单片机数据采集和控制系统的设计毕业论文.doc

本科毕业设计说明书（论文）第Ⅰ页共Ⅰ页目录1引言I11单片机的发展概况212单片机的应用系统概述32各个器件及工作原理521AT89S51522A/D转换器AD574723D/A转换器DAC12101024继电器隔离1125通讯接口1126CAN总线12278279芯片1328液晶显示原理1429键盘接口163硬件设计1931A/D转换模块2032D/A转换模块2133通讯模块2134显示模块2235电源模块2336键盘设计模块234软件设计2541主程序流程图2542通讯端口流程图2643A/D转换流程图2744D/A转换流程图2745I/O端口流程图28结论29致谢30参考文献31附录A32附录B33本科毕业设计说明书（论文）第2页共39页1引言单片机是微型计算机的一个重要分支,它被广泛应用于工业控制、数据采集以及仪器仪表等众多领域。近几年来，随着各种高性能、高集成度、低成本的新型单片机的出现以及嵌入式系统的兴起，单片机应用领域不断扩大。除了工业控制外、民用娱乐、消费性产品上也随处可见单片机的身影。本设计主要以单片机AT89C51芯片为控制核心和数据采集电路、LED数码管显示电路以及供电系统四大部分构成数据采集和显示功能。当有模拟信号输入时，单片机控制A/D转换器，把要输入的模拟信号转换为相应的数字信号存入到单片的内存中，在控制LCD显示驱动器把内存中的数字信号显示出来。通过键盘来改变LCD中显示的数据，把改变的数据通过控制D/A转换器输出成相应的模拟信号。应用通讯端口（RS232、RS422、RS485）完成与其他控制器之间的数据通讯。11单片机的发展概况从诞生至今，单片机的发展已经经历了4个阶段，今后单片机的发展主要应该体现在以下几个方面。（1）更高的集成度高集成度意味着开发难度、开发成本的降低。近几年来各个单片机生产厂家都推出了许多集成了各种外围器件的增强型单片机，如CYGNAL的C8051F系列，其中集成了看门狗、ⅡC总线、12位A/D、10位D/A等，对于一般的系统来说，基本上不用再进行外围扩展，而且其价格也比这些外围器件的价格总和要低得多，大大降低了开发难度和成本。（2）更快的运算能力虽然单片机是面向控制和采集的，对计算能力的要求并不高，但是更好的运算速度和精度将意味着控制的更为精确。此外，一些需要大数据量计算的产品的出现也要求单片机需具有较高的运算