基于51单片机的数据采集器

重庆大学本科专业综合课程设计论文

电类课程设计

题目：数据采集的控制系统设计学生：xxx xxx xxx

指导教师：x x

院系：xx工程学院

专业班级：xxxxx3班

x x大学

2014 年 6 月

摘要

数据的采集和处理是数字信号处理中十分重要的一个环节，为了设计一个对8路0~5V的模拟电压进行循环采集，超出界线时指示灯闪烁，且能输出控制信号进行调节的数据采集控制系统，本课程设计在参考众多文献后对其进行了设计，系统分为硬件和软件两大部分。在硬件方面我们采用了单片机89c52芯片为控制核心搭配上数据采集电路、LED数码管显示电路、DAC0800八位数模转换器等实现了模拟电压数据的循环采集和显示功能以及对输出信号的调节功能。另外的软件部分则用c语言对数据采集、模数转换、数据显示等功能进行了编写。文中详细介绍了硬件和软件两部分以及总体的情况.

关键词：单片机82c52 DAC0800 数据循环采集

ABSTRACT

The data acquisition and processing are very important parts of digital signal processing. To design a system to circular acquisitions eight roads 0~ 5V analog voltage and the indicating lights flash when it beyond the limitation, it can also output the control signal to adjust the data acquisition system. Based on the mass literature materials, the curriculum designs this system which divides into two parts, hardware and software. In the Hardware, we use 89c52 microcontroller as the core of control, with a data acquisition circuit, a DAC0800 eight bit digital to analog converter to achieve the goals. Then, in the Software, we use C language to compile the procedure of data acquisition, analog digital conversion and etc. This passage introduces the hardware, software and total situation.

Key words: 89c52 microcontroller, DAC0800,Circular acquisitions of data

目录

第1章引言 (1)

1.1课题背景 (1)

1.2数据采集系统的历史与发展现状 (1)

第2章数据采集的控制系统的总体设计 (3)

2.1系统总体设计框图 (3)

2.2系统工作原理 (4)

2.3各个部分功能模块介绍 (4)

2.3.1 ADC0809 (4)

2.3.2 DAC0800 (5)

2.3.3 74HC138译码器 (5)

2.3.4 三位八段数码管 (6)

2.3.5锁存器 (7)

2.3.6 74LS74 (8)

2.3.7 74LS00 (8)

第3章数据采集的控制系统的硬件设计 (9)

3.1芯片的选择 (9)

3.1.1芯片总体功能及介绍 (9)

3.1.4 89c52结构特点 (9)

3.1.3芯片各个引脚功能介绍 (10)

3.1.4 89c52参数 (12)

3.2系统硬件原理图 (13)

3.2.1 ADC0809 (13)

3.2.2 DAC0800 (14)

3.2.3 74HC138 (15)

3.2.4 8282锁存器 (16)

3.2.5八段数码管 (17)

3.2.6 74LS74二分频电路 (17)

3.2.7 74LS00 (18)

第4章数据采集的控制系统的软件设计 (20)

4.1主程序流程图 (20)

4.2各子程序流程图 (21)

4.2.1中断程序 (21)

4.2.2显示程序 (22)

4.2.3延时程序 (23)

第5章总结 (24)

参考文献.... .. (26)

附录一设计程序 (27)

附录二PCB版图 (39)

第1章引言

1.1课题背景

数据采集是信息学科的重要分支之一，主要是研究信息数据处理及控制等问题[1]。随着科学技术的发展,数据采集技术被普遍认为是现代科学研究和技术发展的一个重要课题,它在工业测控以及试验室研究方面的应用非常广泛[2]。一方面,数据采集系统向着高精度、高速度、稳定可靠和集成化的方向发展;另一方面,数据采集系统也向着实时系统方向发展,特别是逻辑和时序要求比较高的系统。

数据采集和控制系统是对生产过程或科学实验中各种物理量进行实时采集、测试和反馈控制的闭环系统。随着信息技术的飞速发展，它在工业控制、军事电子设备、医学监护等许多领域发挥着日益重要的作用，成为其中不可缺少的一部分。数据采集经过近几十年快速的发展，已经成为了一门相对成熟的技术。

1.2数据采集系统的历史与发展现状

数据采集系统是将被测对象的各种参量通过不同的传感元件的适当转换后，在金国信号的处理、采样、量化、编码、传输等步骤，最后传入控制器进行数据处理或记录存储的过程。数据有很多种形式，最常见的有本文所使用的电流或电压的模拟量[3]。

数据采集系统起源于20世纪50年代左右，应用在军事方面为主。十多年后的60年代后期，数据采集设备开始进入市场，但是此阶段的设备和系统仍大多数是属于专用的系统。

但随着技术的发展，微型机的出现和发展，以采集器同计算机融为一体为代表的数据采集系统诞生在70年代的中后期。由于该系统的性能优良，远超传统的系统，因此得到了众人的认可并得到了惊人的发展。在日益成熟的过程中，数据采集系统逐渐分为两类，实验室使用的数据采集系统和工业现场数据采集系统。

随着在20世纪80年代的计算机的盛行，数据采集系统也随之得到了空前的发展，涌现出通用的数据采集系统，主要分为两类，一是以仪器仪表和采集器，通用接口总线和计算机等构成，主要用于实验室；二是以数据采集卡、标准总线和计算机构成，主要在工业现场应用。

90年代至今，数据采集技术已经在国际技术先进的国家的军事、航空等领