单片机 数据采集系统 实验报告
数据采集实验报告
基于Labwindows/CVI 的数据采集实验报告一、实验目的通过软件Labwindows/CVI 编写仪器面板，将外部信号接于数据采集卡的模拟输入0号通道，外部信号由单片和AD9850组成的信号发生器发出。
当在仪器面板上单击“开始”按钮时，信号发生器所发出的信号显示在面板上。
仪器面板如下图所示。
二、实验器材PC 机一台，单片机开发箱，信号发生器，数据采集卡，示波器，220V 交流电源，导线若干等。
三、实验原理1.显示波形的原理框图如下：信号 采集卡 计算机 LabWindows/CVI 软件在上图所示的框图中，计算机对采集卡发出指令，启动采集卡，计算机将采集的信号数据进行存储、处理和显示，从而将波形显示在面板上。
采集卡将被测信号转为离散的数字信号，并保存在计算机的数组中，计算机通过Labwindows/CVI软件将保存在数组中的离散数字信号显示在图形控件中。
2.主要程序流程图开始主函数加载显示图形用户界面调用StartCallback函数定义所用通道数定义采样频率nidaqAICreateTask ( ) // 创建采样任务nidaqAIConfigScanClockRate ( ) // 设置扫描速率nidaqAIConfigBuffer ( ) // 设置缓冲区大小nidaqAIStart( ) // 采样任务开始nidaqAIRead ( ) // 从缓冲中读取数据nidaqAIStop ( ) //结束采样任务DeleteGraphPlot( ) // 先清除Graph 上已有的图形PlotY( ) // 把从缓冲中读到的数据画到Graph上（显示波形）调用CloseCallback函数QuitUserInterface (0) // 退出界面四、实验步骤1.面板设计（1）启动Labwindows/CVI，在工程窗口中如下操作：File—New—User Interface（*.uir）进入用户界面编辑窗口，在用户界面编辑窗口中如下操作：Create—Panel创建新仪器面板，并取名为PANEL，标题签设为“数据采集显示仪”，调整好面板的标题字体的样式和面板的颜色大小等等。
单片机实验数据采集_AD转换
单片机实验报告姓名： XX班级： XXXXX学号： XXXXXXX专业：电气工程与自动化实验1 名称：数据采集_A/D转换一、实验目的⑴掌握A/D转换与单片机接口的方法；⑵了解A/D芯片0809 转换性能及编程方法；⑶通过实验了解单片机如何进行数据采集。
二、实验设备装有proteus和keil软件的电脑一台三、实验说明及实验原理：A/D 转换器大致分有三类：一是双积分A/D 转换器，优点是精度高，抗干扰性好，价格便宜，但速度慢；二是逐次逼近式A/D转换器，精度、速度、价格适中；三是并联比较型A/D转换器，速度快，价格也昂贵。
实验用ADC0809属第二类，是8位A/D转换器。
每采集一次一般需100μs。
由于ADC0809A/D 转换器转换结束后会自动产生EOC 信号（高电平有效），取反后将其与8031 的INT0 相连，可以用中断方式读取A/D转换结果。
ADC0809 是带有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，可以和单片机直接接口。
(1) ADC0809 的内部逻辑结构由图1.1 可知，ADC0809 由一个8 路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D 转换器和一个三态输出锁存器组成。
多路开关可选通8 个模拟通道，允许8 路模拟量分时输入，共用A/D 转换器进行转换。
三态输出锁器用于锁A/D 转换完的数字量，当OE 端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。
(2) ADC0809 引脚结构ADC0809各脚功能如下：D7 ~ D0：8 位数字量输出引脚。
IN0 ~ IN7：8位模拟量输入引脚。
VCC：+5V工作电压。
GND：地。
REF（+）：参考电压正端。
REF（-）：参考电压负端。
START：A/D转换启动信号输入端。
ALE：地址锁存允许信号输入端。
（以上两种信号用于启动A/D转换）.EOC：转换结束信号输出引脚，开始转换时为低电平，当转换结束时为高电平。
基于单片机的实验室数据采集系统的设计
基于单片机的实验室数据采集系统的设计
随着科技的不断发展，实验室数据采集系统在科学研究和工程实践中扮演着越来越重要的角色。
本文将介绍一种。
实验室数据采集系统是指通过传感器将实验室中的数据采集并传输到计算机或其他设备中进行处理和分析的系统。
为了设计一款高效可靠的实验室数据采集系统，我们选择了单片机作为主要控制器。
在本系统中，我们选用了一款性能稳定可靠的单片机作为主控制器，其具有较高的运算速度和良好的扩展性。
同时，我们还选择了多种传感器来采集实验室中的各类数据，如温度、湿度、压力等。
在系统的硬件设计中，我们采用了模块化设计的思路，将主控制器、传感器和通信模块分别设计成独立的模块，以提高系统的可维护性和易扩展性。
同时，我们还采用了多种接口标准，如USB、RS232等，以便于与计算机或其他设备进行数据交互。
在系统的软件设计中，我们采用了嵌入式C语言进行编程。
通过编写相应的程序，我们可以实现数据的采集、存储和传输等功能。
同时，为了提高系统的稳定性和可靠性，我们还加入了异常处理和数据校验等功能。
在实际应用中，该实验室数据采集系统具有很大的应用前景。
它可以广泛应用于各类实验室中，如化学实验室、物理实验室、生物实验室等。
通过采集和分析实验数据，研究人员可以更好地理解实验现象，推动科学研究的进展。
总之，基于单片机的实验室数据采集系统的设计是一个具有挑战性和实用性的工程项目。
通过合理的硬件设计和软件编程，我们可以实现高效可靠的数据采集和处理。
这将为科学研究和工程实践提供强有力的支持，推动科技创新和社会发展。
基于ARM多路采集系统实验报告汇总
前言多路数据采集系统在现代工业中是必不可少的。
基于单片机的多路数据采集系统是一种对单片机性能要求中等，结构简单，实用性较强的低端电子产品，单片机作为核心器件，以其体积小、成本低、速度快、升级容易等优点具有很好的现实意义。
单片机实现的数据采集系统的应用越来越多的被采用.本文介绍了基于ARM的数据采集的硬件设计和软件设计，数据采集系统是模拟域与数字域之间必不可少的纽带，它的存在具有着非常重要的作用。
本文介绍的重点是数据采集系统，而该系统硬件部分的重心在于单片机。
数据采集与通信控制采用了模块化的设计，数据采集与通信控制采用了ARM单片机来实现，硬件部分是以ARM为核心，还包括A/D模数转换模块，显示模块，和串行接口部分。
该系统从机负责数据采集并应答主机的命令。
8路被测电压通过模数转换器ADC0809进行模数转换，实现对采集到的数据进行模拟量到数字量的转换，并将转换后的数据通过串行口MAX232传输到上位机，由上位机负责数据的接受、处理和显示，并用LED数码显示器来显示所采集的结果。
软件部分应用keil编写控制软件，对数据采集系统、模数转换系统、数据显示、数据通信等程序进行了设计。
关键词：数据采集 ARM ADC0809 MAX232目录前言 (1)第1章绪论 (3)§1.1研究背景及其目的意义 (3)§1.2课题设计内容及要求 (5)§1.3硬件设计方案 (6)§1.4 软件设计方案 (7)第2章多路数据采集系统的硬件设计 (10)§2.1 ARM芯片控制模块 (10)§2.2 模拟电压采集接口模块 (12)§2.3 LCD显示模块 (14)第3章多路数据采集系统的软件设计 (17)§3.1 主程序流程的设计 (17)§3.1.1 开关量检测的软件设计 (18)§3.1.2 LCD显示的软件设计 (18)§3.2定时中断的软件设计 (19)§3.2.1 AD转换的软件设计 (20)§3.2.2 键盘扫描的软件设计 (21)结论 (22)参考文献 (23)致谢 (23)附录 (24)第一章绪论1.1研究背景及其目的意义近年来，数据采集及其应用受到了人们越来越广泛的关注，数据采集系统也有了迅速的发展，它可以广泛的应用于各种领域。
数据采集存储系统实验报告
数据采集存储系统陈俣兵任加勒蔡露薇摘要：本系统以C8051F360单片机最小系统为核心，结合FPGA及高速A/D数据采集模块，可靠地实现对一路外部信号进行采集、存储及FFT频谱分析。
系统硬件可以分为模拟部分和数字部分。
模拟电路主要包括信号调理电路、锁相环模块及A/D模块、D/A模块。
调理电路主要调节信号的幅度及直流偏置，以满足A/D对输入信号1~2V的幅度要求。
锁相环模块为A/D模块提供时钟信号，以实现对输入信号的整周期采样，防止频谱泄露。
数字部分主要由FPGA实现，用于数据的存储、传输等。
本系统对锁相环的使用实现了采样频率对输入信号的跟踪，大大增加了输入信号频率变化范围。
测试显示本系统谐波分量测量误差小于1%，系统稳定可靠。
关键字：FFT C8051F360 FPGA 锁相环一、方案选择与论证1.系统整体方案比较与选择方案一：采用扫频外差法。
将输入信号和扫频本振产生的信号混频，使变频后信号不断移入窄带滤波器，进而逐个选出被测频谱分量。
这种方法的优点是扫频范围大，但对硬件电路要求较高，分辨率不高，难以满足题目要求。
方案二：采用单片机来实现。
采用单片机系统控制AD转换器将交流电压电流信号存入缓冲区后，由CPU进行频谱分析以及功率计算。
此方案可以使控制模块的设计较为简单。
但是，频谱分析的计算（如FFT）具有数据量大，乘法运算居多的特点。
此弊端只能通过减少采样点数或外扩运算芯片来解决，前者会降低测量精度，而后者会增加外围硬件设计的复杂程度。
方案三：C8051F360单片机结合FPGA及锁相环模块实现。
利用锁相环模块对输入信号频率进行跟踪，能够实现对信号每个周期采集相同点的数据，保证了单片机进行频谱分析（FFT运算）时，数据的正确性。
利用FPGA设计两个双口RAM，一个用于存储采集的外部信号数据，另一个用于存储单片机进行FFT运算过程中的大量数据。
此方案硬件电路十分简单，且能够按需求方便地改变采集的数据量大小，提高运算结果的精度。
单片机数据采集控制系统设计报告
单片机数据采集控制系统设计报告前言单片机的应用介绍（1）在智能仪器仪表中的应用：在各类仪器仪表中引入单片机，使仪器仪表智能化，提高测试的自动化程度和精度，简化仪器仪表的硬件结构，提高其性能价格比。
（2）在机电一体化中的应用：机电一体化产品是指集机械、微电子技术、计算机技术于一本，具有智能化特征的电子产品。
（3）在实时过程控制中的应用：用单片机实时进行数据处理和控制，使系统保持最佳工作状态，提高系统的工作效率和产品的质量。
（4）在人类生活中的应用：目前国外各种家用电器已普通采用单片机代替传统的控制电路。
（5）在其它方面的应用：单片机除以上各方面的应用，它还广泛应用于办公自动化领域、商业营销领域、汽车及通信、计算机外部设备、模糊控制等各领域中。
1、课程设计的目的和要求1.1 课程设计的目的运用单片机原理及其应用等课程知识,根据题目要求进行软硬件系统的设计和调试,从而加深对本课程知识的理解, 把学过的比较零碎的知识系统化，比较系统的学习开发单片机应用系统的基本步骤和基本方法，使学生应用知识能力、设计能力、调试能力以及报告撰写能力等有一定的提高。
1.2 课程设计要求：用8051单片机设计数据采集控制系统，基本要求如下：（1）可实现8路数据的采集，假设８路信号均为0-5V的电压信号；（2）采集数据可通过数码管显示，显示格式为：[通道号] 电压值，如[0 1] 4.5（3）可通过键盘设置采集方式；（单点采集、多路巡测、采集时间间隔*）（4）具有异常数据声音报警功能：对第一路数据可设置正常数据的上限值和下限值，当采集的数据出现异常，发出报警信号。
DAC0832芯片内有两级输入寄存器，使DAC0832具备双缓冲、单缓冲和直通三种输入方式，以便适于各种电路的需要(如要求多路D/A异步输入、同步转换等)。
D/A转换结果采用电流形式输出。
要是需要相应的模拟信号，可通过一个高输入阻抗的线性运算放大器实现这个供功能。
运放的反馈电阻可通过RFB端引用片内固有电阻，还可以外接。
数据采集系统实验报告报告
选择美国ATMEL公司的CMOS8位单片机AT89C51，其工作电压为2.7~6V，具有低电压低功耗性能和高性价比，兼容标准MCS-51指令系统，4Kbytes的PEROM和128bytes的RAM，片内置通用的8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元。
AT89C51是一种带有4 KB闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS 8位微处理器，可为很多嵌入式控制系统提供灵活且价廉的方案。所以，本设计采用ATMEL公司的AT89C51作为程序的主控芯片。
一、
根据题目基本要求，可将其划为如下几个部分：
4路模拟信号A/D转换
单片机数据处理
LED显示测量结果
D/A转换模拟量输出
系统框图如图1所示：
图1单片机数据采集系统框图
1
由于被测电压范围为0~5V，分辨率为8位，转换时间为100us，所以A/D转换部分，本系统选择常用的8路8位逐次逼近式A/D转换器ADC0809。
Vcc：电源输入线(+5v~+15v)
Vref：基准电压输入线(-10v~+10v)
AGND：模拟地,摸拟信号和基准电源的参考地.
DGND：数字地,两种地线在基准电源处共地比较好
二、
本系统硬件电路包括以下几个部分：
AT89C51外围电路（如时钟电路、复位电路等）
AT89C51和ADC0809接口电路
3
这里选择的是广州周立功单片机发展有限公司自行设计的数码管显示驱动及键盘扫描管理芯片ZLG7289B，它可直接驱动8位共阴式数码管（或64只独立LED），同时还可以扫描管理多达64只按键。ZLG7289B内部含有显示译码器，可直接接受BCD码或16进制码，并同时具有2种译码方式。此外，还具有多种控制指令，如消隐﹑闪烁﹑左移﹑右移﹑段寻址等。ZLG7289B采用SPI串行总线与微控制器接口，仅占用少数几根I/O口线。利用片选信号，多片ZLG7289B还可以并接在一起使用，能够方便地实现多于8位的显示或多于64只按键的应用。
最新电子系统设计实验报告多路数据采集系统设计单片机设计类终稿
电子系统设计报告题目:多路数据采集系统设计(单片机设计类摘要:本设计采用ATmega16单片机作为数据采集系统的控制核心,系统分为数据采集模块、A/D转换模块、软件控制模块、键盘模块和显示模块。
该系统硬件部分的重心在于单片机,首先数据采集模块采集由外接电路传输过来的两路不同电压,再通过A/D转换模块进行模数转换,实现对采集到的数据进行模拟量到数字量的转换,并将转换后的数据通过数码管显示出来,通过按键可以控制要采集哪路的模块。
该系统软件部分应用编写控制软件,对数据采集系统、模数转换系统、数据显示等程序进行了设计。
关键词:ATmega16单片机;数据采集;A/D转换。
Abstract:This design uses the ATmega16 MCU as the control core of a data acquisition system, system is divided into data acquisition module, A / D conversion module, the software control module, keyboard module and display module. The hardware of the system is the focus of scm. The first data acquisition module by the external circuit transmission over two different voltage, then through A / D conversion module for analog-digital conversion, to achieve the data collection for analog to digital conversion, and stores the converted data through the digital tube display, through the buttons can control which road to acquisition module. The system software application software of control, data acquisition system,A / D conversion system, data display program design.key words: ATmega16 MCU;Data acquisition;A / D conversion.一、设计目的和要求设计一个2路数据采集系统,需要采集的模拟信号为电压信号,用电位器构成的分压电路来模拟。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
单片机数据采集系统实验报告
1、被测量温度范围：0-120℃，温度分辨率为0.5℃。
2、被测温度点：2个，每5秒测量一次。
3、显示器要求：通道号2位，温度4位（精度到小数点后一位）。
显示方式为定点显示和轮流显示。
4、键盘要求：
（1）定点显示设定；（2）轮流显示设定；（3）其他功能键。
设计内容：
1、单片机及电源模块设计：
单片机可选用AT89S51及其兼容系列，电源模块可以选用7805等稳压组件，本机输入电压范围9-12v。
2、存储器设计：
扩展串行I2C存储器AT24C02。
要求：
AT24C02的SCK接P3.2
AT24C02的SDA接P3.4
2、传感器及信号转换电路：
温度传感器可以选用PTC热敏电阻，信号转换电路将PTC输出阻值转换为0-5V。
3、A/D转换器设计：
A/D选用ADC0832。
要求：
ADC0832的CS端接P3.5
ADC0832的DI端接P3.6
ADC0832的DO端接P3.7
ADC0832的CLK端接P2.1
4、显示器设计：
6位共阳极LED显示器，段选（a-h）由P0口控制，位选由
P2.2-P2.7控制。
数码管由2N5401驱动。
5、键盘电路设计：
6个按键，P2.2-P2.7接6个按键，P3.4接公共端，采用动态扫描方式检测键盘。
6、系统软件设计：
系统初始化模块，键盘扫描模块，数据采集模块，标度变换模块、显示模块等。
设计报告要求：
设计报告应按以下格式书写：
（1）封面；
（2）设计任务书；
（3）目录；
（4）正文；
（5）参考文献。
其中正文应包含以下内容：
（1）系统总体功能及技术指标描述；
（2）各模块电路原理描述；
（3）系统各部分电路图及总体电路图（用PROTEL绘制）；（4）软件流程图及软件清单；
（5）设计总结及体会。