1、多路數據采集系統設計.061題目規定所設計日勺數據采集系統，共有16路信號輸入，每路信號都是010mV，每秒鐘采 集一遍，將其數據傳給上位PC計算機，本采集地址為50H。規定多路模擬開關用4067, A/D轉換用ADC0809，運算放大器用OP07，單片機用89C51，芯片用MAX232。設計其電路原理圖，用C51語言編制工作程序。2總體方案設計根據題目規定，傳感器一方面采集16路信號，然后被多路模擬開關4067選通某 一路信號，接著通過信號調理電路，由A/D轉換器進行模/數轉換后發送給單片機，之 后通過MAX232由RS232串口進行通訊，最后將數據傳遞到上位PC計算機。因此， 數據采集系統

2、重要涉及如下幾種重要環節：2.1信號選通環節由于題目規定采集勺信號路數達到了 16路，每一路信號勺流通路線均相似。如果 為每路信號都設立相應勺放大、A/D轉換單元，成本將大幅度提高。因此可以接入一 種多路模擬開關4076,輪流選通每一路信號，實現多路信號共用一種運算放大器和A/D 轉換單元，即減少了成本，又簡化了電路。4067為16路模擬開關，其內部涉及一種16選1勺譯碼器和被譯碼輸出所控制勺 16個雙向模擬開關。當嚴禁端INH置0時，在I/N0-I/N15中被選中勺某個輸入端與 輸出公共端X接通，外部地址輸入端A、B、C、D決定了被選通端；當INH置1時，所有模擬開關均處在斷路狀態。2.2信

3、號調理電路為了以便信號日勺進一步傳播和解決，一般均要在傳感器日勺輸出端接入信號調理電 路，對傳感器輸出日勺信號進行變換、隔離、放大、濾波等解決。此處日勺信號波動范疇 只有010mV，屬于單薄信號，需要進行放大解決。按照題目規定，本文設計勺系統 選用運算放大器OP07。OP07是一種高精勺度單片運算放大器，其輸入失調電壓和漂 移值均很低，適合用作前級放大器。2.3 A/D轉換器由于單片機只能解決數字信號，因此需要接入A/D轉換器將模擬信號轉換成數字 信號。本文采用題目提供勺ADC0809，它可以和單片機直接通訊。ADC0809由一種8 路模擬開關、一種地址鎖存與譯碼器、一種A/D轉換器和一種三態

4、輸出鎖存器構成。 多路開關可選通8個模擬通道，容許8路模擬量分時輸入，共用A/D轉換器進行轉換。 三態輸出鎖器用于鎖存A/D轉換完勺數字量，當OE端為高電平時，才可以從三態輸 出鎖存器取走轉換完勺數據。此處采用中斷勺方式使數據在單片機與 ADC0809之間進行互換，端口地址為 FF50H； P0 口和Wr信號共同生成單片機勺啟動轉換信號；為了在啟動轉換勺同步選通 通道，將通道地址鎖存信號ALE與START相連；把P0 口和而同步處在有效位勺組 合信號與A/D轉換器勺輸出信號OE相連，那么通道勺地址選擇和數據輸出共用一種 地址，但是兩者不同步浮現；轉換結束信號EOC通過非門后接至89C51勺和端

5、。2.4串口發送電路RS232是用正負電壓來表達邏輯狀態，與TTL以高下電平表達邏輯狀態勺規定不 同。為了可以同計算機接口或終端勺TTL器件連接，必須在RS232與TTL電路之間 進行電平勺轉換。本文選用題目提供勺MAX232芯片完畢TTL，EIA勺雙向電平轉換。2.5系統原理框圖16路模擬信號輸入3電路原理圖圖1系統原理框圖多路模擬開關(4067)圖3程序總體流程圖(1)定期器T0工作于模式1，充當16位定期器，計數初值4C00H (相應50ms),便于實現1s日勺巡回采樣；定期器T1工作于模式2,充當波特率發生器，計數初值FDH,SMOD = 0,得到波特率為9.6K。串行通信SMOD置1

6、,容許單片機接受信號。使能定期器T0、外中斷1、串行通信勺中斷。其中，T0中斷完畢1s勺巡回采樣，外中斷1完畢A/D轉換，串行通信中斷完畢與上位機日勺通信。4.2 A/D轉換用P1.4作為4067勺使能控制；用P1.0、P1.1、P1.2、P1.3勺組合狀態作為 4067勺通道地址選擇信號。用P2.7作為A/D轉換器勺使能控制，數據從IN0輸入，地址映射為7FF0H。通過外部中斷1巡回采集16路信號，并存入從50H開始勺后續單元里。4.3數據通信當數據轉換完畢后，由單片機向上位機發送聯系信號AAH，然后等待上位機返回 應答信號：如果應答信號為BBH，則向上位機發送數據；反之則繼續發送聯系信號，

7、 并等待應答。為了避免意外狀況導致勺死循環，因此加入了 1s勺超時驗證，以保證下 一次勺巡回采樣得以順利進行。5源程序代碼/*Filename: program.cProgrammer :李博*/*頭乂獻*/#include reg52.h”#include absacc.h3 “ /*宏定義*/#define uchar unsigned char#define IN0 XBYTE0 x7FF0 /定義 ADC0809 勺 IN0 口地址#define P27 P2人7/P2.7 口，作為ADC0809勺使能信號（低電平有效）#define channel P1/*P1.4 作為 4067

8、日勺使能信號（低電平有效），P1.0、P1.1、P1.2、P1.3作為通道選擇*/#define E4067 p1A4/4067使能控制端口（低電平有效）/* 全局變 量 */uchar data *result=0X50; /A/D轉換勺成果存入0X50及其后續地址單元uchar T0_count; /定期器 T0 計數，實現 1s 延時/*系統初始化函數 initial。*/void initial()/* 定期器初始化 */TMOD=0X21;/*定期器T0工作于模式1,充當16位定期器；T1工作于模式2,充當波特率發生器*/TL0 = 0X00; /定期器T0勺計數初值設為4C00H （相應50ms ）TH0=0X4C;TL1=0XFD; /定期器T1勺計數初值設為FDH, SMOD=0，相應波特率9.6KTH1=0XFD;T0_count = 20; / /運用1s = 50msx2 0,實現1 s勺延時程序/* 串行通信初始化 */SMOD = 0X00;/ /波特率勺 S