键控大数据采集及数值显示电路设计(微机原理)
二○一二～二○一三学年第一学期
信息科学与工程学院
自动化系
课程设计计划书
班级：自动化1006班
课程名称：微机原理及应用课程设计姓名：
指导教师：
二○一二年月十二日
一、设计题目
键控数据采集及数值显示电路设计
二、设计任务
按不同的数字键（0、1、2、3、4、5、6、7）采集0809相应数据通道的模拟量，并在LED数码管上显示值。
设定输入模拟量在0—5V范围内，显示值在0—255范围内。
三、设计要求
1.画出连接线路图或功能模块引脚连接图。
2.采用8088CPU作主控制器，0809作A/D转换器，采用直接地址译码方法，给各芯片分配地址，选取芯片中必须包含有8255。
3.采用3个共阴极型LED动态显示，只需显示0—255范围内的值。
四、设计思想及需要用的主要芯片
1、设计思想
首先通过编程对8255初始化，然后通过8255对ADC0809转换器初始化，通过0~7号按键（在这里0~7号按键用开关实现，有按键的过程中会有抖动，所以需要加入一个74LS244芯片，用于缓冲），经8088微处理器处理后选择ADC0809的模拟通道，将0~5V内的模拟量通过选择的模拟通道传递给模数转换器，通过转换器把模拟量转换为0~255之间的数字量，将数字量通过可编程并行接口8255（在这里端口A作为数据输入端，端口B作为数据输出端，端口C 作为控制端），送给LED数码管显示。
2.主要芯片及其功能
ADC0809是8位逐次逼近式A/D转换器。
片内有8路模拟开关及地址锁存与译码电路、8位A/D转换和三态输出锁存缓冲器。
其芯片引脚图如下
8255是Intel公司生产的可编程并行I/O接口芯片，有3个8位并行I/O 口。
具有3个通道3种工作方式的可编程并行接口芯片（40引脚）。
74LS244是数据输入三态缓冲器。
外设输入的数据和状态信号，通过数据输入三态缓冲器井经过数据总线传递给微处理器。
8个数据输入端与外设相连，8个数据输出端与微型计算机的数据总线相连。
其引脚图如下
74LS273是数据输出寄存器。
8个输入端微型计算机的数据总线相连，8个数据输出端与外设相连，由时终端控制数据的写入。
其引脚图如下
六、流程图：
七、源程序代码
STACK SEGMENT
DW 32 DUP(0)
STACK ENDP
DA TA SEGMENG
BUF DB 40H,79H,24H,30H,19H,12H,02H,78H,00H,18H ;0~9的字形码
IBUF DB 4,0,4 DUP(0) ;分配空间，为存储数据做准备DA TA ENDS
CODE SEGMENT
START PROC FAR
ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACK
PUSH DS
SUB AX,AX
PUSH AX
MOV AX,DA TA
MOV DS,AX
MOV DX,383H ;8255控制字寄存器的端口地址
MOV AL,83H ;方式选择字
OUT DX,AL
LOP1: MOV AL,0
MOV DX,005H ;读74LS244芯片地址
IN AL,DX ;读74LS244端口地址
AND AL,OFFH
JZ LOP5
MOV BL,0
LOP2：CMP AL,01H ;将按键转化成相应的数字
JE LOP3
SHR AL,1
INC BL
JMP LOP2
LOP3：MOV AL,BL
OUT DX,AL ; 启动A/D转换并选择通道
MOV DX,382H ;PC端口地址
LOP4：IN AL,DX
TEST AL,01H ;为1表示转换结束，否则继续等待
JZ LOP4
MOV DX,383H ;控制字寄存器的端口地址
MOV AL,80H ;写OE让其有效
OUT DX,AL
MOV AL,1 ;PC端口选择位置位字
OUT DX,AL ;将ADC0809的EOC改为高电平有效
MOV AL,0BH;
OUT DX,AL ;使OE有效，允许输出
MOV DX,383H
MOV 90H ;将PA端口设置为输入
OUT DX,AL
MOV DX,380H ;写PA端口，将转化结果写入8255
IN AL,DX
MOV DX,383H ;设置控制字，将PB端口设置为输出
MOV AL,80H
OUT DX,AL
MOV DX,381H ;读PB端口
OUT DX,AL
LOP5:MOV CL,10
MOV AH,0
BEGIN:DIV CL
MOV BP,OFFSET IBUF ;依次将百位，十位，个位存入IBUF MOV [BP+4]，AH
MOV AH,0
DIV CL
MOV [BP+3]，AH
MOV AH,0
DIV CL
MOV [BP+2]，AH
MOV [BP+5],0DH ;存入回车符
MOV AH,04H ;用于操作七段显示器的位码
SHOW:MOV BL,DS:[BP+2]
MOV BH,0
MOV AL,BUF[BX] ;取出BCD数七段显示码，用于显示
MOV DX,380H ;74LS273端口地址，输出端码
OUT DX,AL
MOV AL,AH
MOV DX,384H ;输出位码
OUT DX,AL
MOV CX,1000 ;延时
LOOP $
INC BP ;调整指向BCD码的指针，用于显示下一个数字SHR AH,1 ;调整位码指针，是的下一个七段显示器有效
AND AH,AH ;判断三位数字是否已经完全输出
JNZ SHOW ;没有输入完，则跳转至SHOW
MOV AH,11 ;检测有无输入
INT 21H
CMP AL,0
JNZ LOP1 ;若有按键，则返回继续选择通道继续执行
RET
START ENDP
CODE ENDS
END START
八、实验小结
此次试验对于我来说是一次历练，由于我们在做实验时做的题目相对于这一次的课程设计来说要简单，所以开始拿到题目是有一些茫然。
冷静下来后开始分析题目，首先得知道题目究竟要我们做什么，实现什么功能。
然后拿着我们的《微机原理、汇编与接口技术》课本，分析一个个学过的芯片，看它能够实现什么功能，分析芯片的引脚应该怎样连接。
除了已经要求必须要用到的主要芯片，还需要找出一些辅助芯片，看究竟用哪一个芯片，能够是连接的电路图能够更加的简介。
在画硬件电路图上我也遇到了问题，由于没有选修电子电路CAD那门课，我一开始对Protel软件完全不熟悉，所以开始完全不知道图怎么画，最后请教的同学，他们教我怎样选择芯片、怎样选择一些元器件、怎样连接试图看起来更加清晰。
在Protel 软件里面所有芯片内部的接Vcc的引脚和接地的引脚都没有显示，再此加以说明。
在实现功能的时候自己也遇到了一些麻烦，比如我们一般做试验的时候，实验室里面不需要我们对如何实现8086芯片的功能进行连线，只需把相应的数据总线等与其他的芯片连接起来即可，且许多芯片的内部已经接好，不需要我们另外连接。
在该课程设计中模拟量是0~5V，我在这里在ADC0809的ref(+)和ref(-)端分别接+5V和地,在在它们之间接一个滑动变阻器来实现。
实用标准文案
实用标准文案。
数据采集电路和简易存储示波器设计
梧州学院课程论文(2012 -2013学年第一学期)课程论文题目:数据采集电路和简易存储示波器设计学生姓名：石凯摘要：设计中采用了模块化设计方法，并使用了多种EDA工具，提高了设计效率。
整个设计实现了存储示波器的所有功能要求，达到较高的性能指标。
本设计分为四个模块分别是：数据采集模块，控制模块和数据存储模块和数据输出模块。
数据采集模块采用A/D(ADC0809)对不同频率的输入信号分别以相应的采样速度予以采样，并将采样数据存在FPGA内部的RAM中。
数据输出模块采用D/A(DAC0832)输出采样信号，在示波器上以X-Y的方式显示波形。
控块以采用EDA中的状态机控制A/D的采样和数字信号的输出。
关键词: 数字存储示波器，状态机， AD，DA， EDA,LPM RAM一、设计内容：数据采集电路和简易存储示波器设计二、设计目的与要求：用ADC0809采集外部一个信号(从IN1输入)，转换为8位的二进制数据存储到存储器中，采样一个周期后，把存储器里面的数据重新读出来，通过DAC0832输出，用示波器观察比较被采集的信号和重新输出的信号。
三、设计原理本设计利用FPGA直接控制ADC0809对模拟信号进行采样，然后将转换好的8位二进制数迅速存储到FPGA内部RAM存储器中，在完成对模拟信号一个或数个周期的采样后，由外部按键电路系统将存储器中的采样数据读出处理。
包括如下模块：对ADC0809的采样控制电路、8位地址计数器、存储器、D触发器和按键电路模块。
为使电路设计更加简单快捷，且方便阅读与理解，本电路使采用模块化的设计思想，先由VHDL源程序对各个模块进行独立编写（对各个模块进行硬件描述）、测试，然后生成原理图封装，再用原理图方式进行连接、整合。
A/D采样控制电路可以分为三个部分来分别实现：ADC0809的控制部分、地址计数器部分、数据存储器部分。
系统框图：在设计整个系统的过程中，可以把设计分成信号采样、存储、信号输出等几部分。
采集AD值显示波形图案例原理与测试说明
“采集AD值显示波形图”案例原理与测试说明1 程序设计目标及程序运行效果说明程序设计目标：该程序是分时的采集四种AD值，并利用定时器以上位机要求的不同速率定时发送AD值，上位机把上传的四种AD值分别显示成波形。
程序运行效果说明：采集的四种AD值显示在上位机上，通过改变温度和光照强度可以看出波形的变化。
2 程序相关电路及工作原理说明2.1工作原理下位机工作原理：主函数中分时初始化四种AD，AD中断根据不同的标志位获取相应的AD值，我们用定时器T0计时，T0中断根据上位机要求的速率通过串口发送四个AD值。
串口通信采用协议来完成，发送过程包含：包头(A5)，中间数据(P1.0AD值，P1.1AD值，温度AD值，光AD值，四种10位AD值中剩余两位的和)，校验和(前面六个字节的和，进位丢弃)，共七个字节，如：A5 01 02 71 03 60 7C ；接收过程包含：包头(5A)，中间数据(上位机修改下位机传输速率)，校验和(前面两个字节的和，进位丢弃)，如：5A 04 5E 。
串口中断接收上位机发送过来的用于调节下位机发送速率的包，并用校验和检查收到的包是否正确，如果正确则在定时器T0中断中修改发送数据的频率，否则丢弃该包。
上位机工作原理：接收下位机发送的包，并通过校验和检查收到的包是否正确，如果正确则把收到的四个字节的AD 值分别显示成四种波形图，分别对应P1.0口电压值，P1.1口电压值，温度值，光照值。
上位机还可以调节下位机发送数据的频率，分别为低速，中速和高速，可以从波形图中很清楚的观察到速率的变化。
每一副波形图都有提取波形数据，保存波形图等功能。
2.2 程序总框图设计流程如下否是否初始化串口 串口中断，收到上位机发送的数据初始化定时器T0 T0中断，按照上位机的要求速率通过串口定时发送AD 数据包给上位机 上位机显示下位机发送四种AD 值的波形图 是否通过校验 丢弃该包 上位机发送要求的速率给下位机 是否通过校验 丢弃该包 主函数分时初始化AD AD 中断，获取四种AD 值2.3 上位机图形界面3 测试方法（1）将Hex文件下载到实验板；（2）打开“工程文件”文件夹，打开“上位机”文件夹，并启动程序Ware.exe;（3）采集波形软件自动连接实验板；（4）出现波形并正常显示即为成功。
1-单片机键盘与显示电路设计
独立式按键 单片机控制系统中，往往只需要几个 功能键，此时，可采用独立式按键结构。 1．独立式按键结构 独立式按键是直接用I/O口线构成的单 个按键电路，其特点是每个按键单独占 用一根I/O口线，每个按键的工作不会影 响其它I/O口线的状态。独立式按键的典 型应用如图９-３所示。
V CC
P 1.0 P 1.1 P 1.2 P 1.3 P 1.4 P 1.5 P 1.6 P 1.7
P1口某位结构
P1口电路中包含有一个数据输出锁存器、一个三态数据输入缓冲器 、一个数据输出的驱动电路。 P1口的功能和驱动能力
P1口只可以作为通用的I/O口使用；
P1可以驱动4个标准的TTL负载电路； 注意在P1口作为通用的I/O口使用时，在从I/O端口读入数据时，应 该首先向相应的I/O口内部锁存器写“1”。 举例：从P1口的低四位输入数据 MOV MOV P1,#00001111b ;;先给P1口底四位写1 A,P1 ;;再读P1口的底四位
依此规律循环，即可使各位数码管显 示将要显示的字符。虽然这些字符是在不 同的时刻分别显示，但由于人眼存在视觉 暂留效应，只要每位显示间隔足够短就可 以给人以同时显示的感觉。 采用动态显示方式比较节省I/O口，硬 件电路也较静态显示方式简单，但其亮度 不如静态显示方式，而且在显示位数较多 时，CPU要依次扫描，占用CPU较多的时 间。
矩阵式按键 单片机系统中，若使用按键较多时，通 常采用矩阵式（也称行列式）键盘 1.矩阵式键盘的结构及原理 矩阵式键盘由行线和列线组成，按键位 于行、列线的交叉点上，其结构如下图9-4 所示。
＋5 V 0 4 8 12 0 1 5 9 13 1 2 6 10 14 2 3 7 11 15 3 0 1 2 3
数据采集系统设计原理PPT课件
▪ 例：青岛项目 薄膜蒸发器项目
▪
南理工压力，速度测量系统
例子
.
例子
各. 种传 感器
智能数据 采集模块
下位机
RS485
工控机
.
.
USB总线数据采集系统
.
温湿度变送器
压差变送器 风速变送器 电压电流变
送器 流量传感器
各种传感器
机箱 供电电源
USB数据采集卡
USB总线
基于Labview平台 开发的数据采集
2、单片机的结构及组成
.
Sensor Sensor 开关量
键盘
打印
调理电路
放大滤波 整形
Smit触发器
A/D 整形
显示LED 报警
0832D/A 通信RS232
基于8051的智能仪表的组成
13.5基于IPC与PLC的测控系统
.所有的工业控制中，PLC的可靠性是最高的，其弱点是： （1）显示功能和数据处理的能力不如IPC机， （2）开关控制功能强大，模拟量控制能力稍差。 PLC一般应用于批量不大的工业设备和工厂生产过程的自 动控制。如果系统中开关量多（10个以上），采用PLC。 如今PLC 作为下位机与PC机，IPC进行连网，组成计算机 集散控制与管理系统（DCS）前景非常好。
软件
工业控制机
下位机机箱
上位机
13.3基于单片机数据采集系统
▪ . 1、单片机的特点 ▪ （1）可靠性高：芯片本身是按工业测控环境要求设计，其工业抗
干扰能力强，指令及系统常数因化在ROM中，不易破坏，硬件集成 度高，所以可靠性高。 ▪ （2）易扩展：单片机提供扩展用三总成，并行、串行I/O引脚，易 构成各种规模的计算机应用系统。 ▪ （3）控制功能强，软件指令丰富。 ▪ （4）存储容量小，一般RAM仅几百字节，ROM为几千字节 ▪ 8位： 256 4k 8k ▪ 扩展后： 64k 64k ▪ （5）体积小 ▪ （6）开发周期短，成本低
数据采集与分析技术(第2版)课件：数据采集系统常用电路
数据采集系统常用电路
为了进一步说明 AD585 的应用，我们给出 AD585 与 12 位采样芯片 AD578K 的连接电路图，如图 6.11 所示，其 中 AD578K 的 27 脚作为 10V 范围输入脚与 AD585 的输出 脚相连。 AD578K 的 21 脚为采样变换启动命令脚，由高跳 低时启动采样。 AD578K 的 20 脚为结束采样信号端，在采 样期间保持高电平，驱动 AD585 的 12 脚( HOLD )保持信号。
数据采集系统常用电路
假若保持命令与 A / D 的转换命令同时发出，那么当输 入信号变化缓慢到在孔径时间T P 内输入信号的变化量小于 A / D 转换的分辨力时，采集系统不需要采样/保持器。即当 允许输入信号最大变化率(d V / d t )max 与采样/保持器的孔径 时间 T P 的乘积量小于 A/ D 转换器所能分辨的最小电压( 2- n ×V F ，其中 V F 是 A / D 转换的满度值)时，也就是
6. 1. 2 CD4051 CD4051 是常用的由场效应管组成的单端 8 通路模拟开
关，它的原理图如图 6. 3 所示。它有 3 根二进制的控制输入 端 A 、 B和 C以及1根禁止输入端 INH (高电平禁止)。片上 有二进制译码器，可由 A 、 B 和 C 共 3 个二进制信号在 8 个通路中选择 1 个。当 INH 为高电平时，无论 A 、 B 和 C 为何值， 8 个通路都不通。
多路转换设计中最令人关心的电气元件是开关器件，一 般常用的是机电开关和固体多路开关。机电开关有干簧继电 器、湿式水银继电器等。机电开关在通断指标方面具有近似 理想的电气特性，但是速度和体积等方面则不够理想。另外， 在簧片和连线间还存在有热电势。固体多路开关有双极型晶 体管、场效应管，目前集成电路中多用 CMOS 结构， CMOS 集成电路开关体积小、速度快、导通电阻较低。
数据采集显示系统设计(查询法)_硬件课设报告
硬件技术课程设计实验报告报告名称：数据采集显示系统设计二（查询法）学院专业：自动化学院自动化专业二○一二年六月二十六日一、实验目的1、利用PC机和实验装置设计并实现数据采集显示系统2、进一步掌握微机硬件和软件综合设计二、实验内容和要求通过ADC0809的通道0（IN0）采集电位器的值，并将其通过DAC0832输出，该输出直接连接到ADC0809的通道1（IN1），并将IN0和IN1采集到的模拟电压分别在ＬＥＤ和CRT上显示。
要求：1、设计简单操作页面，具有开始与结束运行控制的功能2、IN0采集的电压值在LED上以十进制显示，IN1采集的值在CRT上以十进制显示3、对IN0采集的通道进行如下处理：（１）如果IN0＜2.5Ｖ，则送00H到DAC0832如果IN0＞＝2.5Ｖ，则送FFH到DAC0832（２）DAC0832的输出接ADC0809的IN1，同时接示波器（３） IN1采集的电压值以十进制在CRT 上显示 4、 ADC0809采用查询方式读取数据 5、 显示须有一定的延时 三、 硬件设计与接线图ADDA 转换模块：XD0—XD7+5Ｖ IOY1 500 10KXIOW 10K5VXD0-XD7CLK PA0 XIOWXD0 XD1IOY0 CS XD05V XIOR 8255检测模块XD0-XD7 D0-D7XIOW WRPA0XIOR RDPA4-PA7L3-L6XA2 A0XA3 A1/Y1 CSPB0-PB7A,B-G,Dp四、程序流程图和清单 主程序流程图：D0 Vref ILED7DAC0832 Xfer CS Rf WR1 Iout1 WR2 Iout2D0 IN0 IN1 ADC0809 D7 IN7CLOCK EOCALE ADD-Ａ START ADD-B ADD-CREF+ ENABLE REF-A B8255数码管键盘单元初始化NONOYESNO YES YESNOYES十进制转换流程图：显示提示信息 读取输入 LED 显示输入是否为1是否为2 结束启动0809开始 转换IN0EOC=1？ 读IN0采样值保存并计算后送0832启动0809IN1，将IN0数据转换成十进制保存EOC=1？读IN1采样值并保存，如果IN1值发生改变，将IN1转换为十进制后保存，在CRT 上显示3、程序清单：;回车换行宏定义CLRF MACROMOV DL,0DHMOV AH,02HINT 21HMOV DL,0AHINT 21HENDMIOY0 EQU 3000HIOY1 EQU 3040HIOY2 EQU 3080HADCS EQU IOY0DACS EQU IOY1PA55 EQU IOY2+00H*4PB55 EQU IOY2+01H*4PC55 EQU IOY2+02H*4 PCTL EQU IOY2+03H*4 STACK1 SEGMENT STACK DW 256(?)STACK1 ENDSDATA SEGMENTDCTBL DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FHDCTBL1 DB 0BFH,86H,0DBH,0CFH,0E6H,0EDH,0FDH,87H,0FFH,0EFH LED DB 3 DUP(0)CRT DB 3 DUP(0)MES0 DB 'PRESS 1 TO START TO CONVEY!',0DH,0AHDB 'PRESS 2 TO QUIT!',0DH,0AH,'$'MES1 DB 'THE DATA IN1 COLLECT IS:',0DH,0AH,'$'BUF DB 2 DUP(0)DATA ENDSSTAC SEGMENT PARA STACKDB 256 DUP(?)STAC ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACSTART:MOV AX,DATAMOV DS,AXMOV DX,PCTL MOV AL,90HOUT DX,AL;显示提示信息LOP2: LEA DX,MES0 MOV AH,09HINT 21HLOP1:MOV DL,0FFHMOV AH,06HINT 21HJZ LOP1CMP AL,'1'JNZ LOP2LOP0: JMP ADDA LOP3: CALL DISPMOV DL,0FFHMOV AH,06HINT 21HCMP AL,'2'JZ EXITJMP LOP0 EXIT: MOV AH,4CH INT 21HADDA: MOV DX,ADCS ;采集通道0数据MOV AL,00HOUT DX,ALMOV DX,PA55L1: IN AL,DXAND AL,01HJZ L1MOV DX,ADCSIN AL,DXMOV BUF,ALCMP AL,7FHJAE L2MOV AL,00HJMP L3L2: MOV AL,0FFHL3: MOV DX,DACS ;转换后送入;DAC0832OUT DX,ALMOV AL,BUF ;数据转换XOR AH,AHMOV BL,33HDIV BLMOV LED,AL ;存入led显示整数;部分MOV DL,0AHMOV AL,AHXOR AH,AHMUL DLDIV BLMOV LED[1],AL ;存入led显示小;数部分MOV DL,0AHMOV AL,AHXOR AH,AHMUL DLDIV BLMOV LED[2],ALMOV DX,ADCS ;采集通道1的数;据MOV AL,01HOUT DX,ALMOV DX,PA55L4: IN AL,DXAND AL,01HJZ L4MOV DX,ADCSIN AL,DXCMP BUF[1],7FHJAE L5JMP L6L5: CMP AL,7FHJAE LOP3JMP L8L6: CMP AL,7FHJB L7JMP L8L7: JMP LOP3L8: MOV BUF[1],AL;通道1数据十进制转换MOV AL,BUF[1]XOR AH,AHDIV BLMOV CRT,AL ;存入CRT显示整;数部分 MOV DL,0AHMOV AL,AHXOR AH,AHMUL DLDIV BLMOV CRT[1],AL;存入CRT显示小;数部分MOV DL,0AHMOV AL,AHXOR AH,AHMUL DLDIV BLMOV CRT[2],ALLEA DX,MES1 ;CRT显示in1数据MOV AH,09HINT 21HMOV AH,02HMOV DL,CRTADD DL,30HINT 21HMOV DL,2EHINT 21HMOV DL,CRT[1]ADD DL,30HINT 21HMOV DL,CRT[2]ADD DL,30HINT 21HMOV DL,56HINT 21HCLRFJMP LOP3DISP PROC ;LED显示子程序MOV AL,LEDLEA BX,DCTBL1XLATMOV DX,PB55OUT DX,ALMOV DX,PC55 MOV AL,04HOUT DX,ALCALL DELAYMOV AL,LED[1]LEA BX,DCTBLXLATMOV DX,PB55OUT DX,ALMOV AL,02HMOV DX,PC55OUT DX,ALCALL DELAYMOV AL,LED[2]LEA BX,DCTBLXLATMOV DX,PB55OUT DX,ALMOV AL,01HMOV DX,PC55OUT DX,ALCALL DELAYRETDISP ENDPDELAY PROC ;延时子程序 PUSH CXMOV BX,60HDEL1:MOV CX,0FFFFHLOOP $DEC BXJNZ DEL1POP CXRETDELAY ENDPCODE ENDSEND START五、实验结果及分析实验结果：结果分析：本次实验的结果与理论值存在一定的误差。
数据采集技术PPT课件
集与处理系统，可实现从数据采集、处理到 控制的全部工作。
2
（4）数据采集过程一般都具有“实时”特性，实时的 标准是能满足实际需要。
（5）随着微电子技术的发展，电路集成度的提高，数 据采集系统的体积越来越小，可靠性越来越高，出 现单片数据采集系统。
✓ CMOS：互补金属氧化物（PMOS管和NMOS管）共 同构成的互补型MOS集成电路制造工艺，功耗很低、 电压范围宽、抗干扰能力强。
✓ TTL：集成电路输入级和输出级全采用晶体管组成的 单元门电路，多发射极实现输入级“与”逻辑，输 出级晶体管实现“非”逻辑。与非门输出结果为： 有0出1，全1出0。+5V等价于逻辑“1”，0V等价于 逻辑“0”，被称做TTL（晶体管-晶体管逻辑电平） 信号系统 。
率信号和开关量信号等。
7
二、数据采集系统的主要性能指标 ➢ ①系统分辨率； ➢ ②系统精度； ➢ ③采集速率； ➢ ④动态范围； ➢ ⑤非线性失真。
8
第二节 数据釆集基本电路
一、运算放大器和测量放大器 1.运算放大器 在模拟集成电路中，集成运算放大器是最基本
又是用途最广的一种电路。集成运算放大器是 高增益、多级直接耦合放大器，在模拟计算中， 这种放大器能够实现各种数学运算，故称为运 算放大器。 ✓ 直接耦合:将前一级的输出端直接连接到后一级 的输入端。 高增益单片集成化运算放大器在自动控制、测 量仪表、计算技术等许多方面都有着极其广泛 的应用，是模拟电子领域中最重要的有源器件。
25
模拟多路开关有机械式、电磁式和电子式三大类。 ➢ 纯机械式开关在现代数据采集系统中已很少使用。 ➢ 电磁式多路开关主要是指各种继电器、干簧管等，
51单片机加CPLD驱动ADC0809的多路数据采集系统
ADC0809 启动受 START、ALE 和 ADDR 信号控制，
一、ADC0809
ADC0809 是 8 位 A/D 转换器、8 路多路开关以及 微处理机兼容的控制逻辑的 CMOS 组件。它是逐次逼 近式 A/D 转换器，容易和单片机总线模式接口。图 1 是 ADC0809 芯片的实物图和引脚图。
51MCU 有与之对应的控制时序，当 MCU 执行指 令 MOVX @DPTR,A 时，将产生如图 3 所示的时序波形 图，P0 口分时复用，分别送出低 8 位地址 addrL 和数 据 data，P2 口送出高八位地址 addrH，并且在 t0 时刻， P3.6（WR）送出低脉冲信号。
通过比较图 2 图、3 波形图，如果将 Wr 信号取反， 就可以得到满足 ADC0809 启动所需的 ALE（START） 信号，从 P0 送出的 data 为其提供 ADDR 通道选择地址。
30 2011. 03
IN3 1 IN4 2 IN5 3 IN6 4 IN7 5 START 6 EOC 7 2-5 8 OE 9 CLOCK 10 VCC 11 VREF(+) 12 GND 13 2-7 14
28 IN2 27 IN1 26 IN0 25 ADD A 24 ADD B 23 ADD C 22 ALE 21 2-1MSB 20 2-2 19 2-3 18 2-4 17 2-8LSB 16 VREF(-) 15 2-6
IN7 5
32 2011. 03
图7 0809与Mini51板接口电路图
单片机制作
MCU
三、程序设计
多路数据采集系统主程序流程图如图 11 所示，外
部中断流程图如图 12 所示。
在 keil 中创建工程，主 C51 程序解读如下。 #include "STC89C51RC.H"//STC 单片机头文件，相当与一 般 51 的 reg51.h #include <absacc.h> #include <stdio.h> #include "STCEEPROM.H"//STC 单片机 EEPROM 读写头文件 // 根据单片机地址译码电路定义单片机扩展地址 #define SEG1 XBYTE[0xffec]// 数码管地址 #define SEG2 XBYTE[0xffed] #define SEG3 XBYTE[0xffee] #define SEG4 XBYTE[0xffef] #define ADC XBYTE[0xffe0]//ADC 地址 #define CH_BYTE EEPROM52// 预定义通道地址在 EEPROM 中存放地址，与单片机型号有关，详细在 STCEEPROM.H 中定义 sbit KEY_UP = P3^5;// 按键端口定义 sbit KEY_DN = P3^4; char CH;// 通道变量，0 ～ 7 unsigned char ledmap[]= // 共阳 LED 数码管译码表 { 0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99, 0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90, //0;1;2;3;4;5;6;7;8;9; 0x40,0x79,0x24,0x30,0x19, 0x12,0x02,0x78,0x00,0x10,
ADC0809_多路数据采集和控制系统设计
1.设计目的本设计包括确定控制任务、系统总体设计、硬件系统设计、软件程序的设计等，使学生进一步学习理解计算机控制系统的构成原理、接口电路与应用程序，巩固与综合专业基础知识和相关专业课程知识，提高学生运用理论知识解决实际问题的实践技能。
2. 设计内容设计一由微机控制的A/D数据采集和控制系统，该卡具有对八个通道上0-5V的模拟电压进行采集的能力，且可以用键盘选择装换通道，选择ADC0809作为A/D转换芯片。
并在显示器上动态显示采集的数据。
3. 设计要求（1）根据题目要求的指标，通过查阅有关资料，确定系统设计方案，并设计其硬件电路图。
（2）画出电路原理图，分析主要模块的功能及他们之间的数据传输和控制关系。
（3）用protel软件绘制电路原理图。
（4）软件设计，给出流程图及源代码并加注释。
4. 系统总体设计步骤第一步：信号调理电路第二步：8路模拟信号的产生与A/D转换器被测电压要求为0~5V的直流电压，可通过电位器调节产生。
考虑本设计的实际需要，我选择八位逐次比较式A/D转换器（ADC0809）。
第三步：发送端的数据采集与传输控制器第四步：人机通道的借口电路第五步：数据传输借口电路用单片机作为控制系统的核心，处理来之ADC0809的数据。
经处理后通过串口传送，由于系统功能简单，键盘仅由两个开关和一个外部中断组成，完成采样通道的选择，单片机通过接口芯片与LED数码显示器相连，驱动显示器相应同采集到的数据。
串行通信有同步和异步两种工作方式，同步方式传送速度快，但硬件复杂；异步通信对硬件要求较低，实现起来比较简单灵活，适用于数据的随机发送和接受。
采用MAX485芯片的转换接口。
经过分析，本系统数据采集部分核心采用ADC0809，单片机系统采用8051构成的最小系统，用LED动态显示采集到的数据，数据传送则选用RS-485标准，实现单片机与PC机的通信。
数据采集与传输系统一般由信号调理电路，多路开关，采样保持电路，A/D，单片机，电平转换接口，接收端（单片机、PC或其它设备）组成。
(完整版)单片机实时数据采集显示系统设计毕业设计
南阳理工学院本科生毕业设计（论文）学院：电子与电气工程学院专业：电气工程及其自动化学生：赵晓婷指导教师：朱清慧完成日期2014年 5 月南阳理工学院本科生毕业设计（论文）单片机实时数据采集显示系统设计Design of Real Time Data Acquisition and DisplaySystemUsing MCU总计：29 页表格：2 个插图：18 幅南阳理工学院本科毕业设计（论文）单片机实时数据采集显示系统设计Design of Real Time Data Acquisition and DisplaySystemUsing MCU学院：电子与电气工程学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：赵晓婷指导教师（职称）：朱清慧（教授）评阅教师：完成日期：南阳理工学院Nanyang Institute of Technology单片机实时数据采集显示系统设计电气工程及其自动化专业赵晓婷[摘要]本文介绍了单片机控制的实时数据采集系统的硬件和软件设计与仿真过程。
硬件部分设计采用单片机AT89C51、字符液晶显示器（HD44780控制器）、图形液晶显示器（KS0108控制器）以及AD转换器AD1674等组成一个完整的单片机控制系统，并且使用8255A芯片对AT89C51的IO口进行了扩展。
系统程序采用模块化的编程思路，通过C 语言进行编程设计，主要程序为AD转换模块和液晶显示模块。
最后，在Proteus平台上进行了软件与硬件交互仿真，实现了系统各项性能指标要求。
[关键字]实时数据采集；AT89C51；液晶显示；C语言Design of Real Time Data Acquisition and DisplaySystemUsing MCUElectrical Engineering and Automation Specialty ZHAO Xiao-tingAbstract: This paper introduces the design and simulation of system controlled by single chip microcomputer.The uses a single chip AT89C51, character liquid crystal display (HD44780 controller), LCD display (KS0108 controller) and AD converter AD1674 to form a complete microcomputer control system, and using the 8255A chip concept, through the C programming language, the main program for the AD conversion module and liquid crystal display module. Finally, system conducts the software and on the Proteus platform,realizing the requirements of performance indicators about the system.Key words：Real time data acquisition；AT89C51；LCD；C language目录1引言..................................................................2 系统方案设计 ..........................................................2.1 系统设计框图.....................................................2.2 器件的选择.......................................................3 系统硬件组成及接口电路设计.............................................3.1 系统硬件组成.....................................................3.2 系统接口电路设计 (1)3.2.1 AD1674与AT89C51的接口电路 (1)3.2.2 8255A与AT89C51的接口电路 (1)3.2.3 KS0108与8255A的接口电路 (1)3.2.4 HD44780与8255A的接口电路 (1)4 系统软件设计 (2)4.1 系统主程序 (2)4.2 AD1674转换程序 (2)4.3 LCD12864显示程序 (2)4.3.1 温度曲线显示程序 (2)4.3.2 汉字显示程序 (2)4.4 LCD1602字符显示程序 (2)5系统仿真 (2)5.1 软件介绍 (2)5.2 Proteus仿真 (2)结束语 ................................................. 错误！未定义书签。