单路数据采集系统课程设计报告

单路数据采集系统课程设计报告

《单路数据采集系统》

课程设计报告

专

业：

电子科学与技术

班

级：

物理系0902

姓

名：

惺惺惜惺惺xx

指导教师：

xxxxx

二0一二年十月十八日

目

录

1、设计任务.2

2、设计思路.2

3、设计目的.2

4、设计元器清单.3

5、电路所用芯片的介绍.3

6、绘制的原理图和PCB图.8

7、电路板的制作.9

8、实验调试.9

9、调试好的成品图12

10、心得体会12

11、参考文献13

1、设计任务

用C51写出程序，采用AT89S52单片机对p2.0输入的模拟信号进行采样，通过外部信号CNVSTR启动A/D转换，将采样数据通过UARTO发送出去，通过PC机终端观察结果。

注意：1、A/D转换器的模拟输入电压采用电位器产生。

2、通过串口调试软观察A/D转换结果。

二、设计思路

由于51单片机和

A/D转换器组成的电路使用方便，51单片机种类多，价格便宜，我们对51系列单片机比较了解，适用范围广，更加适合数据采集与处理系统的应用,而且实物图连接电路简单，故本设计采用A/D转换器与AT89S52单片机组成数据采集系统。

（1）电路设计：在电路设计上以单片机为控制核心，用单片机I/O口直接定义ADC0808的模拟通道选择信号ADDA、ADDB、ADDC为IN0通道、地址锁存允许(ALE)和转换启动信号(START)、

输出允许信号(OE)、查询转换结束状态信号(EOC)和产生时钟信号(CLK)。

打开Proteus的ISIS窗口，通过对象选择器按钮，从元库中选择如下元器：AT89S52、RES、ADC0809、7805、max232、

74LS00、74LS32等元器。放置元器、电源和地，连线得到该设计的原理图。

（2）编程思路:利用伪指令定义单片机与ADC0809的控制与数据传输线，首先把

ALE和

START连接在一起，用P2.1控制地址锁存允许和转换启动信号，然后利用P2.0产生时钟信号，之后通过查询转换结束后就允许输出，最后通过max232借助电脑直观的看输出结果。

三、设计目的

这次设计对于我们来说是一次能力的提升，知识的升华。

一方面，让我们巩固已经学过的知识，并且利用这些知识进行设计。还有让我们对于C51单片机、ADC0809模数转换器等芯片有更进一步的了解。

另一方面，要提高我们的动手能力，由于此次电路图教复杂，因此要求有很好的动手能力，并且可以更好的掌握焊接电路板的流程以及小细节。

最后，对于C51的编程，让我们也有更进一步的熟悉和掌握。

四、设计元器清单电阻：

阻值

瓦数

误差

5K

×1

0.125W

5％

10K×1

0.125W

5％

330×2

0.125W

5％

510×2

0.125W

5％

2K

×1

0.125W

5％

滑动变阻器：1K

×1

电容：10u×11、104×7、30P×2

集成芯片：ADC0809×1、7805×1、max232×1、74LS00×1、74LS32×1、其他：导线、面包板、晶振一个、一个四脚的开关、三个发光二级管、5、电路所用芯片的介绍

5.1芯片ADC0809的介绍

ADC0809八位逐次逼近式A/D转换器是一种单片CMOS器，包括8位模拟转换器、8通道转换开关和与微处理器兼容的控制逻辑。8路转换开关能直接联通8个单端模拟信号中的任意一个。

（1）ADC0809的引脚图：

图5-1-1ADC0809管脚图

（2）ADC0809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ADC0809的内部的各寄存器，其下降沿启动A/D开始转换。

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。

（3）ADC0809的接线图

此电路图主要接线将八路输入模拟信号转换为数字信号，为数据处理及监控模块提供输入信号。

ADC0809与51单片机的接口方法：

ADC0809与51单片机的接口有3种形式，分别是查询方式、中断方式和延时等待方式，本题中选用中断接口方式。

由于ADC0809无片内时钟，时钟信号时可由单片机的ALE信号经D触发器二分频后获得。ALE引脚得脉冲频率是8051时钟频率的1/6.该

题目中单片机时钟频率采用6MHz，则ALE输出的频率是

1MHz，二分频后为500Hz，符合ADC0809对频率的要求。

由于ADC0809内部没有地址锁存器，所以通道地址有P0口的低3位直接与ADS0809的A,B,C相连。通道基本地址为

0000H~0007H。

控制信号：将P2.7作为片选信号，在启动A/D转换时。由单片机的写信号和P2.7控制ADC的地址锁存和启动转换。由于ALE