成试验和分析报告；报告为活动图，在Word中可激活图表进行显示方式的更改、激活光标指示、进行有效值计算、进行振型的动画显示。
支持ActiveX功能，可在WORD或Power Point中实时浏览和修改波形或数据。
●数据接口类型：SDF、SOP、UFF、TRN、TSN、UNV、Matlab和Wav等格式。
●可基于VB对软件进行二次开发，可自定义分析函数或宏命令；●★数据采集前端硬件既可作为振动冲击加速度数据采集、分析使用，同时也可以作为电磁振动控制仪使用（可进行冲击振动控制），后续只需要增加相应的软件模块即可。
●进口设备，仪器性能指标应达到国际先进水平，其可靠性能良好，性能稳定，控制精度高，操作使用和维修方便，售后服务优良。
●★系统对防尘有较高的要求，须采用无风扇制冷技术，适用于恶劣环境。
●★为保证系统的稳定与高效，数据采集硬件和软件须为同一家公司产品。
2.2 硬件指标●输入通道数量：8通道（可扩展）●采集通道频率范围：≥46kHz●采样速度：≥102.4kHz●采样精度：≥24bit●系统内置独立硬件DSP实时处理●动态范围：≥130dB●输入方式：ICP输入，AC，DC或Floating耦合,独立信号模块，避免计算机的电磁噪声干扰，提高测试精度，支持智能传感器输入●抗混滤波：200dB/倍频程●驱动信号：±10V●★两个任意信号源输出通道，频率≥25.6 kHz●两个转速输入通道，32位精度●系统对防尘有较高的要求，须采用无风扇制冷技术，适用于恶劣环境●★支持9-36V直流供电，方便完成外场试验●★硬件与电脑通讯方式采用USB 2.0连接方式●★通道硬件重量≤1.55kg●数采通道接口为BNC，坚固可靠，无需转接。
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
模拟数据采集
模拟数据采集(八路模拟量)
◇
一设计思想：
单片机数据采集系统是计算机在工业控制中最为普遍的应用系统¸它的任
务是采集生产过程中的各种工况参数经过处理后送入内存储器,CPU 再对这些参数数据进行分析,运算和处理。
本系统设计一个单片机系统，负责数据的采集和显示，设计一个多路数据输入输出系统，实现8路输入和输出。
采用89C51系列单片机、ADC0809、LCD1602等芯片实现硬件仿真，采用C 语言编程。
最后硬件电路在Proteaus 下仿真实现。
数据采集电路的原理框图1所示。
图1 数据采集电路的原理框图
硬件部分实现对8路数据采集和显示的功能，包括MCS-51单片机、ADC0809、LCD1602；软件部分实现单片机对8路输入数据的采集以及对LCD 的显示操作。
主要设计思想：单片机P1与ADC0809相连，P0与LCD 连接。
模拟信号通过IN0——IN7输入到ADC0809中转换为数字信号，P1获得此值后，经过处理得到每位的数据后，通过P2口写数据到LCD 屏上。
模拟输入通道1 模拟输入通道2
模拟输入通道8
ADC0809
MCS-51 单片机
LCD1062。
实验7八通道数据采集
8．DClock信号发生器 DClock信号发生器即时钟信号发生器，可以产生Low-High-Low类型的时 钟序列信号，也可以产生High-Low-High类型的时钟序列信号。图A-90为 频率为lkHz、幅度为5V的Low—High—LOW类型时钟信号的设置情况。
6．Pwlin信号发生器图 Pwlin信号发生器即分段线性信号发生器，用来产生复杂波形的模拟
信号。该信号发生器的编辑对话框中包含一个图形编辑器，单击放置数据 点，按住左键不放可以拖动数值点到其他位置，右击清除数值，按住Ctrl 键的同时右击则清除编辑器中的所有数值点。图A-88为幅值为5V的锯齿波 信号设置及波形情况。
Switches & Relays Data Converters
表A-8 实验7的元件清单 电路符号
元件名称
U1
AT89C51
X1/12MHz C1～C2/30pF
CRYSTAL CAP
C3/10μF
CAP-ELEC
R9 /10kΩ RV1～RV8/4.7KΩ
RES POT-HG
RP1
RESPACK-8
图A-90 时钟信号发生器的编辑对话框及其波形
9．DPattern信号发生器 DPattern信号发生器即数字模式信号发生器，可以产生任意形式的逻辑 电平序列，可以产生上述所有数字信号。图A-91为高电平宽50ms、低电 平宽10ms、共计10个输出的脉冲信号的设置情况。
图A-91 数字模式信号发生器的编辑对话框及其波形
图A-92 八通道数据采集系统仿真效果图
图A-86 Sine信号发生器的编辑对话框及其波形
5．Pulse信号发生器 Pulse信号发生器即脉冲信号发生器，该发生器可产生幅值、周期和脉冲 上升/下降时间都可调的脉冲信号。图A-87为幅值为5V、频率为10Hz、高 电平占空比为80％及上升/下降沿均为1μ s的脉冲信号设置及波形情况。
高精度多路数据采集系统的设计
高精度多路数据采集系统的设计作者：徐建丽来源：《现代电子技术》2010年第03期摘要:随着信息技术的发展,现代的电子测控系统对数据采集器提出了更高的要求。
介绍一种基于串行A/D的数据采集系统的设计方案,结合TI公司的10位串行A/D芯片TLC1549,通过提升它的测量分辨率,使之达到12位的精度;用电子开关扩展其输入通道,实现了八路信号的数据采集,进而设计出了高精度、高分辨率、多通道的数据采集系统,并给出了硬件接口电路设计以及软件系统流程设计。
关键词:串行A/D;数据采集器;高分辨率;TLC1549中图分类号:TP316 文献标识码:A文章编号:1004-373X(2010)03-099-03Design of High Precision Multi-channel Data Acquisition SystemXU Jianli(Huai′an College of Information Technology,Huai′an,223003,China)Abstract:With the development of information technology,the higher requirement is needed in the electronic measurement and control system. A method of data collector design based on serial A/D is presented,using the TLC1549 as the main IC and realizing a high revolution ,high precision data collector which adopts the upgrade of its resolution to meet the accuracy of 12 b and expands its electronic switch input channels to achieve the eight-way signal data acquisition. The circuit and soft flow of the system are given.Keywords:serial A/D;data collector;high revolution;TLC1549A/D转换在电子测控系统中被广泛使用,温度、压力等非电量的测量,电压、电流等电量的测量,一般都是通过单片机(或其他控制芯片)控制A/D转换实现。
基于串行A／D的高精度多路数据采集系统的设计
收稿 日期 ：０ ９１ — ２０ － １ ０４
图 １ 数 据采 集器原 理框 图 １ １ 模拟 电子 开关 通道 的设计 ．
图 ２为模拟 电子开关设计 的八路 Ａ Ｄ输入 通 ／
展其 ８路通 道 ， 系统 用 Ｔ Ｃ ５９设 计 的 ８路 数 本 Ｌ １４ 据采 集器 （ 理 框 图如 图 １所示 ） 包 括模 拟 电子 原 ，
开关 、 量程 分档处 理 、０位 串行 Ａ／ ｌ Ｄ。
况下 ， 一般都 采用 串行 Ａ／ 芯 片 ， Ｄ 占用单 片机 的 口线资 源少 。 串行 扩展式 测控 系统 是 当今 的发 展
ＺＨＵ ｈ ・ ｏ Ｓ ｉｇａ －
（ｉ ｇｕＶ ｃｔ ｎｌ ｎ ｅｈ ｉａ Ｃ ｌｇ ｆＦｎｎｅ＆Ｅ ｏ ｏ ｃ ， ｕ ａ ２ ０ １ Ｊ ｎ ｓ ｏａｉ ａ ａｄＴ ｃｎｃｌ ｏｌ ｅｏ ｉａｃ ａ ｏ ｅ ｃｎ ｍｉｓＨ ｍ ｎ２ ３０ ）
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｉ ｒ ｃｅｓｕ ｉｓｔｅｍｅｈ ｄｔ ｃ ｉｖ Ｊｈ ｐ ｅ ｉｉｎｍｕｔ ｃ ａ ｎ ｌ ａａａ ｑ ｉ ｔ ｎｓ ｓｅ ｓｒ ｃ ： ｈｓａｔ ｌ ｔｄｅ ｔｏ ａ ｈｅ ｅｈ — ｒｃｓｏ ｌ —ｈ ｎ ｅ ｔ ｃ ｕｓ ｏ ｙ ｔｍ ｉ ｈ ｏ ｇ ｉ ｄ ｉ ｉ
的结果 。
一
１０Ｑ 左右 的电阻 ， ０ 为消除 开关 电阻对输 入信 号 的 影响 ， 选通 的信 号通 过跟 随器 再送 给 后 面 的 电路 ， 同时 提 高 输 入 通 道 的输 入 阻抗 。ＣＭ０ １的 Ｓ 、 Ｉ ５ ０ 为了消除通道悬空 时跟 随器不稳定输 出。
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。
八通道数据采集及监控系统的设计
Ａ Ｃ、 Ｄ 存储器及其他相关 的外 围电路来工作 。但是这 些传统 的设计 中都存 在着一些不足 ， 单片机的时钟频率 较低 难 以实 现高速 、 高性能 、 多通道数据采集 系统 的要求 ； Ｓ Ｄ Ｐ虽 然速度 快 ， 是它需要处理 复杂的数学运算 。而使 用可编程 逻辑器 但 件Ｃ Ｌ Ｐ Ｄ在高速数据采集 上具有 更大 的优点 ， 如体 积小 、 功 耗低 、 时钟颇率高 、 内部延时小、 全部 控制逻辑 由硬件完成等 ， 另外编程配置灵活、 开发周 期短、 利用 硬件描述语 言来编程 ， 可实现程序的并行 执行 、 这将会 大大提高系统 的性能有利 于 在系统设计和现场运行后对系统进行修改 、 调试 、 升级等。
增大 ２倍 的功 能。
２ ３ 显 示 单 元 ．
１ 系统 实现 方 案
此系统具有数据处理 和报警 功能， 可实现将采样信号 放
大 ２倍 、 缩小 １ ２ ／ 和保持 不变三种基本 功能 ， ＡＩ ０ 对 Ｘ￣８ ９的
显示器 是 最 常用 的 输 出设备 。特 别是 二 极管 显 示 器 （ Ｅ 和液 晶显示器 （ 、 ） 由于价格 便宜 、 Ｌ Ｄ） Ｄ， 结构简单 、 ｌ 接Ｚ ｌ
容易得到 了广 泛的应用。本系统选用 共阴极 二极管显 示超 过预设值 的通 道的序号。
八路通道 的数值进行循 环检测 ， 当检测到有任何通道 的输 出 值大于预定值 的时候就 进行报警 ， 并显示相应通道数 。系统 由三大 部 分组 成 ， 中数 据 处 理 及 监 控 系 统 单 元 要 求 用 其 Ｖ Ｌ语 言进行设 计 ， 用 Ｃ Ｌ ＨＤ 并 Ｐ Ｄ硬件实 现 ； 输入单 元及 输
一
算机测控系统 的一个 重要 的环节 。尤其 在设备 故障监 测 系
全国大学生电子设计竞赛试题
全国大学生电子设计竞赛试题题目1 多路数据采集系统一、设计任务主控器能对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、设计要求1．基本要求①现场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至2kHz范围变化，再经频率电压娈换电路后输出相应1V至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一路输入自制1V至5V直流电压，第2至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），第八路备用。
将各路模拟信号分别转换成八位二进制数字信号，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，改善显示功能等）题目2 简易无线电遥控系统一、任务设计并制作无线电遥控发射机和接收机2．无线电接收机电路如图二、要求1．基本要求①工作频率：6至10MHz中任选取一种频率。
②调制方式：AM、FM或FSK任选一种。
③输出功率：不大于20MW（在标准75Ω假负载上）。
④遥控对象：8个，被控设备用LED分别代替，LED发光表示工作。
⑤接收机距离发射机不小于10m。
2．发挥部分① 8路设备中的一路设备为电灯，用指令遥控电灯亮度，亮度分为8级，并用数码管显示级数。
②在一定发射功率下，（不大于20MW），尽量增大接收距离。
③增加信道的抗干扰措施。
④尽量降低电源功耗。
注：不能采用现成的收、发信号整机。
题目3 数字化语音存储与回放系统二、任务设计并制作一个数字化语音存储与回放系统，电路的示意图如图所。
使用8051单片机与ADC0809设计数据采集系统
使用8051单片机与ADC0809设计数据采集系统一.试验目的:了解数据采集系统得基本结构，实现一个简单的A/D转换电路.二．试验器材：示波器，信号发生器，电源，单片机仿真器，89C51,ADC0809,74LS74,74LS02，导线若干。
三.试验内容: 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。
四.参考资料：1．芯片管脚图：ADCADC0809模数转换器的引脚功能IN0～IN7:８路模拟量输入。
A、B、C:３位地址输入，２个地址输入端的不同组合选择八路模拟量输入。
ALE:地址锁存启动信号，在ALE的上升沿，将A、B、C上的通道地址锁存到内部的地址锁存器。
D0～D7:八位数据输出线，A/D转换结果由这８根线传送给单片机。
OE:允许输出信号。
当OE=1时，即为高电平，允许输出锁存器输出数据。
START:启动信号输入端，START为正脉冲，其上升沿清除ADC0808的内部的各寄存器，其下降沿启动A/D开始 EOC:转换完成信号，当EOC上升为高电平时，表明内部A/D转换已完成。
CLK:时钟输入信号，0809的时钟频率范围在10～1200kHz，典型值为640kHz。
2．数据采集系统电路图：ADC0809是带有8：1多路模拟开关的8位A/D转换芯片，所以它可有8个模拟量的输入端，由芯片的A，B，C三脚来选择模拟通道中的一个。
A，B，C三端分别与8051的P1.0~P1.2相接。
地址锁存信号(ALE)和启动转换（START），由P2.7和/WR或非得到。
输出允许，由P2.7和/RD或非得到。
时钟信号，可有8051的ALE输出不过当采用6M晶振时，应该先进行二分频，以满足ADC0809的时钟信号必须小于640K的要求。
8路模拟量4-20mA转RS485数字采集模块
八路模拟信号转RS-485/232数据采集A/D转换模块 JSD81产品特征：●八路模拟信号采集，隔离转换成RS-485/232输出●采用24位AD转换器，测量精度优于0.05%●通过RS-485/232接口可以程控校准模块精度●信号输入 / 输出之间隔离耐压3000VDC●宽电源工作供电范围：8 ~ 32VDC●可靠性高，编程方便，易于应用●标准DIN35mm导轨安装，方便集中布线●用户可编程设置模块地址、波特率等●支持Modbus RTU 通讯协议●低成本、小体积、SMD贴片工艺设计产品应用：●信号测量、监测和控制JSD81产品图●RS-485远程I/O，数据采集●智能楼宇控制、安防工程等应用系统●RS-232/485总线工业自动化控制系统●工业现场信号隔离及长线传输●设备运行监测●传感器信号的测量●工业现场数据的获取与记录●医疗、工控产品开发●4-20mA或0-5V信号采集产品概述：JSD81 A08数据采集A/D转换器系列产品实现传感器和主机之间的信号采集，用来检测模拟量信号。
JSD81 A08数据采集A/D转换器系列产品可应用在 RS-232/485总线工业自动化控制系统，4-20mA / 0-5V信号测量、监测和控制，0-75mV，0-100mV等小信号的测量以及工业现场信号隔离和长线远距离传输等等。
产品包括工作电源隔离，信号隔离、线性化，A/D转换和RS-485串行通信。
每个串口最多可接255只 JSD81系列模块，通讯方式采用ASCII码通讯协议或MODBUS RTU通讯协议，其指令集兼容于ADAM模块，波特率可由代码设置，能与其他厂家的控制模块挂在同一RS-485总线上，便于计算机编程。
JSD81 A08数据采集A/D转换器系列产品是基于单片机的智能监测和控制系统，所有的用户设定的校准值，地址，波特率，数据格式，校验和状态等配置信息都储存在非易失性存储器EEPROM里。
JSD81 A08数据采集A/D转换器系列产品按工业标准设计、制造，信号输入 / 输出之间隔离，可承受3000VDC 隔离电压，抗干扰能力强，可靠性高。
基于AD7609的高精度数据采集系统
2023年 / 第9期 物联网技术710 引 言作为一种将模拟量转化为数字量的手段，数据采集在自动控制、自动检测、电子测量等自动化、智能化系统中被广泛应用，它是基于计算机实现不同工作过程的基础[1]。
在目前的发展阶段，各个产业的发展都涉及到大量的数据处理，新的发展要求不能仅仅依靠传统的数据采集系统来满足，还要将先进的数据采集设备和技术运用到实际工作中，这对于优化数据采集结果、提高工作效率、促进行业更好地发展等众多方面都具有重要意义[2]。
韩宾等人[3]设计了以FPGA 和STM32架构为数据处理和控制核心的数据采集系统，实现了16路高精度数据的实时处理和采集功能，采样频率可调，满足了精密产品所需的多通道、高精度和实时数据采集功能。
但是使用FPGA 控制模块的成本过高，不能满足更多的使用场景。
寇剑菊等人[4]设计了基于AT89S52和AD7865构成的四通道并行数据采集系统，但是AD7865是14位四路采集芯片，其精度和通道数量都有所限制，所以适用范围较小。
徐国明等人[5]利用AD7606设计了一种数字多功能表，信号采集部分使用了高性能ADC ，为了保证整个测量段的数据精度，电流线路使用了有源补偿方式，确保系统能够以最高30 MHz 的时钟速率工作。
司云朴等人[6]使用STM32配合AD7609芯片设计了组合称重装置，AD7609的8个通道可以同时采样，且均使用差分输入，每个通道的采样速率为 20 KSPS 。
整个系统运行速度快、精度高。
常见的数据采集系统大多以DSP 或者FPGA 配合12位的AD 芯片进行数据采集，已经可以满足大多数行业的使用，对于一些要求速度高、精度高的行业，常见的采集系统显然不能满足其要求[7]。
本文设计了一种以STM32F407ZET6和AD7609为核心，包含8个18位采集通道的数据采集系统，在配备电池模块和存储模块的同时，将控制部分和采集部分采用模块化设计，让用户轻松离线使用，不用固定电源，丰富使用场景。
FPGA历年竞赛题
2011年全国大学生电子设计竞赛F P GA预赛课题项目2011年07月15日内容摘要为更好的备战2011年全国大学生电子设计竞赛，经FPGA小组讨论决定，从历年全国电子竞赛的课题项目入手，由FPGA小组成员整理收集历年竞赛课题；采用逐个击破的方法，边学习，边练习，使能够掌握和运用各个不同的模块，将所学到的用到实际。
FPGA小组FPGA小组：唐从学韦稳稳聂先敏邹海军彭剑目录项目一：LED点阵书写显示屏（H题）——2009年第九届全国大学生电子设计竞赛一、任务设计并制作一个基于32×32 点阵LED 模块的书写显示屏，其系统结构如图1 所示。
在控制器的管理下，LED 点阵模块显示屏工作在人眼不易觉察的扫描微亮和人眼可见的显示点亮模式下；当光笔触及LED点阵模块表面时，先由光笔检测触及位置处LED 点的扫描微亮以获取其行列坐标，再依据功能需求决定该坐标处的LED 是否点亮至人眼可见的显示状态（如图1 中光笔接触处的深色LED 点已被点亮），从而在屏上实现“点亮、划亮、反显、整屏擦除、笔画擦除、连写多字、对象拖移”等书写显示功能。
图1 LED 点阵书写显示屏系统结构示意图二、要求1．基本要求（1）在“点亮”功能下，当光笔接触屏上某点LED 时，能即时点亮该点LED，并在控制器上同步显示该点LED 的行列坐标值（左上角定为行列坐标原点）。
（2）在“划亮”功能下，当光笔在屏上快速划过时，能同步点亮划过的各点LED，其速度要求2s内能划过并点亮40 点LED。
（3）在“反显”功能下，能对屏上显示的信息实现反相显示（即：字体笔画处不亮，无笔画处高亮）。
（4）在“整屏擦除”功能下，能实现对屏上所显示信息的整屏擦除。
2．发挥部分（1）在“笔画擦除”功能下，能用光笔擦除屏上所显汉字的笔画。
（2）在“连写多字”功能下，能结合自选的擦除方式，在30s 内在屏上以“划亮”方式逐个写出四个汉字（总笔画数不大于30）且存入机内，写完后再将所存四字在屏上逐个轮流显示。
多通道数据采集系统的设计与仿真
算 机 测 控 领 域 的虚 拟 仪 器 软 件 开 发 平 台 ，是 一 种 基 于
作者简 介 ： 邢鹏康 （９４１一 ， ， １８． ）男 陕西西安 人 ， ０ 工程硕 士 ， 助教 ， 南工业职业 技术学 院电子工程 系 ， 究方 向 ： 河 研 电子技 术应用 ； 杨文铂 （９ １ ） ， １８一 ， 河南南阳人 ， 男 硕士， 助教 ， 河南工业职业技术学 院子工程系 ， 研究方 向： 嵌入式控制技术与无线传感器网络。
信 号 中 的一 个 进 行 ＡＤ转 换 ，具 体 硬 件 电路 原 理 图 如 ／
图 １所 示 。
多 路 模 拟 电 压 信 号 经 由 Ａ Ｃ ８ ９的 八 路 模 拟 信 Ｄ ００ 号 输 入 端 Ｉ ０ Ｉ ７ 通 过 单 片 机 控 制 启 动 Ａ Ｄ转 换 ， Ｎ ～Ｎ ， ／ 转
二 、 位 机 程 序 设 计 上
上位 机 程 序 主 要 完成 数 据 的 采 集 、 示 ， 了提 高 显 为 开 发 效 率 ，本 系 统 采 用 图形 化 编 程 语 言 Ｌ ｂ Ｅ 编 ａ ＶＩ Ｗ 写 ， ａ ＶＩ Ｗ 是 美 国 国家 仪 器 公 司 推 出 的 ， Ｌｂ Ｅ 主要 面 向计
下位 机 的 运 行 ，采 用 图 形 化 编 程 语 言Ｌｂ ＩＷ ￣ 境 编 程 实现 上 位 机 对 下位 机 数 据 的 采 ａＶ Ｅ ； ｇ
集显 示，最后借助于虚拟 串口软件 ，实现在纯软环境下的 串行 通信 。
关 键 词 ： 多通 道 ；数 据 采 集 ； 电路 仿 真 ； Ｌｂ ＩＷ ； 虚 拟 串 口 ａＶ Ｅ
更 好 地 实 现 数 据 的 图形 显 示 ， 位 机 则 采 用 Ｎ 公 司 的 上 Ｉ 下位 机采 用 ５ 列单片机 Ｓ Ｃ９ ５ １系 Ｔ ８ Ｃ ２作 为 控 制 核 个 进 行 转换 ， 同时 将 转 换 后 的数 据 送 入 数 组 中 ， 后 将 最
八路数据采集器
下图为原理图：它一共可以采集八路数据。
单片机的P15对应ADC0809的EOC，单片机的P14对应ADC0809的START（start的上升沿将存有内部寄存器清零，下降沿时开始转换，转换期间保持低电平），单片机的P12对应ADC0809的地址ADDC，单片机的P11对应ADC0809的地址ADDB，单片机的P10对应ADC0809的地址ADDA，单片机的P13对应ADC0809的ALE数码管和按键直接利用实验板的（ALE为高电平时ADC0809把地址锁存）。
74LS165的D0~D7对应接ADC0809的OUT1~OUT8。
每按一下P32的按键，就改变一下ADC0809的地址。
ADC0809的工作频范围为10KHZ-1280KHZ。
因ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号必须由外界提供。
把单片机的晶振换成6M的，ALE脚输出的脉冲就为1MHz，把它接到ADC0809的CLOCK。
单片机的P17接74LS165的SH/LD脚，RXD接74LS165的QH，TXD接74LS165的CLK。
利用单片机的串行口工作方式0，当74LS165的SH/LD为负脉冲时为允许74LS165芯片接收并锁存并行输入端数据。
取消SH/LD的负脉冲后把单片机的REN置1允许接收。
这时TXD脚给74165的CLK送脉冲，74165就把数据送进单片机的RXD。
此时单片机会自动把数据存在SBUF中并把RI置1。
当把SBUF的数据读进来以后用软件把RI置0（单片机没有自动清RI的功能）。
74LS16574165为8位移位寄存器,其主要电特性的典型值如下：当移位/置入控制端（SH/LD）为低电平时，并行数据（A－H）被置入寄存器，而时钟（CLK,CLK INH）及串行数据（SER）均无关。
当SH/LD为高电平时，并行置数功能被禁止。
CLK和CLK INK在功能上是等价的，可以交换使用。
当CLK和CLK INK有一个为低电平并且SH/LD为高电平时，另一个时钟可以输入。
8路数据采集模块说明书
一.功能
采集4-20mA模拟量
采集开关量
输出开关量
作为数据集中器（主机）
二.内置看门狗
在模块受到强烈电磁干扰时，内置看门狗可以自动复位DATA-8100模块，使其恢复正常工作模式，减少用户的维护工作量。
三.远程配置工作模式
用户在后台主机远程配置模块的工作模式和设定全部工作参数。
降低用户的运行和维护费用。
四.软件精度校正
用户可以在后台主机远程对测量数据进行精度校正。
五.电源供给
DATA-8100模块使用直流10-30V电源，推荐使用直流24V电源，内置反极性保护电路。
六.通信接口
第一路串行接口用于连接上位机。
可选RS232或RS485类型。
第二路串行接口用于连接子模块。
可选RS232或RS485类型。
数据格式：1位起始位，8位数据位，1位停止位，无校验位。
波特率：300，600，1200，2400，4800，9600，19200（BIT/S）。
七.通信协议：
标准MODBUS协议。
PSBUS协议（本公司对标准MODBUS协议的扩展）
PSSMS协议（与本公司GPRS/SMS数据传输器连接，提供手机短消息查询，报警功能）
八.安装
DATA-8100模块提供DIN导轨（燕尾形导轨）安装方式，易于安装、更换和维护。
也可以用螺丝钉安装在面板上。
使用环境：-20—70℃，无腐蚀性气体，无液体喷溅，无金属粉尘，无强烈震动，无强烈电磁干扰。
九.应用
--远程数据采集，仪表数据转换，过程监视，抄表。
--可以配置为数据集中器。
ADIAD7768八路同时取样Σ_ΔADC项目解决方案
ADI AD7768八路同时取样Σ－Δ ADC解决方案ADI公司的AD7768是每路都集成了Σ-Δ调制器和数字滤波器的八路同时取样Σ-Δ模数转换器(ADC),最大输入带宽110.8kHz时的动态围108dB, INL ±2 ppm,失调误差±50 μV,增益误差±30 ppm,每路的ADC数据输出速率256 kSPS,主要用在数据采集系统如USB/PXI/以太网,仪器和工业控制回路,音频测试和测量,三相电源质量分析,声呐,高精度医疗EEG/EMG/ECG以及振动和资产监测.本文介绍了AD7768主要特性,功能框图,以及评估板EVAL-AD7768FMCZ主要特点,电路图,材料清单和PCB设计图.The AD7768 is an 8-channel, simultaneous sampling Σ-Δ analog-to-digital converter (ADC) with a Σ-Δ modulator and digital filter per channel, enabling synchronized sampling of ac and dc signals.The AD7768 achieves 108 dB dynamic range at a maximum input bandwidth of 110.8 kHz, combined with typical performance of ±2 ppm integral nonlinearity (INL), ±50 μV offs et error, and ±30 ppm gain error.The AD7768 user can trade off input bandwidth, output data rate, and power dissipation. Select one of three power modes to optimize for noise targets and power consumption. The flexibility of the AD7768 allows it to become a reusable platform for low power dc and high performance ac measurement modules.The AD7768 has three modes: fast mode (256 kSPS maximum, 110.8 kHz input bandwidth, 51.5 mW per channel), median mode (128 kSPS maximum, 55.4 kHz input bandwidth, 27.5 mW per channel) and eco mode (32 kSPS maximum, 13.8 kHz input bandwidth, 9.375 mW per channel).The AD7768 offers extensive digital filtering capabilities, such as a wideband, low ±0.005 dB pass-band ripple, antialiasing low-pass filter with sharp roll off, and 105 dB attenuation at the Nyquist frequency.Frequency domain measurements can use the wideband linear phase filter. This filter has a flat pass band (±0.005 dB ripple) from dc to 102.4 kHz at 256 kSPS, from dc to 51.2 kHz at 128 kSPS, or from dc to 12.8 kHz at 32 kSPS.The AD7768 also offers sinc response via a sinc5 filter, a low latency path for low bandwidth, and low noise measurements.The wideband and sinc5 filters can be selected and run on a per channel basis.Within these filter options, the user can improve the dynamic range by selecting from decimation rates of ×32, ×64, ×128, ×256, ×512, and ×1024. The ability to vary the decimation filtering optimizes noise performance to the required input bandwidth.Embedded analog functionality on each ADC channel makes design easier, such as a precharge buffer on each analog input that reduces analog input current and a precharge reference buffer per channel reduces input current and glitches on the reference input terminals.The device operates with a 5 V AVDD1A and AVDD1B supply, a 2.25 V to 5.0 V AVDD2A and AVDD2B supply, and a 2.5 V to 3.3 V or 1.8 V IOVDD supply (see the 1.8 V IOVDD Operation section for specific requirements for operating at 1.8 V IOVDD).For the purposes of clarity within this document, the AVDD1A and AVDD1B supplies are referred to as AVDD1 and the AVDD2A and AVDD2B supplies are referred to as AVDD2. For the negative supplies, AVSS is used to refer to AVSS1A, AVSS1B, AVSS2A, AVSS2B, and all other AVSS pins.The specified operating temperature range is −40℃ to +105℃. The device is housed in a 12 mm × 12 mm, 64-lead LQFP package.Throughout this data sheet, multifunction pins, such as XTAL2/MCLK, are referred to either by the entire pin name or by a single function of the pin, for example MCLK, when only that function is relevant.AD7768主要特性:Precision ac and dc performance8-channel simultaneous sampling256 kSPS ADC output data rate per channel108 dB dynamic range110.8 kHz input bandwidth (−3 dB bandwidth (BW))−120 dB THD typical±2 ppm INL, ±50 μV offset error, ±30 ppm gain errorOptimized power dissipation vs. noise vs. input bandwidthSelectable power, speed, and input bandwidthFast: highest speed; 110.8 kHz BW, 51.5 mW per channelMedian: half speed, 55.4 kHz BW, 27.5 mW per channelEco: lowest power, 13.8 kHz BW, 9.375 mW per channelInput BW range: dc to 110.8 kHzProgrammable input bandwidth/sampling ratesCyclic redundancy check (CRC) error checking on data interfaceDaisy-chainingLinear phase digital filterLow latency sinc5 filterWideband brick wall filter: ±0.005 dB ripple to 102.4 kHzAnalog input precharge buffersPower supplyAVDD1 = 5 V, AVDD2 = 2.25 V to 5 VIOVDD = 2.5 V to 3.3 V or IOVDD = 1.8 V64-lead LQFP package, no padTemperature range: −40℃ to +105℃AD7768应用:Data acquisition systems: USB/PXI/Ethernet Instrumentation and industrial control loops Audio test and measurementVibration and asset condition monitoring3-phase power quality analysisSonarHigh precision medical EEG/EMG/ECG图1. AD7768功能框图图2. AD7768典型连接图评估板EVAL-AD7768FMCZThe EVAL-AD7768FMCZ evaluation kit features the AD7768 24-bit, 256 kSPS, analog-to-digital converter (ADC). A 7 V to 9 V external bench top supply is regulated to 5 V and 3.3 V to supply the AD7768 and support components. The EVAL-AD7768FMCZ board connects to the USB port of the PC via a connection to the EVAL-SDP-CH1Z motherboard.The AD7768 evaluation software fully configures the AD7768 device register functionality and provides dc and ac time domain analysis in the form of waveform graphs, histograms, and associated noise analysis for ADC performance evaluation.The EVAL-AD7768FMCZ is an evaluation board that allows the user to evaluate the features of the ADC. The user PC software executable controls the AD7768 over USB through the EVAL-SDP-CH1Z System Demonstration Platform (SDP).Full specifications on the AD7768 are available in the product data sheet, which should be consulted in conjunction with user guide UG-917 when working with the evaluation board.评估板EVAL-AD7768FMCZ主要特点:Full featured evaluation board for the AD7768PC control in conjunction with the SDP-H1 System Demonstration Platform(EVAL-SDP-CH1Z)PC software control and data analysis Time and frequency domainStandalone hardware capability图3. 评估板EVAL-AD7768FMCZ外形图图4. 评估板EVAL-AD7768FMCZ电路图(1)图5. 评估板EVAL-AD7768FMCZ电路图(2) 图6. 评估板EVAL-AD7768FMCZ电路图(3)图7. 评估板EVAL-AD7768FMCZ电路图(4) 图8. 评估板EVAL-AD7768FMCZ电路图(5)图9. 评估板EVAL-AD7768FMCZ电路图(6) 图10. 评估板EVAL-AD7768FMCZ电路图(7)图11. 评估板EVAL-AD7768FMCZ PCB设计图(1) 图12. 评估板EVAL-AD7768FMCZ PCB设计图(2)图13. 评估板EVAL-AD7768FMCZ PCB设计图(3) 图14. 评估板EVAL-AD7768FMCZ PCB设计图(4)图15. 评估板EVAL-AD7768FMCZ PCB设计图(5) 图16. 评估板EVAL-AD7768FMCZ PCB设计图(6)图17. 评估板EVAL-AD7768FMCZ PCB设计图(7)图18. 评估板EVAL-AD7768FMCZ PCB设计图(8)AO-Electronics 傲壹电子官网：.aoelectronics. 中文网：.aoelectronics. ALPS ADI IR JRC/NJR KEC OTAX Seoul Semiconductor TI Walsin Technology。
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基于单片机的八路数据采集系统（二）摘要：单片机数据采集系统是计算机在工业控制中最为普遍的应用系统¸它的任务是采集生产过程中的各种工况参数经过处理后送入内存储器,CPU 再对这些参数数据进行分析,运算和处理。
本系统设计一个单片机系统，负责数据的采集和显示，设计一个多路数据输入输出系统，实现8路输入和输出。
采用89C51系列单片机、ADC0809、LCD1602等芯片实现硬件仿真，采用C 语言编程。
最后硬件电路在Proteaus 下仿真实现。
关键词：数据采集；8路输入输出；LCD 。
0.前言随着科学技术的进步，人们越来越多地用计算机来实现控制系统，因此，充分理解计算机控制系统是十分重要的。
计算机控制系统的工作原理可归纳为以下三个步骤：1.实时数据采集：对来自测量变送装置已的被控量的瞬时值进行检测和输入。
2.实时控制决策：对采集到的被控量进行分析和处理，并按已定的控制规律，决定将要采取的控制行为。
3.实时控制输出：根据控制决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。
工业控制机包括硬件和软件两部分：硬件包括主机板、内部总线和外部总线、人-机接口、系统支持板、磁盘系统、通信接口、输入输出通道。
软件包括系统软件、支持软件和应用软件。
本系统设计一个单片机系统，负责数据的采集和显示，设计一个多路数据输入输出系统，实现8路输入和输出。
采用89C51系列单片机、ADC0809、LCD1602等芯片实现硬件仿真，采用C 语言编程。
最后硬件电路在Proteaus 下仿真实现。
1.方案设计数据采集电路的原理框图1所示。
图1 数据采集电路的原理框图模拟输入通道1 模拟输入通道2模拟输入通道8ADC0809MCS-51 单片机LCD1602根据设计要求，采用的方案如下：硬件部分实现对8路数据采集和显示的功能，包括MCS-51单片机、ADC0809、LCD1602；软件部分实现单片机对8路输入数据的采集以及对LCD的显示操作。
主要设计思想：单片机P1与ADC0809相连，P0与LCD连接。
模拟信号通过IN0——IN7输入到ADC0809中转换为数字信号，P1获得此值后，经过处理得到每位的数据后，通过P2口写数据到LCD屏上。
2.硬件电路设计2.1 MCS51单片机MCS-51单片机的内部资源主要有并行I/O接口、定时器/计数器、串行接口以及中断系统。
其外部引脚如图2所示。
图2 MCS-51单片机2.1.1 I/O接口51系列单片机有4个8位并行的I/O端口：P0、P1、P2、P3口。
这4个口既可以并行输入或输出8位数据，又可以按位方式使用，即每一位均能独立作为输入或输出接口用。
2.1.2 定时器/计数器电路1.MCS-51单片机有两个16位的可编程定时/计数器：定时/计数器T0和定时/计数器T1。
2.每个定时/计数器既可以对系统时钟计数实现定时，也可以对外部信号计数实现计数功能，这些功能都是通过编程设定来实现的。
3.每个定时/计数器有多种工作方式，其中T0有四种工作方式；T1有三种工作方式，T2有三种工作方式。
通过编程可设定工作于某种方式。
4.每一个定时/计数器定时计数时间到时产生溢出，使相应的溢出位置位，溢出可通过查询或中断方式来处理。
2.1.3 串行接口MCS-51单片机具有一个全双工的串行异步通信接口，可以同时发送、接收数据。
发送、接收数据可通过查询或中断的方式来处理。
它有四种工作方式：0.方式0，称为同步移位寄存器方式，一般用于外接移位寄存器芯片扩展I/O接口。
1.方式1，称为8位的异步通信方式，通常用于双机通信。
2.方式2和方式3，称为9位的异步通信方式，通常用于多机通信。
2.1.4 中断系统MCS-51单片机提供5个（52子系列提供6个）硬件中断源：两个外部中断源INT0(P3.2)和INT1(P3.3),两个定时/计数器T0和T1的溢出中断TF0和TF1;1个串行口发送T1和接收R1中断。
以下为本系统用到的串口中断部分指令：EA：中断允许总控位。
EA=0，屏蔽所有的中断请求；EA=1，开放中断。
EA的作用是使中断允许形成两级控制。
ES：串行口中断允许位。
ES=1允许串行口中断。
REN为允许接收控制位。
REN=1，则允许接收。
TI位发送中断标志位。
RI为接收中断标志位。
2.2 数据采集、模数转换模块这一模块主要有ADC0808转化器和电位器组成成。
ADC0808是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器，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A/D转换器、逐次逼近寄存器、逻辑控制和定时电路组成。
该部分构成如图3所示。
图3 模数转换模块2.2.1 输入输出端1. IN0～IN7：8路模拟量输入端。
2. OUT1～OUT8：8位数字量输出端。
2.2.2 传输通道选择端ADDA、ADDB、ADDC：3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路。
2.2.3 使能端1.ALE：地址锁存允许信号，输入，高电平有效。
2.START： A/D转换启动脉冲输入端，输入一个正脉冲（至少100ns宽）使其启动（脉冲上升沿使0809复位，下降沿启动A/D转换）。
3.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）。
4.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。
5.CLK：时钟脉冲输入端。
要求时钟频率不高于640KHZ。
6.REF（+）、REF（-）：基准电压。
2.3 显示模块显示模块选用1602 型LCD显示模块。
1602型LCD显示模块具有体积小，功耗低，显示内容丰富等特点。
1602型LCD可以显示2行16个字符，有8位数据总线D0-D7和RS,R/W,EN三个控制端口，工作电压为5V，并且具有字符对比度调节和背光功能。
其外部引脚如图4所示。
图4 LCD16022.3.1 各引脚功能 1.VSS:电源地。
2.VDD:电源正极。
3.VEE:液晶显示偏压信号。
4.RS:数据/命令选择端。
5.R/W:读写选择端。
6.E:使能信号。
7.D0-D7:数据输入/输出口。
3.软件编程设计思想：ADC0809的使能控制端连接在单片机P3口，操作时由程序控制。
当A/D 转换结束后由单片机将P1口A/D 转换后的数据附给P0口，进而由连接在P0口的LCD 显示。
对各子程序及主程序功能描述、流程图在以下做具体介绍。
3.1 显示子程序该部分程序的功能主要是将储存在单片机寄存器器中的采集到的8路数据送至LCD 中进行显示，其程序流程如图5所示。
N Y图5 显示子程序流程图初始化a2是否等于1写数据写指令开始第一屏显第二屏显3.2 数据采集子程序该部分的功能是将从8路输入通道IN0-IN7输入的模拟量转化成数字量并送至单片机内部寄存器中。
其流程图如图6所示。
Y图6 数据采集子程序流程图3.3 8路数据采集系统主程序该部分融合各子程序功能，实现对八路数据的采集和显示。
其程序流程如图7所示。
图7 数据采集系统主程序流程图开始开启AD 转换eoc 为0否？ 延时等待oe=0向单片机输出转换结果结束N开始LCD 初始化开启AD 转换a2为0么？ 第一屏显示第二屏显示结束NY4. 系统调试和结果分析根据方案设计结果，进行了硬件电路在Proteaus下的仿真。
当通过电位器调节AD转换器输入端的电压时，模拟电压值经过AD转换后，经由单片机将转换后的电压值发送至P0口，供LCD进行显示。
仿真过程描述：通过keil软件对所编程序进行编译，生成.hex文件，在proteaus 软件中，用MCS51单片机调用.hex，即可进行硬件的仿真。
该仿真包括两部分：1.对8路电压进行采集，经由AD转换器进行转化，转化后的16进制数存于单片机的内部存储器中。
2.对转换后的电压进行显示。
将内部存储器中存储的转化后的电压对应的16进制数付给P0口，由LCD进行显示。
调节电位器LCD的显示数据也会发生变化。
调试中遇到的问题：将程序下载至开发板上的单片机进行硬件调试时主要遇到以下两个问题。
1.LCD不显示数据，LED出现乱闪。
解决方法：将LED的段选和位选端关闭后再进行硬件调试，问题得到解决。
2.调节电位器后，AD转换的数据不变化只显示5V。
解决方法：AD转换程序出现错误，更改程序后问题得到解决。
5. 结论及进一步设想本系统设计一个单片机系统，实现8路数据的采集和显示，它的任务是采集生产过程中的各种工况参数经过处理后送入内存储器,CPU再对这些参数数据进行分析,运算和处理。
采用89C51系列单片机、AD转换器、LCD1602等器件，并采用C语言编程，在Proteaus 下实现了硬件仿真，得到了一个8路数据输入输出系统。
根据实验结果，本设计已经完成了设计任务，达到要求。
但是由于仿真与实际应用是有很大差别的，该单片机的8路数据采集系统还存在着实际的应用方面的缺陷，可以通过把C语言编程、单片机、真实的硬件电路等更精密的器件综合到一起，控制在工厂生产过程中需要采集和控制的数据，从而进一步改善该系统，使其能够应用到实际的生产过程中。
参考文献[1] 谢维成，杨加国.单片机原理与应用及C51程序设计. 北京：清华大学出版社，2009[2] 于海生等.微型计算机控制技术.北京；清华大学出版社，2008[3] 刘复华. 单片机及其应用系统. 北京：清华大学出版社，1992[4] 李斌，董慧颖. 可重组机器人研究和发展现状. 沈阳工业学院学报，2000[5] 于海生等. 微型计算机控制技术. 北京：清华大学出版社，1999课设体会做了两周的课程设计，对于单片机的实际应用方面让我感受颇深。
对于本专业的学生，我深知不进行自主的实践，永远也学不到真东西。
在课设刚开始拿到题目觉得挺简单，书上也有类似的程序，有点散漫。
但当我真正的去思考开始着手做程序时才发现自己还有好多要去学习。
Proteus仿真软件对我来说还是比较陌生的，有很多硬件都找不到，查阅了Proteus相关的入门书籍后才能自如的运用软件。
之后便是C程序的编写，根据课设任务的要求，写出了程序的一个大概流程，按着程序流程图一步一步的得到了能实现数据输入输出的程序，期间经过了多次调试，修改。
最终得到完整的程序，心里还是小有成就感的。
问题随之又来，当我将写好的程序进行实物仿真时，和我想的结果完全不同，写入程序的开发板并没有像软件仿真时那样得出期望的结果，最后经过查阅资料将程序、Proteus仿真、硬件的端口一一对应，才得出了争确的结果。
最后，感谢学校和老师给我们安排了这次课程设计，让我真正感受到的是合作的重要，许多时候老师的指导中的一句半句启发了我，就出现的让人欣喜的结果；理论知识同样很重要，有些问题都是由于基础知识掌握不好才出现的。