数据采集系统实验报告.doc

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任务要求
1．4路模拟量输入，输入电压范围 0~5V，分辨率8位，转换时间 100us，具有显示（数
码管）测量结果（用 10进制显示直流电压值或交流电压峰值）的功能；
2．1路模拟量输出，用来分别重现 4路被采信号的波形（供示波器观测）
摘 要
本数据采集系统是基于单片机

AT89C51

来完成的，4路的模拟电压通过通用的

8位

A/D
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转换器

ADC0809

转换成数字信号后，由单片机进行数据处理，并将处理后的数据送

LED
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显示器显示。再经过常用的

8位

D/A

转换器

DAC0832

将数字数据转换成模拟量，

供示波器
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观测。
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一、系统的方案选择和论证
根据题目基本要求，可将其划为如下几个部分：
4路模拟信号 A/D转换
单片机数据处理
LED显示测量结果
D/A转换模拟量输出
系统框图如图 1所示：
减駐薟駱爛锷绵痫弹绅欽鸵鲕绩莢。
图1单片机数据采集系统框图
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1、4

路模拟信号

A/D

转换
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由于被测电压范围为

0~5V，分辨率为

8位，转换时间为

100us，所以

A/D

转换部分，
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本系统选择常用的

8路

8位逐次逼近式

A/D

转换器

ADC0809。
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ADC0809芯片有28条引脚，采用双列直插式封装。下面说明各引脚功能。
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IN0～IN7：8路模拟量输入端。
2-1～2-8：8位数字量输出端。
ADDA、ADDB、ADDC：3位地址输入线，用于选通 8路模拟输入中的一路。
ALE：地址锁存允许信号，输入，高电平有效。
START：A／D转换启动信号，输入，高电平有效。
EOC：A／D转换结束信号，输出，当 A／D转换结束时，此端输出一个高电平（转
换期间一直为低电平）。
OE：数据输出允许信号，输入，高电平有效。当 A／D转换结束时，此端输入一个高
电平，才能打开输出三态门，输出数字量。
CLK：时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于 640KHZ。
REF（+）、REF（-）：基准电压。
Vcc：电源，单一＋ 5V。
GND：地。
ADC0809的工作过程是：首先输入3位地址，并使ALE=1，将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。START上升沿将逐次逼近寄存器复位。下
降沿启动A／D转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。直到A／D转换完成，EOC变为高电平，指示A／D转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申
请。当OE输入高电平 时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上。
巩團枫观铑鳥刿垒滄梔繆親閎襉鉿。
2、单片机数据处理
选择美国 ATMEL公司的CMOS8位单片机 AT89C51，其工作电压为 ~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 4KB闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能 CMOS8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。
灘琺喲讨骗趱见鄒蕢蹤惬禀衔蕁飲。
3、LED显示测量结果
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这里选择的是广州周立