智能电子仪表数据采集系统硬件电路设计研究

智能电子仪表数据采集系统硬件电路设计研究

发表时间：2020-04-14T14:36:46.223Z 来源：《工程管理前沿》2020年4期作者：马贵彬

[导读] 时钟电路是计算机的心脏，它控制着计算机的工作节奏

摘要：数据采集系统的硬件系统是由电源、滑动变阻器、模数转换模块ADC0832、单片机、晶振电路、复位电路、移位寄存器

74LS164、数码管、电平转换芯片MAX232、九针串口、按键等组成的。信号由电源和滑动变阻器分压得到，因为单片机只能接受数字信号，所以要将电压模拟量通过ADC0832转换成数字量，再由单片机对采集过来的数字量进行标度变换等操作。用74LS164对采集过来的数据进行静态显示。用按键设置显示的不同界面以及调节报警上限值，当采集的数据高于上限值时，系统便发出报警铃声。

关键词：电子仪表；数据采集；硬件

1 89C52单片机使用电路

⑴ 89C52时钟电路

时钟电路是计算机的心脏，它控制着计算机的工作节奏，可以通过提高时钟频率来提高CPU的速度。目前51系列单片机都采用CMOS 工艺，准许的最高频率随型号而变化。89C52等CMOS型单片机内部有一个可控的反向放大器，引脚XTAL1、XTAL2为反向放大器的输入端和输出端，在XTAL1、XTAL2外接晶振（或陶瓷谐振器）和电容便组成振荡器。

现在流行的串行时钟电路很多，如DS1302、DS1307等。这些电路的接口简单、价格低廉、使用方便，被广泛地采用。实时时钟电路DS1302是DALLAS公司的一种具有涓细电流充电能力的电路，主要特点是采用串行数据传输，可为掉电保护电源提供可编程的充电功能，

并且可以关闭充电功能。89C52的时钟电路如图3-5所示。

图1 89C52时钟电路

在图1中，电容C1、C2的典型值为30pF±10pF（晶振）或40pF±10pF（陶瓷谐振器）。振荡器频率主要取决于晶振（或陶瓷谐振器）的频率，但必须小于器件所准许的最高频率，在本次试验中单片机晶振采用的是12MHz。

⑵复位和复位电路

计算机在启动运行时都需要复位，使CPU和其他部件都置为一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。89C52等CMOS 51系列单片机的复位引脚RST是史密特触发输入脚。当晶振起振以后，在RST引脚上输入2个机器周期以上的高电平，器件便进入复位状态，此时，ALE、PSEN、P0、P1、P2、P3输出高电平，RST上输入返回低电平以后，便退出复位状态开始工作。当Vcc的上升时间为10ms，振荡器的频率为12MHz，则复位电路中C的典型值为10μF,R为3～10kΩ。89C52单片机复位电路如图2所示。

图2 89C52复位电路

2 ADC0832数据采集电路设计

ADC0832数据转换器的主要功能是将外部模拟电信号转换成8位的数字量，在模拟时要为ADC0832设计一个模拟量输入电路，在我的设计里用的是一个滑动变阻器连接电源，通过改变滑动变阻器的阻值，从而改变输入ADC0832模拟量的电压输入。同时在proteus仿真的时

管，将