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电子发烧友网>电子资料下载>单片机>基于8051单片机实现多路数据采集与通信控制的设计方法

基于8051单片机实现多路数据采集与通信控制的设计方法

2017-10-27 | rar | 0.5 MB | 次下载 | 1积分

资料介绍

摘要:给出了采用8051单片机为核心来实现多路数据采集与通信控制的设计方法。该方法将8路被测电压通过通用ADC0809模数转换来实现对采集到的数据进行interwetten与威廉的赔率体系 量到数字量的转换,然后由单片机对数据进行处理,再将数据通过串行口传输到PC机上,同时采用MAX232接口芯片来实现MCU与PC机间的电平匹配,最后由PC机完成数据的接收和显示。
  关键词:多路数据采集;单片机;模数转换;串行通信
  “数据采集”是指将温度、压力、流量、位移等模拟物理量采集并转换成数字量后,再由计算机进行存储、处理、显示和打印的过程,相应的系统称为数据采集系统。
  本文的主要任务是对0~5V的直流电压进行测量并送到远端的PC机上进行显示。由于采集的是直流信号,对于缓慢变化的信号不必加采样保持电路,因此选用市面上比较常见的逐次逼近型ADC0809芯片,该芯片转换速度快,价格低廉,可以直接将直流电压转换为计算机可以处理的数字量。同时选用低功耗的LCD显示器件来满足其在终端显示采集结果的需求。终端键盘控制采用尽可能少的键来实现控制功能,为了防止键盘不用时的误操作,设计时还设置了锁键功能,在键盘的输入消抖方面,则采用软件消抖方法来降低硬件开销,提高系统的抗干扰能力。软件设计方面则采用功能模块化的设计思想;键盘模数转换等采用中断方式来实现,从而大大提高了单片机的效率以及实时处理能力。
  1 数据采集系统的硬件结构
  数据采集系统的硬件结构一般由信号调理电路、多路切换电路、采样保持电路、A/D转换器以及单片机等组成。本文主要完成功能的系统硬件框图如图1所示。
  基于8051单片机实现多路数据采集与通信控制的设计方法
  图1 数据采集系统硬件设计框图
  2 ADC0809模数转换器简介
  2.1 ADC0809的结构功能
  本数据采集系统采用计算机作为处理器电子计算机所处理和传输的都是不连续的数字信号,而实际中遇到的大都是连续变化的模拟量,模拟量经传感器转换成电信号后,需要模/数转换将其变成数字信号才可以输入到数字系统中进行处理和控制,因此,把模拟量转换成数字量输出的接口电路,即A/D转换器就是现实信号转换的桥梁。
  目前,世界上有多种类型的A/D转换器,如并行比较型、逐次逼近型、积分型等。本文采用逐次逼近型A/D转换器,该类A/D转换器转换精度高,速度快,价格适中,是目前种类最多,应用最广的A/D转换器。逐次逼近型A/D转换器一般由比较器、D/A转换器、寄存器时钟发生器以及控制逻辑电路组成。
  ADC0809就是一种CMOS单片逐次逼近式A/D转换器,其内部结构如图2所示。该芯片由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型D/A转换器、逐次逼近寄存器、三态输出锁存器等电路组成。因此,ADC0809可处理8路模拟量输入,且有三态输出能力。该器件既可与各种微处理器相连,也可单独工作。其输入输出与TTL兼容。
  基于8051单片机实现多路数据采集与通信控制的设计方法
  ADC0809是8路8位A/D转换器(即分辨率8位),具有转换起停控制端,转换时间为100μs采用单+5V电源供电,模拟输入电压范围为0~+5V,且不需零点和满刻度校准,工作温度范围为-40~+85℃功耗可抵达约15mW。
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