基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)-畢業(yè)答辯

1、基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生：馬良堯 學(xué)號(hào)： 班級(jí)：電子信息工程2021級(jí)2班 指導(dǎo)教師：陶思言 李慶隆厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工設(shè)計(jì)要求1設(shè)計(jì)一個(gè)8路數(shù)據(jù)采集采集器和一個(gè)與主計(jì)算機(jī)相連的串行數(shù)據(jù)傳輸電路；2將數(shù)據(jù)采集器與串行數(shù)據(jù)傳輸電路合 并為數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)；3有完整的電路圖，完成軟件仿真；4完成論文撰寫。厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工設(shè)計(jì)意義 數(shù)據(jù)采集與傳輸技術(shù)是信息科學(xué)的一個(gè)重要分支，也是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)開展的一個(gè)重要標(biāo)志。在計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用的今天，數(shù)據(jù)采集在多個(gè)領(lǐng)域有著十分重要的應(yīng)用。 數(shù)據(jù)采集是計(jì)算機(jī)與外部物理世界連接的橋梁。在工業(yè)、工程、生產(chǎn)車間等部門，尤其是在對(duì)信息實(shí)時(shí)性能要求較高或者惡

2、劣的數(shù)據(jù)采集環(huán)境中更突出其應(yīng)用的必要性。 厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工設(shè)計(jì)思路 控制核心：AT89S51具有集成度高、存儲(chǔ)容量大、外部擴(kuò)展能力強(qiáng)、控制功能強(qiáng)、低電壓、低功耗、性價(jià)比高的特點(diǎn) 。 模數(shù)轉(zhuǎn)換：ADC0809是逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，可以和單片機(jī)直接接口，價(jià)格低，轉(zhuǎn)換速度快。 串口通信：選用了RS-232C標(biāo)準(zhǔn)接口，它是電平與TTL電平轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)電路。常用的芯片是MAX232 ，一片芯片可以完成發(fā)送轉(zhuǎn)換和接收轉(zhuǎn)換的雙重功能。 LED顯示：LED數(shù)碼管具有亮度高、壽命長(zhǎng)、分辨率高、抗干擾能力強(qiáng)、價(jià)格低等特點(diǎn)。 厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工設(shè)計(jì)方案 首先傳感器負(fù)責(zé)采集信號(hào)的模擬量交給放大濾波電路進(jìn)行放大、濾波

3、后，由ADC0809進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；然后送到單片機(jī)AT89S51進(jìn)行處理；最后在LED顯示電路中顯示，并通過MAX232模塊傳送到PC機(jī)上。 厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工傳感器放大濾波電路A/D轉(zhuǎn)換單片機(jī)AT89S51PC機(jī)顯示電路厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工硬件電路數(shù)據(jù)采集模數(shù)轉(zhuǎn)換單片機(jī)LED顯示串口通信數(shù)據(jù)采集 LM35D輸出電壓與攝氏溫度成正比，其靈敏度為10mV/；溫度范圍為0100；電壓為4-30V，可直接用溫控電路的電源，但要加一個(gè)隔離二極管及平滑電容C；精度為土1；最大線性誤差為土0.5；靜態(tài)電流為80A；輸出電壓接數(shù)字萬用表2V直流電壓擋，可讀出分辨率為0.1的溫度讀數(shù)。 厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工 MPX

4、4115系列壓電電阻傳感器是一個(gè)硅壓力傳感器。這個(gè)傳感器結(jié)合了高級(jí)的微電機(jī)技術(shù)，薄膜鍍金屬。還能為高水準(zhǔn)模擬輸出信號(hào)提供一個(gè)均衡壓力。在0-85的溫度下誤差不超過1.5%，溫度補(bǔ)償是-40-125。 模數(shù)轉(zhuǎn)換 ALE的上升沿將A、B、C端選擇的通道地址鎖存到8位A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端。 START的下降沿啟動(dòng)8位A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 A/D轉(zhuǎn)換開始使EOC端輸出低電平。A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束， EOC輸出高電平。該信號(hào)通?？勺鳛橹袛嗌暾?qǐng)信號(hào)。 OE為讀出數(shù)據(jù)允許信號(hào)。OE端為高電平時(shí)，可以讀出轉(zhuǎn)換的數(shù)字量。 厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工單片機(jī)厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工LED顯示共陰7段數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示相比靜態(tài)顯示節(jié)約硬件

5、資源厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工串口通信 引腳7-10和引腳11-14構(gòu)成兩組TTL信號(hào)電平與RS-232C信號(hào)電平的轉(zhuǎn)換電路 對(duì)應(yīng)引腳可直接與單片機(jī)串行口的TTL電平引腳和PC的RS-232C電平引腳相連。 厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工主程序流程圖厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工開始初始化ADC0809初始化串口初始化外部中斷啟動(dòng)ADC0809讀取數(shù)據(jù)等待中斷以讀取字節(jié)R1=0？比例變換結(jié)束YN比例變換串口通信仿真溫度 溫度傳感器的溫度值為15.0，LED顯示器的結(jié)果為715.2，第一位7表示當(dāng)前使用的為ADC0809的第七一個(gè)通道，由于硬件本身仿真模型的誤差和軟件中電壓比例轉(zhuǎn)換的原因顯示為15.2而不是15.0，這是不可防止的，所以測(cè)試結(jié)果正確，仿真成功。 厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工仿真壓力 壓力傳感器的溫度值為94.5，LED顯示器的結(jié)果為694.5，第一位6表示當(dāng)前使用的為ADC0809的第六一個(gè)通道，這里傳感器的值和顯示結(jié)果一樣，當(dāng)然也存在誤差，在仿真過程中電壓與壓力值并不完全按照線性比例變化，這樣引起的誤差屬于不可防止的誤差，所以測(cè)試結(jié)果正確，仿真成功。 厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工串口調(diào)試 每一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)據(jù)就代