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    基于单片机的多路数据采集系统设计(包含源程序及原理图)

    中北大学信息商务学院本科生毕业论文

    基于单片机的多路数据采集系统设计

    The Design Of Multi-channel Data Acquisition System Based On SCM

    摘要

    本文介绍了基于单片机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单片机AT89S52来实现,硬件部分是以单片机为核心,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VC++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 89C52单片机 ADC0809 MAX232

    Abstract

    This article describes the hardware design and software design of the data on which based on signal-chip microcomputer .The data collection system is the link between the digital domain and analog domain. It has an very important function. The introductive point of this text is a data to collect the system. The hardware of the system focuses on signal-chip microcomputer .Data collection and communication control use modular design. The data collected to control with correspondence to adopt a machine 8051 to carry out. The part of hardware’s core is AT89S52, is also includes A/D conversion module, display module, and the serial interface. Slave machine is responsible for data acquisition and answering the host machine.8 roads were measured the electric voltage to pass the in general use mold-few conversion of ADC0809,the realization carries on the conversion that imitates to measure the numeral to measure towards the data that collect .Then send the data to the host machine through MAX232.the host machine is responsible for data and display, LED digital display is responsible display the data. The software is partly programmed with VC++. The software can realize the function of monitoring and controlling the whole system. It designs much program like data-acquisition treatment,data-display and data-communication ect.

    Keyword: data acquisition AT89C52 ADC0809 MAX232

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    TOC \o "1-3" \h \z \u HYPERLINK \l "_Toc263671907" 第一章 绪论 PAGEREF _Toc26

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  • 本设计是基于单片机的多路温度采集系统,主要实现以下功能: 可通过LCD1602显示温度和状态; 可通过按键调整温度阈值; 可通过蓝牙给手机发送温度。 标签:51单片机、LCD1602、蓝牙模块、DS18B20 题目扩展:温度...

    设计简介:

    本设计是基于单片机的多路温度采集系统,主要实现以下功能:

    • 可通过LCD1602显示温度和状态;
    • 可通过按键调整温度阈值;
    • 可通过蓝牙给手机发送温度。

    标签:51单片机、LCD1602、蓝牙模块、DS18B20

    题目扩展:温度报警器

    多路温度采集-实物设计 - 电子校园编号: CP-51-2021-018-SW 仿真链接: 多路温度采集-仿真设计 软件安装: Proteus7.8:点击下载 Keil5:点击下载 AD:点击下载 Visio:点击下载 设计简介: 本设计是基于单片机的多路温度采集系统,主要实…https://www.mcude.com/mcudesign/852/更多设计可以在特纳斯电子校园网下载

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    效果图:

    总体资料:

    原理图:

    软件设计流程:

    系统框图:

    本设计以STC89C52单片机为核心控制器,加上其他的模块一起组成多路温度采集的整个系统,其中包含中控部分、输入部分和输出部分。中控部分采用了STC89C52单片机,其主要作用是获取输入部分数据,经过内部处理,控制输出部分。输入由三部分组成,第一部分是三个DS18B20温度检测模块,通过该模块可检测温度,并得出平均值;第二部分是独立按键,通过三个独立按键切换界面和设置温度阈值;第三部分是供电电路,给整个系统进行供电。输出由六部分组成,第一部分是LCD1602显示模块, 通过该模块可以显示当前温度、温度状态、温度阈值等;第二部分是加热继电器,若温度小于最小值时,加热继电器闭合,开始加热;第三部分是制冷继电器,当温度大于最大值时,制冷继电器闭合,开始制冷;第四部分是JDY-31蓝牙模块,通过该模块可以将温度发给手机;第五部分LED和第六部分蜂鸣器组成声光报警器,当温度不在阈值内时,进行声光报警。

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  • 摘要:在对数据采集系统...本论文研究的第一种方案为基于USB的通道数据采集系统.在对影响系统性能的微处理器技术,A/D转换技术,大容量存储技术和接口技术进行分析的基础上,首先对系统进行硬件设计,并制作出实际电路...

    摘要:

    在对数据采集系统需求越来越大以及高端技术都被国外垄断的背景下,国内研究人员对数据采集系统的研究越来越重视.本论文基于这一前提和实际项目需求,研究了两种具有使用范围广,操作性强,成本低等特点的数据采集系统方案.本论文研究的第一种方案为基于USB的多通道数据采集系统.在对影响系统性能的微处理器技术,A/D转换技术,大容量存储技术和接口技术进行分析的基础上,首先对系统进行硬件设计,并制作出实际电路板;接着对系统进行软件设计,完成了各模块电路的控制程序;最后进行系统测试和误差分析.本方案设计的十六通道,乒乓操作存储,大容量NAND FLASH存储和USB接口发送数据的数据采集系统可以直接实现U盘的存储功能,因为U盘具有热插拔,方便携带,而且整个系统具有操作方便等优点,因此本方案能广泛应用于高速大容量多通道数据采集系统中.本论文研究的第二种方案为基于Zigbee的多节点探测器数据采集无线传输系统.在对影响系统性能的无线传输技术进行论述的基础上,首先对系统进行硬件设计;然后重点对系统进行了软件设计:包括裁剪Z-Stack协议栈,ZigBee无线数据传送和FPGA数据接收功能软件的开发;最后进行系统测试和数据分析.本方案实现了多节点数据无需上位机介入就可以将ZigBee网络中的数据传送到FPGA中,满足了系统的无人化操作,同时FPGA取代了传统的MCU对ZigBee通信,有助于ZigBee在更复杂,对性能和时序要求更高的场合下使用.

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  • 多路数据采集系统的设计.doc》由会员分享,可免费在线阅读全文,更多与《(多路数据采集系统的设计)(最终版)》相关文档资源请在帮帮文库(www.woc88.com)数亿文档库存里搜索。1、tc_to_serialort()将相应的数据发送...

    《多路数据采集系统的设计.doc》由会员分享,可免费在线阅读全文,更多与《(多路数据采集系统的设计)(最终版)》相关文档资源请在帮帮文库(www.woc88.com)数亿文档库存里搜索。

    1、tc_to_serialort()将相应的数据发送给串行口。当没有键按下时,则送一个数F给LED显示器。其流程图见图()向串口发送数据子程序utc_to_serialort()该程序首先将数据发送到串行口,当T=时,表明传送结束。其流程图如所示()键盘扫描子程序Keys_Scan()该程序是先将行选好,然后再选定就可以确定到具体的哪一个按键。其流程图如图所示()LED显示程序Dislay_Result(intd)该子程序用的数码管动态显示方式。先将单片机的P口选通进行位选,然后将位选的值发送给单片机P口。接着将单片机的P口选通进行段选,然后将要显示的数字的值发送给P口。然后调用延时,接着将P、P口置,下面是重复上面的过程,直到要显示的数字全部显示在数码上。其流程图如所示。()主机串口接受中断子程序Serial_INT()interrut。当RI=时,接受串口过来的数据,并对该数据进行X*HFFH的处理,接下来用处理过的数据调用LED显示程序Dislay_Result(intd)。如图所示图主程序图向串口发送数据子程序utc_to_serialort()数据发送到串行。

    2、;这个空白文档就是我们编写单片机程序的场所。在这里可以进行编辑、修改等操作。根据题意,在文档中写入代码,写完后再检查一下,然后保存,然后再将保存好的文档添加到工程中,具体做法如下:程序文件添加完毕后,对其进行编译当前程序、编译修改过的文件并生成应用程序、重新编译所有文件并生成应用程序后,再点击TARGET,则其页面为:再点击图案上的Outut键接下来就是点击上图中的selectfolderforobjects键,得到下图将其产生的HEX文件存储在E盘zh文件夹中。最后一步就是利用STCISP将HEX文件烧录到单片机里。主机程序设计本软件系统有一个主程序,五个子程序,五个子程序分别为向串口发送数据子程序utc_to_serialort()、键盘扫描子程序Keys_Scan()、LED数据显示子程序Dislay_Result(intd)、延时子程序Delay()、主机串口接受中断子程序Serial_INT()interrut。()主程序主程序对系统进行初始化,主要是进行定时计数的初始化,然后调用键盘扫描程序Keys_Scan(),再根据按下的键来调用向串口发送数据子程序。

    3、部分程序includedefineucharunsignedchardefineuintunsignedintsbitST=P^;sbitEOC=P^;sbitOE=P^;voidDelay(uintx){uchari;while(x)for(i=;ilt;i++);}********向串口发送数据子程序********voidutc_to_SerialPort(ucharc){SBUF=c;while(TI==);TI=;}*********AD转换子程序*********voidAdcon(){intj,m=XF;ucharn;for(j=,P=m;j++;jlt){ST=;ST=;ST=;while(EOC==);OE=;n=P;utc_to_SerialPort(n);m++;}}*******主程序*******voidmain(){TMOD=X;T工作于模式SCON=X;串口工作于方式PCON=X;波特率不加倍TH=XFD;TL=XFD;TI=RI=;IE=X;允许串口中断TR=;启动定时器while(){Delay();Adcon();}}******。

    4、动定时器IE=x;允许串口中断while(){Delay();if(P!=XF)Keys_Scan();swith(KeyNo){case:utc_to_serialort(X);eak;case:utc_to_serialort(XF);eak;case:utc_to_serialort(XF);eak;case:utc_to_serialort(XFA);eak;case:utc_to_serialort(XFB);eak;case:utc_to_serialort(XFC);eak;case:utc_to_serialort(XFD);eak;case:utc_to_serialort(XFE);eak;case:utc_to_serialort(XFF);eak;case:Dislay()}}}*******主机串口接受中断函数*********voidSerial_INT()interrut{if(RI){inti,j,m;longintn;ucharc;c=SBUF;i=c*x;j=i*x;n=j*x;m=nxFF;Dislay_Result(m);}从。

    5、当T=时,则传送结束TI=开始初始化启动定时器开中断再根据扫描到的键盘号,发送相应的数据给串口,调用一个Dislay()在LED上显示F判断是否有按键按下YN图键盘扫描子程序Keys_Scan()开始先将低位置选定行然后判断该按键发生在哪一列是否有按键按下YN将列数赋给KeyNoKeyNo=将高位置选定列再判断发生在那一行行分别附加起始值,,,返回图LED显示程序Dislay_Result(intd)图主机串口接受中断子程序Serial_INT()interrut从机部分程序设计该部分的程序包括一个主程序、三个子程序,三个子程序分别为从机串口接受中断函数Serial_INT()interrut、向串口发送数据子程序utc_to_SerialPort(ucharc)和模数转换子程序ADCON。()主程序主程序是进行系统的初始化,由于主从两个单片机要进行通信,所以两个单开始显示个位显示十分位显示百分位显示小数点结束开始接受数据对数据进行相关处理调用Dislay_Result(m)片机的初始化应该是相同的,并调用AD转换。其流程图如图所示()从机串口接受中断函数Seria。

    6、系统设计仪器仪表学报,,No[]元增民,张文希单片机原理与应用基础国防科技大学出版社,,[]王琳,商周,王学伟数据采集的发展及应用电测与仪表,,No[]VSchmidt,Control,dataacquisition,andremotearticiationforfusionresearch,FusionEngDes()–[]ANeto,HFernandes,ADuarte,FiresignalDataacquisitionandcontrolsystemsoftwareFusionEngineeringandDesign()附录系统硬件图附录主机部分程序includedefineucharunsignedchardefineuintunsignedintsbitk=P^;sbitsmgd=P^;sbitsmgk=P^;ucharPre_KeyNo=,KeyNo=;ucharcodeLEDData[]={XF,X,XB,XF,X,XD,XD,X,XF,XF,X,XC,X,XE,X,X}*****延时子程序*****voidDelay(uintx){uchari;wh。

    7、_INT()interrut因为发送完成和接受到新字节都会触发串口中断,因此串口中断程序里用if(RI)来表示接受中断,然后将RI清。再判断接受到的数据第位是否为,如果为,则按照主机发送过来的通道进行采集,如果为,则调用循环采集程序。如图所示()模数转换子程序ADCON先要选通ADC,又因为ADC具有个通道,利用For循环进行次采集,接下来选择转换通道,FH~FFH用以选择输入模拟信号的通道IN~IN的选择,首先从第一个通道开始,然后执行一条读取转换结果的指令,再将转换得到的结果送给串行口,再依次循环,将通道号自增,直到个通道全部转换完。其流程图如图所示****向串口发送数据子程序*********voidutc_to_serialort(ucharC){SBUF=C;while(T==);TI=;}Dislay(){smgK=;P=X;Smgd=;P=OXOF;}*******主程序*******voidmain(){P=x;SCON=x;串口工作于方式TMOD=x;T工作于模式PCON=x;波特率不加倍TH=xFD;波特率为TL=xFD;TI=RI=;TR=;启。

    8、le(x)for(i=;ilt;i++);}**************LED显示子程序***************voidDislay_Result(intd){smgk=;P=XC;smgd=;P=LEDData[d];显示百位Delay();smgd=;smgk=;smgk=;P=XD;smgd=;P=LEDData[d%];显示十位Delay();smgd=;smgk=;P=xE;smgd=;P=LEDData[d%];显示个位Delay();smgk=;smgd=;smgk=;P=XC;smgd=;P=x;显示小数点Delay();smgd=;smgk=;}************键盘扫描子程序**************voidKeys_Scan(){ucharTm,An;P=XF;低四位置,放入行Delay();An=P^XF;按键后将变成XXXX,X中有一个为,个仍为,而异或操作会把个变成,唯一的变成Tm=Angtgt;该表达式将高位移到低四位swith(Tm)判断按键发生在哪列{case:KeyNo=;eak;case:KeyNo=;eak;ca。

    9、tc_to_serialort()将相应的数据发送给串行口。当没有键按下时,则送一个数F给LED显示器。其流程图见图()向串口发送数据子程序utc_to_serialort()该程序首先将数据发送到串行口,当T=时,表明传送结束。其流程图如所示()键盘扫描子程序Keys_Scan()该程序是先将行选好,然后再选定就可以确定到具体的哪一个按键。其流程图如图所示()LED显示程序Dislay_Result(intd)该子程序用的数码管动态显示方式。先将单片机的P口选通进行位选,然后将位选的值发送给单片机P口。接着将单片机的P口选通进行段选,然后将要显示的数字的值发送给P口。然后调用延时,接着将P、P口置,下面是重复上面的过程,直到要显示的数字全部显示在数码上。其流程图如所示。()主机串口接受中断子程序Serial_INT()interrut。当RI=时,接受串口过来的数据,并对该数据进行X*HFFH的处理,接下来用处理过的数据调用LED显示程序Dislay_Result(intd)。如图所示图主程序图向串口发送数据子程序utc_to_serialort()数据发送到串行。

    10、e:KeyNo=;eak;case:KeyNo=;eak;default:KeyNo=;无键按下}P=XF;高位置,放入列Delay();Tm=P^xF;按键后将变成XXXX,X中有一个为,个仍为,而异或操作会把个变成,唯一的变成switch(Tm)行分别附加起始值,,,{case:KeyNo+=;eak;case:KeyNo+=;eak;case:KeyNo+=;eak;case:KeyNo+=;eak;}}***所示:AD转换器单片机单片机LED显示器键盘MAX采集信号图系统框图方案论证AD模数转换的选择AD转换器的种类很多,就位数来说,可以分为位、位、位和位等。位数越高其分辨率就越高,价格也就越贵。AD转换器型号很多,而其转换时间和转换误差也各不相同。()逐渐逼近式AD转换器:它是一种速度快、精度较高、成本较低的直接式转换器,其转换时间在几微秒到几百微秒之间。()双积分AD转换器:它是一种间接式的AD转换器,优点是抗干扰能力强,精度比较高,缺点是数度很慢,适用于对转换数度要求不高的系统。()并行式AD转换器:它又被称为flash(快速)型,它的转换数度很高,但。

    11、部分程序includedefineucharunsignedchardefineuintunsignedintsbitST=P^;sbitEOC=P^;sbitOE=P^;voidDelay(uintx){uchari;while(x)for(i=;ilt;i++);}********向串口发送数据子程序********voidutc_to_SerialPort(ucharc){SBUF=c;while(TI==);TI=;}*********AD转换子程序*********voidAdcon(){intj,m=XF;ucharn;for(j=,P=m;j++;jlt){ST=;ST=;ST=;while(EOC==);OE=;n=P;utc_to_SerialPort(n);m++;}}*******主程序*******voidmain(){TMOD=X;T工作于模式SCON=X;串口工作于方式PCON=X;波特率不加倍TH=XFD;TL=XFD;TI=RI=;IE=X;允许串口中断TR=;启动定时器while(){Delay();Adcon();}}****** 。

    12、检测其是否有短路或断路。软件调试包括调试程序和对硬件准确性的调试。在整个系统中,主机用到了个按键,按键按下后,发送一个H的数据给从机,而从机接收到这个信号就开始调用一个循环采集方式,然后从机采集完数据后再将转换好的数据和采集线路的通道号发送给主机并用LED数据显示器显示出来;按键用于选择采集方式,分别送相应的采集线路的通道号给从机,然后再将从机转换好的数据和采集线路的通道号发送给主机并用LED数据显示器显示出来;当主机没有按键按下时,则发送一个数给LED。参考文献[]严洁单片机原理及其接口技术机械工业出版社,,[]范红刚单片机自学笔记北京航空航天大学出版社,[]高云基于MSP的温室多路数据采集系统农机化研究,,No[]常铁原,王欣,陈文军多路数据采集系统的设计电子技术应用,,No[]叶红海,李丽敏基于单片机的多路数据采集系统的设计与实现,No[]彭伟单片机C语言程序设计实训例电子工业出版社,,,[]杨居义,杨晓琴,王益斌等单片机课程设计指导清华大学出版社,,[]刘刚,秦永左,朱杰斌单片机原理及应用北京大学出版社,,,[]林祝亮,武林,杨金华基于双单片机的多路数据采集

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