電子信息工程專業(yè)：程控放大數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)分析研究

1、江漢大學(xué)畢業(yè)論文設(shè)計(jì)物信學(xué)院2010級電子信息工程專業(yè) 論題：程控放大數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)分析研究 學(xué) 生 xxxx 學(xué) 號 200610101310 指導(dǎo)教師 xxx 摘 要本次課題設(shè)計(jì)了一個(gè)利用程控放大技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的系統(tǒng)。該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括信號的獲取、放大、調(diào)理、變換、存儲與處理等幾個(gè)環(huán)節(jié)。系統(tǒng)通過兩次采樣完成一次數(shù)據(jù)采集過程。在第一次采集（即預(yù)采樣）后，單片機(jī)對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，確定在較小放大倍數(shù)下數(shù)據(jù)的幅值范圍，從而選擇相應(yīng)的二次采樣放大倍數(shù)，并輸出到程控放大電路完成數(shù)據(jù)放大。在第二次采樣中取得精確的數(shù)據(jù)，從而完成一次數(shù)據(jù)采集。放大倍數(shù)和a/d轉(zhuǎn)換結(jié)果構(gòu)成一個(gè)完整的數(shù)據(jù)。檢測得到的數(shù)

2、據(jù)可以暫存于擴(kuò)展的數(shù)據(jù)存儲器中進(jìn)行簡單的處理，也可以通過串口實(shí)時(shí)傳送到上位機(jī)。系統(tǒng)的控制由簡單的人機(jī)接口完成。關(guān)鍵詞：程控 數(shù)據(jù)采集 單片機(jī) a/轉(zhuǎn)換dabstractthe main task of designed subject is to date with the technology of programmed-control amplifier. the system can used to gather coordinate, convert and preserve signals. cpu complete a sample process by two samples.

3、in the fitrst sample, micro control unit checked received data for chosen properly amplifier, then output to programmed-control amplifier circle.in the next sample system get precise data preserved and tackled in extended data preserved temporately or communicated with pc. system control completed b

4、y simple person-machine interface.keyword: programmed-control data collect micro-control unit a/d目 錄摘 要abstract第一章 前 言1第二章 系統(tǒng)構(gòu)成1第三章 硬件設(shè)計(jì) 2 3.1 可控放大濾波 2 3.1.1一般放大濾波 2 3.1.2 程控放大濾波 2 3.2 ad轉(zhuǎn)換3 3.2.1 adc0809的內(nèi)部結(jié)構(gòu)3 3.2.2 adc0809主要特性43.3 單片機(jī)部分 5 3.3.1 mcs51系列單片機(jī)結(jié)構(gòu)53.3.2 靜態(tài)存儲器ram6264 53.4 串口通訊7 3.4.1 串行口的

5、工作原理7 3.4.2 波特率的設(shè)定7 3.4.3 電平轉(zhuǎn)換max2328第四章 軟件設(shè)計(jì)8第五章 結(jié)語8參考文獻(xiàn) 9附 錄10致 謝14聲 明15第一章 前 言隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在各行各業(yè)都有廣泛的應(yīng)用。目前，已有各種各樣高速高精度、多通道的數(shù)據(jù)采集卡問世。計(jì)算機(jī)通過卡上的模數(shù)轉(zhuǎn)換器采入數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理和圖形顯示等工作。其中以單片機(jī)在控制系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用最為常見，而在很多控制系統(tǒng)當(dāng)中，特別是在工控場合，都要對模擬量進(jìn)行檢測1。設(shè)計(jì)一個(gè)完整，理想而又適用的數(shù)據(jù)檢測系統(tǒng)，對實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的自動控制有重要的作用。對于要設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)檢測系統(tǒng)，我們應(yīng)考慮該系統(tǒng)的實(shí)時(shí)

6、性，準(zhǔn)確性，通用性，同時(shí)應(yīng)使性價(jià)比盡可能高。以單片機(jī)為核心的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)體現(xiàn)了采集對象與系統(tǒng)相互聯(lián)系。系統(tǒng)有以下三方面的特點(diǎn)：一、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要進(jìn)行被測試對象的狀態(tài)，量值的檢測，故系統(tǒng)要與被檢測信號直接相連。因此，現(xiàn)場條件直接影響到系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)選擇；二、由于目前的傳感器多數(shù)為模擬量輸出型，也有少數(shù)的頻率量或數(shù)字量輸出型，所以對于多數(shù)系統(tǒng)對輸入模擬量需要經(jīng)過放大，變換，隔離，整形等處理，才能與微機(jī)系統(tǒng)相連；三、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)直接與現(xiàn)場相連，是干擾信號串入的主要渠道，因此抗干擾是設(shè)計(jì)的主要環(huán)節(jié)1,3。一般數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)均具以下幾個(gè)單元，信號發(fā)生電路單元，放大電路單元，濾波電路單元，a/d轉(zhuǎn)換單元，數(shù)據(jù)

7、存儲處理單元，數(shù)據(jù)顯示。圖1所示是一般數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的框圖，本次設(shè)計(jì)使用串口通信模式，單片機(jī)串口通過rs232與pc機(jī)連接3。在系統(tǒng)中，對于拾取到的模擬小信號，一般需要前置放大，以使模擬電壓適合于a/d轉(zhuǎn)換器的電壓轉(zhuǎn)換范圍，對于不同的模擬信號必須采用不同增益的放大器，才能使a/d轉(zhuǎn)換前的信號規(guī)范化（如15v）。如果用一個(gè)固定增益的放大器對各路信號放大，則既不能兼顧各種動態(tài)范圍的信號放大，也不能滿足不同模擬信號的要求。本設(shè)計(jì)中使用浮點(diǎn)式放大系統(tǒng)作為前置放大器，就能很有效的解決這個(gè)問題，從而提高了a/d轉(zhuǎn)換器的有效精度。信源放大濾波數(shù)模轉(zhuǎn)換器單片機(jī)串口通信pc機(jī)ram 圖1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)框圖第二章

8、系統(tǒng)構(gòu)成 在一般數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，信源發(fā)出的信號經(jīng)放大濾波、a/d轉(zhuǎn)換后，由單片機(jī)將其存入存儲器，再經(jīng)d/a將其轉(zhuǎn)換后顯示所采集的數(shù)據(jù)，或者與pc機(jī)相通訊在windows下對所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理2。在實(shí)際應(yīng)用中，因8位a/d轉(zhuǎn)換器對弱小信號的轉(zhuǎn)換存在精確度的問題，不利于對數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確描述，因此采用程控放大技術(shù)即由單片機(jī)來控制弱信號的放大倍數(shù)，再通過多路模擬開關(guān)來實(shí)現(xiàn)放大，即而提高了對采集信號描述的準(zhǔn)確性，以及a/d轉(zhuǎn)換的效率。系統(tǒng)流程如圖1所示，整個(gè)系統(tǒng)分為信源，濾波，程控放大，a/d轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)的接收與存儲，串行通訊等模塊。 信號 源濾波路電程控放大a/d轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的接收檢測、存儲、與處理 串行通訊

9、反饋控制pc機(jī) 圖2 系統(tǒng)整體框圖 第三章 硬件設(shè)計(jì)3.1可控放大濾波3.1.1一般放大濾波在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，a/d轉(zhuǎn)換之前需要對信號進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使達(dá)到a/d轉(zhuǎn)換芯片輸入信號的規(guī)范。信號調(diào)節(jié)的主要方式是濾波和放大。對低頻弱信號的采集，濾波電路只需采用簡單的一階低通濾波電路，其截止頻率設(shè)為1000khz。而放大電路就是運(yùn)用通用放大器進(jìn)行兩級放大，放大倍數(shù)是一定的3。其電路圖如圖2所示： 圖3 一般放大濾波電路3.1.2程控放大濾波在數(shù)據(jù)采集的過程中，對弱小信號采集存在著一定的困難。幅值過低的信號，經(jīng)過a/d轉(zhuǎn)換后的二進(jìn)制數(shù)值，有效數(shù)值位數(shù)較少，造成轉(zhuǎn)換精度過低，降低了系統(tǒng)的性能?；诖耍敬卧O(shè)計(jì)

10、中采用了可控放大技術(shù)，通過軟件來控制信號的放大倍數(shù)，這樣就可以充分的得到精確的采樣和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，從而極大地提高系統(tǒng)的性能。實(shí)際的數(shù)據(jù)采集中，實(shí)時(shí)信號的幅值是難以預(yù)見的，所以必須通過程序?qū)λM(jìn)行檢測來控制開關(guān)的閉合，從而改變信號預(yù)處理部分的放大倍數(shù)，盡可能地增加a/d轉(zhuǎn)換后的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的有效位數(shù)。系統(tǒng)需要的程控開關(guān)有兩種方案可供選擇：其一、由單片機(jī)控制的繼電器組，理論上只需三個(gè)繼電器，即可實(shí)現(xiàn)上述功能；其二、選用芯片cd4016bc，這種芯片里有集成的多路開關(guān)，可由高低電平來控制其閉合，正好符合要求，相對繼電器具有經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、體積小、功耗低等優(yōu)點(diǎn)。因此確定了第二種方案，該芯片里集成有四路開關(guān)電路，

11、各有一個(gè)控制端，控制端高電平有效，即得到如圖3所示的原理圖。用四級放大對不同等級的小信號實(shí)現(xiàn)不同的倍數(shù)的放大，其放大倍數(shù)由單片機(jī)對數(shù)據(jù)檢測后通過程序來選擇。圖 4 程控放大電路圖在圖3中將每個(gè)運(yùn)放的輸出端接入芯片cd4016bc的i/o端，同時(shí)接入單片機(jī)的p1口，用以檢測信號的強(qiáng)弱，來決定放大倍數(shù)，將檢測結(jié)果送給cd4016bc的control端口。放大器中反相端電阻為10歐，反相端的反饋電阻分別為10歐、100歐、1k歐、10k歐，這樣根據(jù)放大器的運(yùn)算法則，所以得到放大倍數(shù)為1，10，100，1000，這樣就實(shí)現(xiàn)了可控放大的目的。從分析中看到，這種可控放大在很大程度上都依靠單片機(jī)，通過軟件來

12、實(shí)現(xiàn)，所以軟件是其核心部分，具體的設(shè)計(jì)方案在軟件設(shè)計(jì)中詳細(xì)闡述。3.2 a/d轉(zhuǎn)換在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，a/d轉(zhuǎn)換是不可缺少的一個(gè)環(huán)節(jié)，目前，a/d轉(zhuǎn)換技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用，利用a/d轉(zhuǎn)換技術(shù)制成的各種測試儀器，因其測量的結(jié)果準(zhǔn)確而受到歡迎。在實(shí)際中用的是a/d轉(zhuǎn)換器來實(shí)現(xiàn)的，常用的有adc0804，adc0809，max1177/1188等4。在本次設(shè)計(jì)中考慮到a/d轉(zhuǎn)換速率和單片機(jī)接收存儲數(shù)據(jù)速率的匹配問題，選用了的adc0809。 3.2.1 adc0809的內(nèi)部結(jié)構(gòu)adc0809是最常用的8位a/d轉(zhuǎn)換器。內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖4所示，從圖中可以看到，它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)總體看來由四大部分構(gòu)成：8位模擬多路開

13、關(guān)，地址鎖存與譯碼器，八位a/d轉(zhuǎn)換器，三態(tài)輸出鎖存器。adc0809由單一+5v電源供電，片內(nèi)帶有鎖存功能的8路模擬電子開關(guān)，可對05v8路輸入模擬量分時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，完成一次轉(zhuǎn)換約100us,輸出具有ttl三態(tài)鎖存緩沖器，可直接與mcs-51數(shù)據(jù)總線相接，通過適當(dāng)?shù)耐鈬娐?，還可對05v的雙極性模擬信號進(jìn)行a/d轉(zhuǎn)換。5圖5 0809內(nèi)部結(jié)構(gòu)3.2.2 adc0809主要特性在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，a/d轉(zhuǎn)換是不可缺少的一個(gè)環(huán)節(jié)，目前，a/d轉(zhuǎn)換技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用，利用a/d轉(zhuǎn)換技術(shù)制成的各種測試儀器，因其測量的結(jié)果準(zhǔn)確而受到歡迎。在實(shí)際中我們用的是a/d轉(zhuǎn)換器來實(shí)現(xiàn)的，常用的有adc0804，ad

14、c0809，max1177/1188等。在本次設(shè)計(jì)中考慮到a/d轉(zhuǎn)換速率和單片機(jī)接收存儲數(shù)據(jù)速率的匹配問題，選用了經(jīng)濟(jì)實(shí)用的adc0809。分辨率為8位；總的不可調(diào)誤差為+_1/2lsb或+_1lsb；轉(zhuǎn)換時(shí)間為100us無零點(diǎn)和滿刻度調(diào)整；單一+5v供電，帶鎖存控制邏輯；具有鎖存的三態(tài)輸出，輸出與ttl兼容；功耗為15mw。7 0809的接法比較固定，因?yàn)橐_的功能比較單一，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中也是如此，在本實(shí)驗(yàn)中采用的是單路模擬量輸入，因此地址輸入端全部接地，用in0作為輸入端，d0d7作接單片機(jī)的p0口，圖5所示為設(shè)計(jì)中的硬件圖。 圖6 a/d轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)圖 3 .3單片機(jī)部分3.3.1 mc

15、s51系列單片機(jī)結(jié)構(gòu)信號經(jīng)a/d轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)須送入單片機(jī)加以處理和存儲，mcs51系列的單片機(jī)常用的有8031，8051，8052，8032，8751，at89c51，at89c52。mcs51系列單片機(jī)的其結(jié)構(gòu)方塊如圖6所示，其一般特點(diǎn)如下： * 一個(gè)8位cpu；* 一個(gè)片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路；* 4kb rom程序存儲器；* 128b ram數(shù)據(jù)存儲器* 兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；* 可尋址64kb外部數(shù)據(jù)存儲器和64kb * 外部程序存儲器空間的控制電路； * 32條可編程全雙工串行口； * 五個(gè)中斷；* 兩個(gè)優(yōu)先級嵌套中斷結(jié)構(gòu).圖7 mcs51結(jié)構(gòu)方塊圖 單片機(jī)內(nèi)部雖然設(shè)置了一定的容量存

16、儲器，但是顯然這種存儲器容量較小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了實(shí)際需要，因此從外部進(jìn)行擴(kuò)展，配置外部存儲器，包括程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器，我們在選擇這些存儲器時(shí)應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的需要進(jìn)行擴(kuò)展，以達(dá)到資源的合理利用。常用的數(shù)據(jù)存儲器有靜態(tài)ram和動態(tài)ram兩種在本次設(shè)計(jì)中選用的是最常用的8051，共有四個(gè)i/o端口，為p0，p1，p2，p3，都是雙向的，且每個(gè)口都具有鎖存器，每個(gè)口都有8條線。內(nèi)部自帶存儲功能，其存儲器包括：（1） 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器（ram）：8051為128字節(jié)，8052為256字節(jié)。（2） 內(nèi)部程序存儲器（rom）：8051為4kb，8052為8kb。（3） 外部擴(kuò)充程序存儲器（rom）：最大可擴(kuò)充

17、至64kb（含內(nèi)部rom）。（4） 外部擴(kuò)充數(shù)據(jù)存儲器（rom）：最大可擴(kuò)充至64kb（不含內(nèi)部ram）。這里遇到的問題就是存儲器的擴(kuò)展問題，單片機(jī)內(nèi)部雖然設(shè)置了一定的容量存儲器，但是顯然這種存儲器容量較小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了實(shí)際需要，因此從外部進(jìn)行擴(kuò)展，配置外部存儲器，包括程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器，我們在選擇這些存儲器時(shí)應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的需要進(jìn)行擴(kuò)展，以達(dá)到資源的合理利用8 。常用的數(shù)據(jù)存儲器有靜態(tài)ram和動態(tài)ram兩種。在本系統(tǒng)中，用6264即8k×8的靜態(tài)外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行擴(kuò)展，以便我們對采集數(shù)據(jù)的存儲和處理。在擴(kuò)展存儲器時(shí)除了將單片機(jī)的地址和存儲器的相映地址端相接外，就是片選端的接法，存

18、儲器必須實(shí)現(xiàn)的是兩種功能，一方面對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行寫操作；另一方面要求單片機(jī)能讀取其中的數(shù)據(jù)，所以存儲器的輸出端d0d7和單片機(jī)的p0口連接，這樣存儲器的擴(kuò)展就完成了，其電路圖如圖7所示：圖8 單片機(jī)電路圖3.4串口通訊3.4.1串行通訊概述微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，主機(jī)與外部的基本通訊方式有兩種：并行通訊數(shù)據(jù)的所有位同時(shí)傳輸；串行傳輸數(shù)據(jù)的各位一位一位的傳輸。在單片機(jī)內(nèi)部或與極近距離的外部一般都采用并行傳輸方式，其特點(diǎn)是傳輸速度快，效率高，但須多根傳輸線。在與外部距離較遠(yuǎn)的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)多采用串行通訊，其特點(diǎn)是只須一對傳輸線，大大節(jié)省傳輸線及有關(guān)設(shè)備，成本低，但傳輸速度慢，效率低8。串行通信的應(yīng)用已經(jīng)非常

19、普遍，從傳輸方式上有遠(yuǎn)距離有線傳輸、短距離有線傳輸、遠(yuǎn)距離無線傳輸、短距離無線傳輸。用單片機(jī)也可實(shí)現(xiàn)串行通信，at89c51的串行口是全雙工的uart，它可同時(shí)發(fā)送和接受數(shù)據(jù)，是使用特殊寄存器的sbuf寄存器及scon串行控制寄存器7。3.4.2串行口結(jié)構(gòu)簡介mcs51系列單片機(jī)的串行口結(jié)構(gòu)如圖11。 由圖可見它主要由兩個(gè)數(shù)據(jù)緩沖器sbuf和一個(gè)輸入移位寄存器組成,其內(nèi)部還有一個(gè)串行控制寄存器scon和一個(gè)波特率發(fā)生器(t1或內(nèi)部時(shí)鐘及分頻器).接收與發(fā)送緩沖器占用同一個(gè)地址99h,其名稱亦同樣為sbuf，cpu寫sbuf操作,即修改發(fā)送寄存器,同時(shí)啟動數(shù)據(jù)串行發(fā)送;cpu讀sbuf,就是讀接

20、收寄存器,完成數(shù)據(jù)的接收.特殊功能寄存器pcon的最高位smod為串行口波特率的倍增控制位.特殊功能寄存器scon用以存放串行口的控制和狀態(tài)信息.以下是其格式與各位含義：sm0sm1sm2rentb8rb8tirism0，sm1按組合確定串行通訊的工作方式。sm2:允許方式2或方式3多機(jī)通訊控制位。ren：允許/禁止串行接收控制位。tb8：在方式2和方式3，它為要發(fā)送的第九位數(shù)據(jù)。ti：發(fā)送中斷請求標(biāo)志位。ri：接收中斷請求位。8051串行口正是通過對專用寄存器的設(shè)置、檢測與讀取來管理串行通信的9.圖9 mcs51系列的單片機(jī)的串行口3.4.串行口的工作原理串行通信中，發(fā)送時(shí)，cpu向sbuf

21、寫入數(shù)據(jù)就啟動了發(fā)送過程，在發(fā)送控制器的控制下按照設(shè)定波特率的速率由低位到高位一位一位發(fā)送,當(dāng)一幀數(shù)據(jù)發(fā)送完畢,置位發(fā)送中斷標(biāo)志t1(scon.1)，該位可作為查詢標(biāo)志，如果設(shè)置允許中斷，將引起中斷，cpu再發(fā)送下一幀數(shù)據(jù)。接收時(shí)，需預(yù)先置位ren(scon.4)即允許接收，接收方按設(shè)定的波特率將對方發(fā)來的數(shù)據(jù)有低位到高位順序進(jìn)入移位寄存器，當(dāng)一幀數(shù)據(jù)到齊接收緩沖器滿，置位接收中斷標(biāo)志ri(scon.0)，該位可作為查詢標(biāo)志，如設(shè)置為允許中斷，將引起接收中斷，通過讀sbuf，cpu即可將這幀數(shù)據(jù)讀入6。3.4.2波特率的設(shè)定在串行通信中，收發(fā)雙方對發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的速率(即波特率)要有一定的約定

22、，8051的波特率發(fā)生器的時(shí)鐘來源有兩種，一是來自系統(tǒng)時(shí)鐘的分頻值,由于系統(tǒng)時(shí)鐘的頻率是固定的，所以次種方式的波特率是固定的，另一種是由定時(shí)器1提供，波特率是由定時(shí)器的溢出率控制，t1的計(jì)數(shù)初值是可以通過軟件來改寫的，因此是一種可變波特率方式，此時(shí)t1工作于定時(shí)方式2(8位自動再裝入方式)。波特率是否提高一倍由pcon的smod值確定，smod=1時(shí)波特率加倍。串行口的工作方式中，方式1和方式3采用可變波特率。我們選取方式1，其計(jì)算公式如下：mode 1= （2/32）*振蕩頻率/12*256-（th1） 波特率為2400bps。本實(shí)驗(yàn)通信線的連接如圖8所示。 圖10 通信線的連接在本實(shí)驗(yàn)中，

23、選用方式1，故pcon設(shè)置為80h、scon設(shè)置為50h，定時(shí)器1工作在方式2，波特率為9600位/秒，故tmod設(shè)置為20hth1=tl1=0f3h。3.4.3電平轉(zhuǎn)換max232在很多應(yīng)用場合，需要由pc機(jī)和mcs-51單片機(jī)組成多機(jī)系統(tǒng)，單片機(jī)的串口與之相接時(shí)必須考慮到電平轉(zhuǎn)換的問題，因?yàn)閱纹瑱C(jī)中高低電平被定義為3v以上和1v以下，在pc機(jī)中也是如此，在傳輸線路中的高低電平是+-15v，因此必須考慮到電平轉(zhuǎn)換的問題，然后其他的接法通常比較一致。在這里選用電平轉(zhuǎn)換工具max232來完成。硬件結(jié)構(gòu)圖 第四章 軟件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)采用結(jié)構(gòu)化模式。主程序先初始化，其程序分為三大塊，分別為模數(shù)

24、轉(zhuǎn)換存儲子程序，單片機(jī)檢測數(shù)據(jù)子程序，串口通訊發(fā)送端子程序。下面將這三大部分分別闡述：模數(shù)轉(zhuǎn)換與存儲 在此程序塊中，最關(guān)鍵的是通過硬件圖找出0809的端口地址，其次是將采集到的數(shù)據(jù)直接存于外部存儲器的過程。要著重考慮的是外部存儲器容量有限（我們采用的是8k*8的ram6264）因此不能無限制的存儲，因此解決這樣的問題，一是定時(shí)：即確定采集時(shí)間；二是定量：即存儲到一定量的數(shù)據(jù)后，自動停止采集。本次實(shí)驗(yàn)采用后者。其流程、原代碼見附錄。單片機(jī)檢測數(shù)據(jù) 此程序用以檢測單片機(jī)接受到的小信號，將接受的信號分別與11111111、00111111、00001111、00000000進(jìn)行四次比較，將小信號分為

25、四個(gè)不同的等級，分別由單片機(jī)的p1.0至p1.3選中多路開關(guān)的四個(gè)控制端,再由放大器實(shí)現(xiàn)四個(gè)不同等級的放大，其流程見附錄。串口通訊發(fā)送數(shù)據(jù)端 單片機(jī)與pc機(jī)通訊的發(fā)送端程序在單片機(jī)中完成，主要用到單片機(jī)串行通訊口和控制寄存器scon，關(guān)鍵是波特率的設(shè)定：我們的發(fā)送端選用方式1，它傳送的是8位數(shù)據(jù)，波特率可變。我們用mov scon，#50h確定此方式。根據(jù)波特率=2/32*震蕩頻率/12*（256-（th1），用mov th1，0f3h將th1定為f3。波特率則為2400位/秒；其流程圖見附錄。第五章 結(jié)語經(jīng)過這一次的課題設(shè)計(jì)，我比以往更清晰明了地掌握了單片機(jī)的基礎(chǔ)知識，也鍛煉了自己的邏輯思維

26、能力和鉆研精神。在課題設(shè)計(jì)中，我明白到自己的知識還是很有限的，應(yīng)該不斷地學(xué)習(xí)，才能使自己的頭腦更充實(shí)。同時(shí)我也體會到團(tuán)體合作的重要性。作為計(jì)算機(jī)家族的重要成員之一的單片機(jī)，結(jié)構(gòu)簡單，用途廣泛，是我們應(yīng)該很好地掌握的一門知識，一種工具。我們本次設(shè)計(jì)的課題mcs51系單片機(jī)組成一個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。mcs51系列單片機(jī)是功能極強(qiáng)的8位高檔單片微機(jī)，它既可用于簡單的測控系統(tǒng)，又適用于復(fù)雜的測控系統(tǒng)，特別使用邏輯控制。由于它功能/價(jià)格比高，組成應(yīng)用系統(tǒng)靈活、方便，是當(dāng)前國內(nèi)普遍選用的機(jī)種。如工業(yè)過程控制系統(tǒng),數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等。一開始以為只是簡單的程序設(shè)計(jì)方面的內(nèi)容,后來在設(shè)計(jì)的過程中,才發(fā)現(xiàn)涉及的范圍

27、相當(dāng)廣,比如說微機(jī)控制及單片機(jī)方面均有不同程度的涉及。雖然說單片機(jī)等均屬于我們的專業(yè)課,但是以前所學(xué)的均為書面知識,而且還有很多地方均還是特別清楚。通過本次設(shè)計(jì),在把書面知識應(yīng)用到實(shí)際過程中時(shí),首先要有較高的自學(xué)能力,自學(xué)獲取知識及相關(guān)信息的能力,而我認(rèn)為在大學(xué)中所真正應(yīng)該掌握的就是這種能力。在以后的工作中,還需要我們不斷地汲取新的東西,而其中絕大部分都需要我們靠自學(xué)去解決。其次是要有較強(qiáng)的動手能力,實(shí)際的東西往往與理論的東西不同,尤其是很多書本上的東西,往往在實(shí)際應(yīng)用中行不通。這就需要我們在實(shí)際中進(jìn)行運(yùn)行、調(diào)試、制作,在實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行檢驗(yàn),直至得出正確的答案。在設(shè)計(jì)的過程中,我曾遇到過不少困難

28、，如前所述，后來在老師和同學(xué)的幫助下，都得到了解決。對于本次設(shè)計(jì)總體上來說,應(yīng)該是屬于較為成功。參考文獻(xiàn)1 孫育才： mcs-51系列單片機(jī)微行計(jì)算機(jī)及應(yīng)用 (第三版) 東南大學(xué)出版社 ，2000年3月2 姜葦、李剛、李寧：windows下智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，天津大學(xué)精密儀器及電子 工程學(xué)院，2003年5月3 周立功等：增強(qiáng)型80c51單片機(jī)應(yīng)用速成與實(shí)踐，廣州周立功單片機(jī)發(fā)展有限公司，2003年1月。4 張凱等：單片機(jī)應(yīng)綜合系統(tǒng)及其設(shè)計(jì)開發(fā)，科學(xué)出版社，1996年2月。5 李群芳 黃建 ：單片微行計(jì)算機(jī)與接口技術(shù)，電子工業(yè)出版社，2001年9月。6 張紅潤 藍(lán)清華 ：單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)教程 清華大

29、學(xué)出版社，1997年11月。7 李華 孫曉民 李紅青 徐 平 張新宇 ： mcs-51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)北京航空航天大學(xué)出版社 ，2002年2月。8 張毅剛 彭喜源 譚曉昀 曲春波： mcs-51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2001年1月。附 錄1、模數(shù)轉(zhuǎn)換 外部中斷1初始化啟動in0輸入將結(jié)果存于外部存儲器存了8k字節(jié)的數(shù)？停止采集開始 y2、串口通信 開始定時(shí)器串行口初始化地址指針dptr，長度計(jì)數(shù)器r7，校驗(yàn)寄存器r6等置初值發(fā)送呼叫信號06等待乙機(jī)回答發(fā)送字節(jié)長度發(fā)送數(shù)據(jù)等待乙機(jī)回答返回是00h傳輸正確嗎？發(fā)送完否？ 3、數(shù)據(jù)檢測是否大于00111111p1.1=1p1.

30、0=0np1.3=1p1.2=03=1p1.2=0是否大于00000000是否大于00001111p1.2=1p1.1=0yn是否大于11111111yn啟動0809轉(zhuǎn)換存 儲p1口清零p1.0=1yy yyy4、原程序#include <at89x52.h>#include <absacc.h>#define uchar unsigned char#define ad0809 xbyte0xffff#define xram xbyte0xfffbvoid ad0809();main() p1=0x01; ad0809(); void ad0809() ea=1; it

31、1=1; ex1=1; ad0809=0; void service_int1() interrupt 2 uchar result; result=ad0809; if(result>=0xfc) xram=ad0809; xram+; if(xram>0x1fff) ea=0; it1=0; ex1=0; else if(result>=0xf0) p1_1=1; p1_0=0; else if(result>=30) p1_2=1; p1_1=0; else p1_3=1; p1_2=0; void time(void) scon=0x50; pcon=0x80;

32、 tmod=0x21; th1=0xff; th0=0x63; tl0=0xc0; ea=0x85; ip=0x01; 致 謝在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)際動手操作過程中，經(jīng)過謝勤嵐老師的悉心指導(dǎo)，我感到自己學(xué)到了很多東西，以前我很注重理論的學(xué)習(xí)，實(shí)際動手比較少，這次我自己動手構(gòu)思，設(shè)計(jì)硬件電路，寫源程序，調(diào)試程序，并最終將畢業(yè)設(shè)計(jì)完成。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的具體實(shí)踐，將在以后的工作和學(xué)習(xí)過程中給我很大幫助，因?yàn)樗刮覍W(xué)會了獨(dú)自動手操作，主動去獲取自己所需要參考資料，學(xué)會了充分利用資源。最后，對在做畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中指導(dǎo)我的謝勤嵐老師以及錢德良、楊雪峰同學(xué)表示衷心的感謝。聲 明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，除文

33、中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 學(xué)位論文作者簽名： 日期： 年 月 日 戀愛運(yùn)up一緒lets月亭方正！気持今flying get！dou都斗豆逗陡抖痘兜讀蚪竇篼蔸乧侸兠凟剅吺唗投斣枓梪橷毭氀浢瀆瀆瞗窬竇脰艔豆讀逾郖酘酡鈄鋀鈄閗闘阧餖饾斗鬦鬪鬬鬭   du讀度毒渡堵獨(dú)肚鍍賭睹杜督都犢妒頓蠹篤嘟瀆櫝牘黷髑芏儥凟剢剫匵厾噣土涂妬嬻剬塅媏彖斷毈瑖碫篅籪緞專腶葮褍踹躖鍛鍴   mr na

34、jib met search crews at pearce raaf base near perth on thursday morning, before their planes left for the day, and then later held talks with mr abbott."the disappearance of mh370 has tested our collective resolve," he told a news conference."faced with so little evidence, and such a

35、herculean task, investigators from malaysia, the us, the uk, china, australia and france have worked without pause to reveal the aircraft's movements."he thanked both search teams and the australian government for their efforts in recent weeks, and said the search would go on.continue readi

36、ng the main storymh370 - facts at a glance· 8 march: malaysia airlines kuala lumpur-beijing flight carrying 239 people disappears· plane's transponder, which communicates with ground radar, was switched off as it left malaysian airspace· satellite 'pings' indicate pla

37、ne was still flying seven hours after satellite contact was lost· 24 march: based on new calculations, malaysian pm says "beyond reasonable doubt" that plane crashed in southern indian ocean with no survivors· what we know· the search for flight mh370"i know that u

38、ntil we find the plane, many families cannot start to grieve. i cannot imagine what they must be going through. but i can promise them that we will not give up," he said.malaysian authorities have come in for heavy criticism over their management of the search, especially from relatives of the

39、plane's 153 chinese passengers.on thursday, eight military planes and nine ships were due to take part in the search.weather conditions were fair, with visibility of approximately 10km (6 miles), the joint agency coordination centre (jacc) - which is overseeing the search - said.the british subm

40、arine hms tireless is also in the southern indian ocean and is due to be joined by royal navy ship hms echo.the australian navy ship ocean shield is heading to the region and has equipment for detecting the plane's "black-box" flight recorder.experts say timing is critical as the fligh

41、t recorder may only have enough battery power to send out a signal until 7 april.air chief marshall angus houston, head of the jacc, warned that the search operation faced multiple difficulties."this is one of the most demanding and challenging search and rescue operations, or search and recove

42、ry operations, that i have ever seen and i think probably one of the most complex operations of this nature that the world has ever seen,'' he told mr najib and mr abbott.on wednesday malaysian police chief khalid abu bakar said investigators had "cleared" all passengers of possibl

43、e involvement in hijacking, sabotage or having personal or psychological problems that could have been connected to the disappearance.but he said that the criminal investigation could "go on and on and on. we have to clear every little thing"."at the end of the investigations, we may

44、not even know the real cause. we may not even know the reason for this incident," he added.the police chief said that more than 170 interviews had been conducted with family members of the pilots and crew members, and that even cargo and food served on the plane were being investigated in case

45、of dui對隊(duì)堆兌敦鐓碓懟憝兊兌垖埻塠奪奪対對嵟憞懟捶杸濧濻瀢瀩痽磓祋綐膭薱謉譈譵追鈗銳銳錞鎚鐓鐜銳陮隊(duì)頧鴭   dul乧   dun噸頓蹲墩敦鈍盾囤遁不躉沌盹鐓礅燉砘伅俊噸墪壿庉忳敦憞撉撴楯橔潡燉犜獤碷腞腯蜳豚踲蹾躉逇遯鈍鐓鐜頓驐   duo多朵奪舵剁垛跺惰墮掇哆馱度躲踱沲咄鐸裰哚綞亸仛兊兌兌凙刴剟剫吋喥嚉嚲垜埵墮墯夛奪奲媠嫷尮崜嶞憜挅挆捶揣敓敚敠敪朶雜杕枤柁柂柮桗棰椯橢毲沰沱澤痥硾綞茤袳詑誃貀趓跢跥跿躱軃鄲鄲鈬錞鍺鐸鍺陀陊隋隋隓飿饳馱駄鬌鮵鵽點(diǎn)   e餓哦額鵝蛾扼俄訛阿遏峨娥惡厄鄂鋨諤堊鍔閼萼苊軛婀莪鱷顎腭愕呃噩鶚屙亞亜亞偽佮侉偔偽偽僫匎匼卾吪呝咢咹啞唖啈啊啐啞惡囐囮埡埡堊堨堮妸妿姶娾娿媕屵岋峉峩崿庵廅悪惡戹搕搤搹擜曷枙椏櫮唉歞歹歺洝涐湂玀珴琧痷皒睋砈砐砨砵硆硪磀礘胺蒍蕚蘁蚅蝁覨訛咯誐諤譌讍豟軛軶輵迗遌遻邑鈋鋨鍔鑩閜閼阨阸隘頞頟額顎餓餩騀鬲魤魥鱷鰪鱷鴳鵈鵝鵞鶚齃腭齾  青年（）、技術(shù)（