多路数据采集系统

设计内容与设计要求

设计内容：

本课题要求以单片机或微机为核心设计一个数据采集系统。要求该系统可以单路采集数据或者多路轮流采集数据并显示数据同时显示是哪一路。设计内容包括系统电路设计与程序设计。

设计要求：

1）确定系统设计方案；

2）进行系统的硬件设计；

3）完成必要元器件选择；

4）开发板焊接及测试

5）系统软件设计及调试；

6）系统联调及操作说明

7）写说明书

主要设计条件

1、MCS-51单片机实验操作台1台；

2、PC机及单片机调试软件，仿真软件proteus；

3、开发板1块；

4、制作工具1套；

5、系统设计所需的元器件。

说明书格式

目录

第1章概述

第2章知识说明

第3章方案设计

第4章电路设计

第5章程序设计

第6章调试步骤及使用说明

第7章总结

参考文献

附录A系统硬件原理图

附录 B 程序清单

进度安排

设计时间分为二周

第一周

星期一、上午：布置课题任务，课题介绍及讲课。

下午：借阅有关资料，总体方案讨论。

星期二、分班级焊接开发板

星期三、确定总体方案，学习与设计相关内容。

星期四、各部分方案设计，各部分设计。

星期五、设计及上机调试。

星期六、设计并调试

第二周

星期一：设计及上机调试。

星期二：调试，中期检查。

星期三：调试、写说明书。

星期四--星期五上午：写说明书、完成电子版并打印成稿。

星期五下午：答辩。

参考文献

1、王迎旭编.《单片机原理与应用》[M].机械工业出版社.

2、楼然苗编.《51系列单片机设计实例》[M].北京航空航天大学出版

社.

3、黄勤编.《计算机硬件技术基础实验教程》[M].重庆大学出版社

4、刘乐善编.《微型计算机接口技术及应用》[M].华中科技大学出版社.

5、陈光东编.《单片微型计算机原理及接口技术》[M].华中科技大学出版社.

6、周向红编《51系列单片机应用与实践教程》[M].北航出版社

目录

第1章概述 (4)

第2章知识说明 (6)

2.1数据采集系统的定义 (6)

2.2数据采集的目的 (6)

2.3 取样周期的选择 (7)

第3章方案设计 (8)

3.1硬件设计的基本原则 (8)

3.2软件设计的基本原则 (8)

3.3多路数据采集系统的设计 (9)

3.3.1设计要求： (10)

第4章电路设计 (11)

4.1CPU处理核心模块 (11)

4.2液晶显示流程 (13)

4.3ADC0809 (14)

4.4复位电路的设计 (15)

第5章程序设计 (17)

5.1 软件总体结构设计 (17)

5.2 各模块软件程序流程 (17)

5.2.1 ADC模数转换流程 (17)

5.2.2显示模块LED (20)

5.2.3 开关处理模块 (21)

第6章调试步骤及使用说明 (23)

6.1程序调试 (23)

6.2 调试结果 (23)

第7章总结 (24)

文献参考 (28)

附录 A：原理图 (26)

附录B: 序清程单 (27)

程序二: 八路循环 (31)

第1章概述

数据采集系统作为沟通模拟域与数字域的必不可少的桥梁有着非常重要的作用。本文介绍的重点是数据采集系统。数据采集与通信控制采用了模块化的设计，数据采集与通信控制采用了单片机8051来实现，硬件部分是以单片机为核心，还包括模-数转换模块，显示模块，和串行接口部分，还有一些简单的外围电路。8路被测电压通过通用ADC0809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，由单片机对数据进行处理，用LCD显示模块来显示所采集的结果，并将数据通过串行口传输到PC机上，MCU与 PC机间的电平匹配采用MAX232接口芯片，由PC机完成数据接收和显示，VB程序编写了更加人性化的人机交互界面。

在任何计算机测控系统中，都是从尽量快速，尽量准确，尽量完整的获得数字形式的数据开始的，因此，数据采集系统作为沟通模拟域与数字域的桥梁起着非常重要的作用。

70年代初，随着计算机技术及大规模集成电路的发展，特别是微处理器及高速A/D转换器的出现，数据采集系统结构发生了重大变革。原来由小规模集成的数字逻辑电路及硬件程序控制器组成的采集系统被微处理器控制的采集系统所代替。因为由微处理器去完成程序控制，数据处理及大部分逻辑操作，使系统的灵活性和可靠性大大的提高，系统的硬件成本和系统的重建费用大大的降低。

数据采集系统一般由信号调理电路，多路切换电路，采样保持电路，A/D，单片机组成。随着计算机技术的飞速发展和普及，数据采集系统在多个领域有着广泛的应用。在计算机广泛应用的今天，数据采集的重要性是十分显著的。它是计算机与外部物理世界连接的桥梁。它在现代信息领域发挥着重要作用，是信息产品不可或缺的重要组成部分。因此选择基于单片机数据采集系统设计是很有意义也是很

有必要的。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。

数据采集领域正在发生着重要的变化。首先,分布式控制应用场合中的智能数据采集系统正在发展。其次,总线兼容型数据采集插件的数量正在增大,与个人计算机兼客的数据采集系统的数量也在增加。本文评述了近期市场上的数据采集产品,并进一步指出了这些产品的发展趋势。数据采集与控制数据采集已长时间地被认为与数据记录及其它数据收集系统相等同。在工作时,一些要打印出硬拷贝,而另一些则把采集的数据馈送给主计算机处理。但是,随着分布式控制在各个领域里越来越普遍地应用,数据采集设备开始同控制设备相结合。