1、电气工程学院课程设计数据采集电路的设计学 生 姓 名 韩章强 学 号 2013411107 学 院 电气工程学院 指 导 老 师 雷继海 专 业 测控技术与仪器 答 辩 日 期 1测控电路课程设计任务书一、设计目的根据常用的电子技术知识，以及可获得技术书籍与电子文档，初步形成电子设计过程中收集、阅读及应用技术资料的能力；熟悉电子系统设计的一般流程；掌握分析电路原理及对主要技术性能进行测试的常见方法；使学生学会使用电路仿真分析软件（Multisim）在计算机上进行电路设计与分析的方法。二、任务与要求设计一个数据采集电路，满足以下条件：1.结合单片机的课程，选用 ADC0808A/D 转换器，采集
2、输入实时电压，用四位的共阴数码管显示，并设计完整电路以及程序，仿真调试。2.设计的精度为小数点后两位，输入电压的范围是 0-5v,要求电路图简单合理。三、进程安排1布置任务、查阅资料，方案设计 根据设计要求，查阅参考资料，进行方案设计及可行性论证，确定设计方案，2上机在Multisim 境下按要求进行设计。 3总结报告 四、所需调试工具Keil 和 Multisim 软件。 2目 录测控电路课程设计任务书 .- 1 -1 课程设计要求 .- 4 -2 89C51 单片机简介 .- 4 -2.1 ADC0808 转换器简介 .- 4 -2.2 引脚功能 .- 5 -2.3 A/转换原理 .- 6
3、 -3 时钟 电路 .- 6 -3.1 复位电路 .- 6 -3.2 LED 显示电路 .- 7 -4 仿真设计图 .- 7 -5 仿真心 得 .- 8 -6 程序 .- 8 -6.1 程序调试 .- 11 -参考文献 .- 12 -致谢 .- 12 -3摘要: 数据采集与显示系统是利用一种装置，从系统外部采集数据并输入到系统内部的一个接口。然后利用处理器处理，最后在显示出来。数据采集与显示技术广泛应用在各个领域。被采集数据是已被转换为电讯号的各种物理量，如电压、温度、水位、风速、压力等，可以是模拟量，也可以是数字量。采集的数据大多是瞬时值，也可是某段时间内的一个特征值。准确的数据测量是数据采
4、集的基础。不论哪种方法和元件，均以不影响被测对象状态和测量环境为前提，以保证数据的正确性。数据采集含义很广，包括对面状连续物理量的采集。在计算机辅助制图、测图、设计中，对图形或图像数字化过程也可称为数据采集，此时被采集的是几何量（或包括物理量，如灰度）数据。关键词 ；数据采集； 电路； 信号； Abstract Data acquisition and display system is the use of a device, collect data from outside the system and input to the internal system of an interfa
5、ce. Then the processor, finally came up on the screen. Data acquisition and display technology is widely used in various fields.Data is being collected has various physical quantities, are converted to electrical signals such as voltage, temperature, water level, wind pressure, etc., can be analog,
6、also can be the digital quantity. Most of the data collected is instantaneous, but also a feature within a certain period of time value of accurate data measurement is. The basis for data collection. No matter what kind of methods and components are not affected the measured object and measuring env
7、ironment is the premise to ensure the accuracy of the data. Data acquisition is a very broad meaning, including planar continuous physical collection. In computer aided drawing, mapping, design, digital graphics or image the process is called data acquisition, the acquisition is the geometric volume
8、 (including the physical quantities, such as the gray data).Keywords : Data acquisition; Circuit; Signal; 41 课程设计要求结合单片机的课程，选择一款 A/D 转换器，采集输入实时电压并显示，并设计完整电路以及程序，仿真调试。2 89C51 单片机简介AT89C51 是一个低功耗，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写 1000 次的 Flash 只读程序存储器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失
9、性存储技术制造，兼容标准 MCS-51 指令系统及 80C51 引脚结构，芯片内集成了通用 8 位中央处理器和 ISP Flash 存储单元，AT89C51 在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。51 单片机内包含以下几个部件：1) 8 位微处理器（CPU） 。2) 数据存储器（128B RAM） 。3) 程序存储器（ROM/EPROM） 。4) 4 个 8 位可编程并行 I/O 口（P0 口，P1 口，P2 口，P3 口） 。5) 1 个全双工的异步串行口。6) 2 个 16 定时器/计数器。7) 中断系统。8) 特殊功能寄存器（SFR） 。2.1 ADC0808 转换器简介ADC0808
10、 是采样分辨率为 8 位的、以逐次逼近原理进行模/数转换的器件。其内部有一个 8 通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通 8 路模拟输入信号中的一个进行 A/D 转换。 5图 2-1 ADC0808 引脚图2.2 引脚功能ADC0808 芯片有 28 条引脚，采用双列直插式封装。各引脚功能如下：15 和 2628（IN0IN7 ）： 8 路模拟量输入端。8、14、15 和 1721：8 位数字量输出端。22（ALE）：地址锁存允许信号，输入，高电平有效。6（START）： A/D 转换启动脉冲输入端，输入一个正脉冲（至少 100ns 宽）使其启动（脉冲上升沿使 0809 复位，
11、下降沿启动 A/D 转换） 。7（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） 。9（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。10（CLK）：时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于 640KHZ。12（VREF（+） ）和 16（VREF（-） ）：参考电压输入端11（Vcc）：主电源输入端。13（GND）：地。2325（ADDA、ADDB、ADDC）：3 位地址输入线，用于选通 8 路模拟输入中的一路62.3 A/转换原理基本原理是从高位到低位逐位试探比较
12、，好像用天平称物体，从重到轻逐级增减砝码进行试探。逐次逼近法转换过程是：初始化时将逐次逼近寄存器各位清零；转换开始时，先将逐次逼近寄存器最高，送入 D/A 转换器，经 D/A 转换后生成的模拟量送入比较器，称为 Vo，与送入比较器的待转换的模拟量 Vi 进行比较，若 Vo#define uint unsigned int #define uchar unsigned char#define Data_ADC0809 P1sbit ST=P32;sbit EOC=P33;sbit OE=P31;sbit DIAN = P05; /小数点9unsigned char dis3; /显示数值unsi
13、gned int sum=0;unsigned int temp=0;unsigned int dat=0;/*共阴 LED 段码表*/Unsigned char code tab=0x5F,0x44,0x9D,0xD5,0xC6,0xD3,0xDB,0x47,0xDF,0xD7,0x5e/*字母 U*/; /gc.debfa/*uchar ADC0809()uchar temp_=0x00;OE=0;ST=0;ST=1;ST=0;while(EOC=0)OE=1;temp_=Data_ADC0809;OE=0;return temp_;void delay(unsigned int x)/延时函数unsigned int i,j;for(i=0;ix;i+)for(j=0;j121;j+);/*函数功能:将 0-255 级换算成 0.00-5.00 的电压数值入口参数:i出口参数:*/void convdata(unsigned char dat1)unsigned int Vo;Vo=dat1*1.96;
