计算机控制课设——多路数据采集系统的设计.doc
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1概述 数据采集,又称数据获取,是利用一种装置,从系统外部采集数据并输入到系统内部 的一个借口。数据采集技术广泛引用在各个领域。比如摄像头,麦克风,都是数据采集 工具。 采集器是一种具有现场实时数据采集、处理功能的设备。具备实时采集、自动存储、即 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。数据采集器在现在的的工业现场也有广泛的应用机会,是工业现 场不可缺少的一个部分。 本次设计是基于51系列单片机的多路数据采集器的设计,主要分为两个部分:信号发 生器和数据采集器。信号发生器是围绕DAC1230和89C52单片机进行设计,数据采集器是 围绕AD1674和89C52单片机进行设计。显示部分用LCD实现,而报警部分用模拟键盘按键 和LED灯的亮灭来表示。 2设计要求和元件介绍 2.1设计要求 设计信号发生器,能够产生幅值范围为±5V可调,频率为500--- 1000Hz可调的正弦波、方波、三角波。 设计一个多路数据采集器,每一路都能够采集由要求1)产生的信号,并能够通过LE D(LCD)显示器显示,画出信号曲线。 设计人机交互接口,包括键盘、显示器和发光二极管。能够通过人机交互接口设置信 号发生器参数和数据采集器的告警上下限,并能够通过发光二极管给出上下限告警(如 超上限则用红色发光二极管报警,超下限用绿色发光二极管报警)。 2.2实现方法 采用proteus仿真软件实现,A/D及D/A均选用12位 2.3仿真界面和使用元件介绍 2.3.1 AT89C51 AT89C51提供以下标准功能:8K字节flash闪速存储器,256字节内部RAM,32个I/O口 线,3个16位定时计数器,一个6向量两级中断结构,一个全双工串行通信口,片内振荡 器及时钟电路。同时AT89C52可降至0Hz的静态逻辑操作,并支持两种软件可选的节电工 作模式。空闲方式停止CPU工作,但允许RAM,定时计数器,串行通信口及中断系统继续 工作。掉电方式保存RAM中的内容,但振荡器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一 个硬件复位。 AT89C51管脚如图1示 图1 AT89C51管脚 P0:是一组8位漏极开路性双向I/O口,地址、数据总线复合用口。 P1:是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口。 P2:是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口。 P3:是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口。 RST:复位输入。 PSEN:程序存储允许输出是外部程序储存器的读选通信号。 EA/VPP:外部访问允许。 XTAL1:振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。 XTAL2:振荡反相放大器的输出端。 2.3.2 DAC0832 8位D/A转换器 数字量是用代码按数位组合起来表示的,对于有权的代码,每位代码都有一定的权。 为了将数字信号转换成模拟信号,必须将每一位的代码按其权的大小转换成相应的模拟 信号,然后将这些模拟量相加,就可得到与相应的数字量成正比的总的模拟量,从而实 现了从数字信号到模拟信号的转换。这就是组成D/A转换器的基本指导思想。 D/A转换器由数码寄存器、模拟电子开关电路、解码网络、求和电路及基准电路等部 分组成。数字量以串行或并行方式输入存于数码寄存器中,数字寄存器输出数码,分别 控制对应位的模拟电子开关,使数码为1的位在位权网络上产生与之成正比的电流值,再 由求和电路将各种权值相加,即得到数字量对应的模拟量。 DAC0832管脚如图2示 图2 DAC0832管脚 D17~D10:输入数据线; ILE:输入锁存允许; CS:片选信号,用于把数据写入到输入锁存器; WR1:写输入锁存器; WR2:写DAC寄存器; XFER:允许输入锁存器的数据传送到DAC寄存器; VREF:参考电压,-10V~+10V,一般为+5V或+10V; IOUT1、IOUT2:D/A转换差动电流输出,接运放的输入; Rfb:内部反馈电阻引脚,接运放输出; AGND、DGND:模拟地和数字地。 2.3.3 AD1674 12位A/D转换器 AD1674是美国AD公司推出的一种完整的12位并行模数转化单片集成电路。该芯片内部 自带采样保持器、10V基准电压源、时钟源以及可和微处理器总线直接接口的暂存三态输 出缓冲器。 与原有同系列的AD574A/674A相比,AD1674的内部结构更加紧凑,集成度更高,工作 性能(尤其是高低温稳定性)也更好,而且可以使设计板面积大大减小,因而可降低成 本并提高系统的可靠性。笔者在研制某新型国产机载武器系统中采用了M级AD1674T,它 可实时的采集各传感器的模拟参量,已进行快速、精确的数据转换并传给CPU进行处理, 从而有效的控制整个武器系统的打击精度。 AD1674管脚如图3示 图3 AD1674管
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- 爱洗碗的搓澡工2024-03-31总算找到了自己想要的资源,对自己的启发很大,感谢分享~
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