基于单片机的多路数据采集系统的设计与实现.pdf
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1、文章编号:1008 - 1402(2008)04 - 0545 - 03 基于单片机的多路数据采集系统的设计与实现 叶洪海, 李丽敏 (佳木斯大学信息电子技术学院,黑龙江 佳木斯154007) 摘 要: 本数据采集系统是基于单片机AT89S52为控制核心的数据采集系统,该数据采集系统 具有电路简单、 功耗低、 可靠性高等优点,能实现对多路模拟通道信号的数据采集与处理,并将采 集的数据送LED显示器显示等功能.另外,该系统可作信号发生器使用产生频率为1kHz的方波 测试信号. 关键词: 单片机;数据采集系统 中图分类号:TP274 + . 2 文献标识码:A 尽管现在以微机为核心的可编程数据采集
2、与 处理技术作为数据采集技术的发展方向得到了迅 速的发展,并且适于通用微机(如IBM PC系列)使 用的板卡级数据采集产品也已大量出现,组成一个 数据采集系统简单到只需要一块数据采集卡,把它 插在微机的扩展槽内,并辅以应用软件,就能实现 数据采集功能,但这并不会对基于单片机为核心的 数据采集系统产生影响,因为单片机功能强大、 抗干 扰能力强、 可靠性高、 灵活性好、 开发容易等优点,使 得基于单片机为核心的数据采集系统在许多领域得 到了广泛的应用. 本数据采集系统是基于单片机AT89S52为控 制核心的数据采集系统,整个数据采集系统以单片 机为控制核心器件,由ADC0809数模转换器对输 入的
3、被测物理量进行数据采集,将采集的数据送单 片机处理,然后再将处理过后的数据送LED显示 器显示;由模数转换器DAC0832产生1kHz的方波 测试信号. 因此,AD转换电路、DA转换电路的设计是 本设计的研究重点. 1 数据采集系统硬件设计 1. 1 系统总体结构 图1是由变送器、AD和DA转换器、 单片机 及显示电路连接构成的数据采集系统原理框图. 图1 数据采集系统原理框图 各部分模块的作用如下: (1)被测物理量:需要采集的非电量信号,如温 度、 压力等. (2)传感器变送器:为了把这些非电量转换为 电量,需加传感器变送器,使传感器变送器输出的 信号为电压信号. (3)仪表放大器:对微弱
4、的电压信号进行放大, 以便与AD转换器连接,保证AD转换精度. (4)被测电量:本设计采用0V5V之间的直 流电压作为一路输入信号. (5)A D转换器:将模拟量转换成数字量. (6)单片机:是整个系统的控制器件.本设计采 用AT89S52为数据采集系统的控制核心. (7)D A转换器:将数字量转换为模拟量.本设 收稿日期:2008 - 06 - 06 作者简介:叶洪海(1977 - ) ,男,黑龙江集贤人.佳木斯大学信息电子技术学院助教,在读研究生. 第26卷 第4期 佳 木 斯 大 学 学 报(自 然 科 学 版)Vol. 26 No. 4 2008 年07月 Journal of Jia
5、musi University (Natural Science Edition)July2008 计通过它产生方波测试信号. (8)LED显示器:设计中采用4位LED完成数 据的显示功能. 图2AT89S52与AD转换电路的接口 1. 2AT89S52与AD转换电路接口设计 本设计采用ADC0809作为系统的模数转换 器.ADC0809是TI公司生产的8位逐次逼近式模 数转换器,包括一个8位的逼近型的ADC部分,并 提供一个8通道的模拟多路开关和联合寻址逻辑, 为模拟通道的设计提供了很大方便.用它可直接将 8个单端模拟信号输入,分时进行AD转换,在多点 巡回监测、 过程控制等领域中使用非常广
6、泛,所以本 设计中选用该芯片作为AD转换电路的核心. 单片机AT89S52 ,ADC0809及或非门74LS02等共 同组成数据采集系统的AD转换电路如图2所示. 从图中可以看出,IN0IN7为8路输入通道的 模拟量输入端口,单片机的低位地址线P0. 0 ,P0. 1 ,P0. 2分别与ADC0809的输入通道地址选通输入 端A ,B ,C连接,用以选择对应的输入通道.用单片 机P2. 6口与读信号线RD或写信号线WR相结合, 作为ADC0809的START,ALE和OE的选通信号, 实现对ADC0809的控制,完成数据的采集.单片机 的数据线P0口与ADC0809的数据端口D0D7直 接相连
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- 基于 单片机 路数 采集 系统 设计 实现
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