没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
单片机课程设计--数据采集系统.doc
1.该资源内容由用户上传,如若侵权请联系客服进行举报
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
版权申诉
0 下载量 45 浏览量
2022-07-08
03:05:20
上传
评论
收藏 1.07MB DOC 举报
温馨提示
试读
19页
单片机课程设计--数据采集系统
资源推荐
资源详情
资源评论
1
一、摘要
此系统主要以 ADC0808 和 80C51 为核心,进行实时数据采集,数据处理和显
示,终端接收及存储。具体包括控制、显示、A/D 转化器等。设计中用 AD0808 进
行 8 路数据的采样,利用 51 单片机的串行口进行发送和接收数据。利用 8 个 LCD
数码管进行显示数据处理。采用 PROTEUS 和 Keil uvision3 为开发工具,软件设计
采用模块化编程
关键字:数据采集、ADC0808、双机通讯、IIC
2
二、前言
随着计算机技术的飞速发展,数据采集系统应用在多个领域中。数据采集时供、农业控
制系统中十分重要的环节,在医药、化工、食品等领域中,往往需要随时检测各生产环节的
温度、流量、压力等参数。同时,还要对某一检测点任意参数能够进行随机查寻,将其在某
一段时间内检测得到的数据经过转换提取出来,以便进行比较,做出决策,调整控制方案,
以提高产品的合格率,产生良好的经济效益。
不仅如此,数据采集系统在我国高科技领域中也扮演着十分重要的地位。雷达的实时数据采
集,航天飞机成功升空,通讯卫星的实时通报数据,这些高科技给国家人民的生活带来了便
利。
因此数据采集是一项十分重要的技术。从严格意义上来讲,数据采集系统是用计算机控制的
多路自动检测或巡回检测,并且能够对采集到的数据进行存储、计算、分析,以及从数据中
提取可用的信息,供显示,记录、打印或描绘的系统。
数据采集系统通常由数据输入通道、数据处理、数据存储、数据显示、数据输出五个部分组
成。输入通道实现对数据的检测并读取;数据转化是将采集到的数据进行适当的转化;以便
输出人们易懂的数据;数据存储是对采集过来的数据进行存储;以防下次用到可以方便提取;
数据显示便是将处理后的数据进行显示,让操作者可以方便读取采集到的信息,以便进行控
制;数据输出就是将数据输送到打印机打印。
由于 RS-485 在微机远程通信接口中广泛采用,技术已经相当成熟,故采用标准 RS-485 标准,
实现 PC 与单片机之间的数据传送(由于本次设计在 PROTEUS 系统中仿真,因此,略去接口
RS-485)。
本设计中对多路采集系统做了基本的研究。此次试验主要解决的是怎样进行多路数据采集并
如何通过串行口发送数据实现双机通讯的。
3
三、正文
3.1、设计要求
3.11.使用 PROTEUS 作为开发工具,利用 ADC0808 八路数据采集,信号源为 5V 直流电压用电
阻网络分压。采样间隔在(1-255 秒)之间有外部拨码开关可调,分析数据采集精度。
3.12.将采集到的数据,使用串口传输传到远程单片机,设计传输距离为 5KM。
3.13.远程单片机接收数据,按通道和输注(十进制)显示,并将信息存入 24C01。掌握
I
2
C 存储器的程序设计方法,动态显示的设计方法。
3.2、系统的组成及工作原理
此系统主要以 ADC0808 与 80C51 为中心,通过 ADC 对电阻网络采集数据,并将采集到的
数据通过单片机串口传到另外一篇单片机中,在 24C01 芯片中存储,同时读取 24C01 里的数
据,并将其显示在数码管中。由于电阻网络是由滑动变阻器构成,因此,当改变滑动变阻器
阻值后,ADC 采集到的数据也会变化。而采集速度也是由人通过拨码开关来控制的。在采集速
度方面,由于采集速度是可控的,因此,需要利用定时器来控制数据的发送。
3.3、方案比较
3.31.采样器方案比较:
由于采样的最重要指标是:转化时间、转换精度。已知 ADC 转换芯片有 8 位,10 位,12
位,14 位,最高的达到 16 位。位数不一样,导致处理速度,精度都不一样。通常,8 位逐次
逼 近 ADC 的 转 换 时 间 为 100US 左 右 , 为 本 系 统 的 控 制 时 间 允 许 。 ADC 的 转 换 精 度 为
1/2
8
=0.39%,输入 0~5V 时分辨率为 5/(2
8
-1)=0.0196V。因此选择 ADC0808 芯片是最佳的选
择方案。用此芯片可以直接将 8 个单端模拟信号输入,分时进行数据采集,转换。
3.32.单片机控制 ADC 方案比较:
用单片机控制 ADC 通常有两种方式。一种是查询法,另外一种是中断控制法。查询法是
单片机不断地对 EOC 状态进行读取。当发现 EOC 变化时,则单片机便对转化好的数据进行读
取。中断控制法则是当 ADC 变换结束后向单片机发送中断请求,然后进入中断服务进行想干
操作。
查询法是用在对转换时间不高的工程中,而中断方法则应用在转换时间高的工程当中,
在此次设计中,选择中断方式控制 ADC。
3.33.显示方案比较:
(1)端口接线及数码管数选择:
由于本次实验显示的数据是从 24C01 中读取的,因此是在另外一片单片机上进行显示的。
由于该单片机的闲置端口足够提供控制显示器端口,因此不需要外加其它高级芯片。如果端
口数量不够,可以采样扩展端口,此类芯片有比较熟悉的 8155 芯片或者 8255 等等。由于精
度要求达到 0.1%,因此,这里用 8 只数码管,3 只用来显示通道数,4 只用来显示数值。
(2)显示方法:
显示方法有动态显示与静态显示两种方法。动态显示需要对 CPU 时刻对显示器进行数据
刷新,显示数据会有闪烁感,占用的 CPU 时间多。静态显示数据稳定,但是接线复杂。这两
种方法各有利弊,故当显示装置中有多个多段 LED 式,通常采用动态扫描驱动电路在该单片
4
机系统中,使用 7 段 LED 显示器构成 8 位显示器,段选线控制显示的字符,位选线控制显示
位的亮或暗。
3.34.双机通信接口方案比较:
由于此次设计是在 PROTEUS 上仿真的,因此不需要外加双机端口之间的诸如电平转换器、
串行通信 RS-232、RS-485.直接利用单片机串行接口相互连接发送便可。
3.35.外部拨码开关的方案比较:
由于通常都用 switch 开关来控制单片机,以便达到我们人所需要的条件。但在此次设
计中,由于在 PROTEUS 软件中 8 个 switch 不仅占用空间,而且还不好控制,故选择 dipsw 拨
号开关,这个开关 switch 功能一样,但体积小,而且可以同时全部开,全部关,故选择 dipsw
开关。
3.4、电路设计(图示)
3.5、模块分析
此系统中共用到的模块如下:ADC 数据采集模块、发送机发送模块、接收机接收模块、
24C01 存储模块、LED 数码管显示模块、采集速率处理模块。
(1)ADC 数据采集模块:在此模块中,主要是 ADC 采集数据是的时序处理,主要处理的拐角
为 0E(输出允许),START(开始转换),而 EOC 拐角则用来充当中断信号源
(2)发送机发送模块:在此模块中,主要是一个中断控制处理,即当 ADC 转换完后,产生了
一个下降沿触发信号时,发送模块进入中断,对数据进行发送,否则不发送数据,在此模块
中当 TI=1,进入中断以后,要用软件清零。
剩余18页未读,继续阅读
资源评论
老帽爬新坡
- 粉丝: 83
- 资源: 2万+
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功