数据采集系统报告
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成都XXXXXX学院
《数据采集系统的制作》课程设计报告
温度检测声光报警器设计与制作
姓名：
学号：
班级：班
专业：电子信息工程
指导教师：
二零一七年六月
目录
一、课题介绍
1、课题简介
2、功能及系统要求
二、各芯片模块介绍
1、功能分析
2、AT89C51多路模拟开关介绍
四、系统电路图设计
五、程序设计
1.程序流程设计图
2.程序设计
六．总结
1、课题简介
数据采集系统一般包括模拟信号的输入输出通道和数字信号的输入输出通道。数据采集系统的输入又称为数据的收集；数据采集系统的输出又称为数据的分配。数据采集系统的结构形式多种多样，用途和功能也各不相同，常见的分类方法有以下几种，根据数据采集系统的功能分类：数据收集和数据分配；根据数据采集系统适应环境分类：隔离型和非隔离型，集中式和分布式，高速、中速和低速型；根据数据采集系统的控制功能分类：智能化数据采集系统，非智能化数据采集系统；根据模拟信号的性质分类：电压信号和电流信号，高电平信号和低电平信号，单端输入(SE)和差动输入(DE)，单极性和双极性；根据信号通道的结构方式分类：单通道方式，多通道方式。数据采集系统的任务，具体地说，就是采集传感器输出的模拟信号并转换成计算机能识别的数字信号，然后送入计算机，根据不同的需要由计算机进行相应的计算和处理，得出所需的数据。与此同时，将计算得到的数根进行显示或打印，以便实现对某些物理量的监视从硬件力向来看，白前数据采集系统的结构形式主要有两种：一种是微型计算机数据采集系统；另一种是集散型数据采集系统。微型计算机数据采集系统是由传感器、模拟多路开关、程控放大器、采样/保持器、AD转换器、计算机及外设等部分组成。集散型数据采集系统是计算机网络技术的产物，它由若干个“数据采集站”和一台上位机及通信线路组成。数据采集站一般是由单片机数
据采集装置组成。位于生产设备附近，可独立完成数据采集和预处理任务，还可将数据以数字信号的形式传送给上位机。
微电子技术的一系列成就以及微型计算机的广泛应用，不仅为数据采集系统的应用开拓了广阔的前景，也对数据采集技术的发展产生了深刻的影响。
2、功能及系统要求
(1)新型快速、高分辨率的数据转换部件不断涌现，大大提高了数据采集系统的性能。
(2)高性能单片机的问世和各种数字信号处理器的涌现，进一步推动了数据采集系统的广泛应用。
(3)智能化传感器(Smarts nor)的发展，必将对今后数据采集系统的发展产生深远的影响。
(4)与微型机配套的数据采集部件的大量问世，方便了数据采集系统在各个领域里应用并有利于促进数据采集系统技术的进一步发展。
(5)分布式数据采集是数据采集系统发展的一个重要趋势数据采集器是一种具有现场记录、分析功能的设备或现场记录、离线分析机器设备等状态数据功能的便携式分析仪器。它把安装在机器设备上的震动传感器和过程传感器等所测得的信号作为输入，配以各种测量分析技术以及多样化的显示格式所组成的一个检测系统，主要应用于对机器设备进行定期巡回状态监测和故障诊断等多种领域。它能和计算机一起组成独立的监测诊断系统，是机器设备的计算机辅
助诊断手段之一
2、AT89C51多路模拟开关介绍
单片机89C51的引脚图与功能介绍
选择8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。AT89C51数据总线是由P0口提供的，P0口本身能以多种方式提供数据总线和地址总线。当ALE输出信号为高电平时，P0将输出的数据锁入总线驱动器中作为地址的低8位，然后和P2送出来的高8位地址一起组成一个完整的16位地址，以寻址到外部的64KB的地址空间。AT89C51的地址总线比较简单(只有3个：RD、WR、PSEN)，其中RD是用来读取外部数据内存的控制线，WR是用来写数据到外部数据内存的控制线，PSEN是用来存取外部程序内
存的读取控制线。
引脚说明：
⑴VCC：电源电压
⑵GND:地
⑶P0口：P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口，作为输出口用时，每个引脚能驱动8个TTL逻辑门电路。当对0端口写入1时，可以作为高阻抗输入端使用。当P0口访问外部程序存储器或数据存储器时，它还可设定成地址数据总线复用的形式。在这种模式下，P0口具有内部上拉电阻。在Flash编程时，P0口接收指令字节，同时输出指令字节在程序校验时。程序校验时需要外接上拉电阻。
⑷P1口：P1口是一带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P1口的输出缓冲能接受或输出4个TTL逻辑门电路。当对P1口写1时，它们被内部的上拉电阻拉升为高电平，此时可以作为输入端使用。当作为输入端使用时，P1口因为内部存在上拉电阻，所以当外部被拉低时会输出一个低电流（IIL）。
⑸P2口：P2是一带有内部上拉电阻的8位双向的I/O端口。P2口的输出缓冲能驱动4个TTL逻辑门电路。当向P2口写1时，通过内部上拉电阻把端口拉到高电平，此时可以用作输入口。作为输入口，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出电流（IIL）。P2口在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器（例如MOVX ＠DPTR）时，P2口送出高8位地址数据。在这种情况下，P2口使用强大的内部上拉电阻功能当输出1时。当利用8
位地址线访问外部数据存储器时（例MOVX ＠R1），P2口输出特殊功能寄存器的内容。当Flash编程或校验时，P2口同时接收高8位地址和一些控制信号。
⑹P3口：P3是一带有内部上拉电阻的8位双向的I/O端口。P3口的输出缓冲能驱动4个TTL逻辑门电路。当向P3口写1时，通过内部上拉电阻把端口拉到高电平，此时可以用作输入口。作为输入口，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出电流（IIL）。P3口同时具有AT89C51的多种特殊功能。
（1）AT89C51时序逻辑的实现：通过硬件的连接，将PC接口的5个管脚分别与AT89C51芯片的CLK、OE、EOC、START、ALE管脚相连接。PC接口的另外8个管脚分别与ADC的D7-D0口连接。通过软件的编程模拟产生时序，使STM32的管脚输出的信号符合ADC芯片采集的时序逻辑，实现转换信号的功能。
（2）AT89C51数据循环采集功能的实现：将PC接口的其他3个管脚与AT89C51芯片的ADC_A、ADC_B、ADC_C管脚相连接。通过编程设置通道数，实现复位之后开始循环采集把通道数付给ADC_A、ADC_B、ADC_C。当通道数达到8时，再将通道数清零，从而达到ADC自动循环采集数据。
（3）AT89C51数据单路采集功能的实现：通过调用串口函数，设置一个串口接收的函数，当通过串口输入0-7不同的值时，将该值赋给选择ADC通道的函数来设置通道数的值，就可以选通数值所对应的通道，实现选择不同通道的功能。