基于单片机的数据采集与传输系统设计_毕业答辩

基于单片机的数据采集与传输系统设计,学生：马良尧 学号：09021020215 班级：电子信息工程2009级2班,指导教师：陶思言 李庆隆,厚德达理 励志勤工,设计要求,（1）设计一个8路数据采集采集器和一个与主计算机相连的串行数据传输电路；（2）将数据采集器与串行数据传输电路合 并为数据采集与数据传输系统；（3）有完整的电路图，完成软件仿真；（4）完成论文撰写。,厚德达理 励志勤工,设计意义,数据采集与传输技术是信息科学的一个重要分支，也是现代科学技术发展的一个重要标志。在计算机广泛应用的今天，数据采集在多个领域有着十分重要的应用。 数据采集是计算机与外部物理世界连接的桥梁。在工业、工程、生产车间等部门，尤其是在对信息实时性能要求较高或者恶劣的数据采集环境中更突出其应用的必要性。,厚德达理 励志勤工,设计思路,控制核心：AT89S51具有集成度高、存储容量大、外部扩展能力强、控制功能强、低电压、低功耗、性价比高的特点 。 模数转换：ADC0809是逐次逼近式A/D转换器，可以和单片机直接接口，价格低，转换速度快。 串口通信：选用了RS-232C标准接口，它是电平与TTL电平转换驱动电路。常用的芯片是MAX232 ，一片芯片可以完成发送转换和接收转换的双重功能。 LED显示：LED数码管具有亮度高、寿命长、分辨率高、抗干扰能力强、价格低等特点。,厚德达理 励志勤工,设计方案,首先传感器负责采集信号的模拟量交给放大滤波电路进行放大、滤波后，由ADC0809进行模数转换；然后送到单片机AT89S51进行处理；最后在LED显示电路中显示，并通过MAX232模块传送到PC机上。,厚德达理 励志勤工,厚德达理 励志勤工,硬件电路,数据采集,模数转换,单片机,LED显示,串口通信,数据采集,LM35D输出电压与摄氏温度成正比，其灵敏度为10mV/；温度范围为0100；电压为4-30V，可直接用温控电路的电源，但要加一个隔离二极管及平滑电容C；精度为土1；最大线性误差为土0.5；静态电流为80A；输出电压接数字万用表2V直流电压挡，可读出分辨率为0.1的温度读数。,厚德达理 励志勤工,MPX4115系列压电电阻传感器是一个硅压力传感器。这个传感器结合了高级的微电机技术，薄膜镀金属。还能为高水准模拟输出信号提供一个均衡压力。在0-85的温度下误差不超过1.5%，温度补偿是-40-125。,模数转换,ALE的上升沿将A、B、C端选择的通道地址锁存到8位A/D转换器的输入端。 START的下降沿启动8位A/D转换器进行转换。 A/D转换开始使EOC端输出低电平。A/D转换结束， EOC输出高电平。该信号通常可作为中断申请信号。 OE为读出数据允许信号。OE端为高电平时，可以读出转换的数字量。,厚德达理 励志勤工,单片机,厚德达理 励志勤工,LED显示,共阴7段数码管动态显示（相比静态显示节约硬件资源）,厚德达理 励志勤工,串口通信,引脚7-10和引脚11-14构成两组TTL信号电平与RS-232C信号电平的转换电路 对应引脚可直接与单片机串行口的TTL电平引脚和PC的RS-232C电平引脚相连。,厚德达理 励志勤工,主程序流程图,厚德达理 励志勤工,开始,初始化ADC0809,初始化串口,初始化外部中断,启动ADC0809,读取数据,等待中断,以读取字节,R1=0？,比例变换,结束,Y,N,比例变换,串口通信,仿真（温度）,温度传感器的温度值为15.0，LED显示器的结果为715.2，第一位7表示当前使用的为ADC0809的第七一个通道，由于硬件本身（仿真模型）的误差和软件中电压比例转换的原因显示为15.2而不是15.0，这是不可避免的，所以测试结果正确，仿真成功。,厚德达理 励志勤工,仿真（压力）,压力传感器的温度值为94.5，LED显示器的结果为694.5，第一位6表示当前使用的为ADC0809的第六一个通道，这里传感器的值和显示结果一样，当然也存在误差，在仿真过程中电压与压力值并不完全按照线性比例变化，这样引起的误差属于不可避免的误差，所以测试结果正确，仿真成功。,厚德达理 励志勤工,串口调试,每一个十六进制数据就代表