數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計

《數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實驗——設(shè)計報告2010年6月28號實驗?zāi)康模豪肳AVE6000試驗箱上的模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、通過采集旋轉(zhuǎn)電位器上的數(shù)據(jù)和壓力傳感器上的數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)化為數(shù)字在LED數(shù)碼管上顯示出來實驗內(nèi)容：通過旋轉(zhuǎn)電位器和按壓力傳感器來采集數(shù)據(jù)，并且把采集到的模擬信號量通過A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號量，并片選送至LED數(shù)碼管顯示。設(shè)置鍵盤上的1為控制電位器開始采集數(shù)據(jù)，鍵盤上的2為控制壓力傳感器開始采集數(shù)據(jù)。-11-實驗所使用的功能塊：AT80C51單片機A/D轉(zhuǎn)換模塊LED數(shù)碼管顯示模塊壓力傳感器電位器鍵盤實驗設(shè)計步驟：1、充分了解各單獨功能模

2、塊的工作原理和功能。2、根據(jù)實驗需要結(jié)合使用各功能塊，設(shè)計實驗原理圖，并連線。3、完成實驗程序的編寫4、利用WAVE6000仿真軟件下載程序到試驗箱，編譯并運行。5、通過按鍵1、2的轉(zhuǎn)換選擇數(shù)據(jù)采集的方式，通過旋轉(zhuǎn)電位器或者按壓壓力傳感器改變采集的數(shù)據(jù)并在LED上顯示。實驗原理：（1）51單片機管腳圖P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電

3、流。P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流，P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。（2）ADC0809ADC0809是采樣分辨率為8位的、以逐次逼近原理進行?！獢?shù)轉(zhuǎn)換的器件。其內(nèi)部有一個8通道多路開關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通8路模擬輸入信號中的一個進行A/D轉(zhuǎn)換。-11-ADC0809是CMOS單片型逐次逼近式A／D轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖13．22所示，它由8路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、8位開關(guān)樹型A/D轉(zhuǎn)換器、逐次逼近。ADC0809芯片有28條引

4、腳，采用雙列直插式封裝。ADC0809的工作過程首先輸入3位地址，并使ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。此地址經(jīng)譯碼選通8位模擬輸入之一到比較器。START上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。下降沿啟動A／D轉(zhuǎn)之后EOC輸出信號變低，指示轉(zhuǎn)換正在進行。直到A／D轉(zhuǎn)換完成，EOC變?yōu)楦唠娖?，指示A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個信號可用作中斷申請。當(dāng)OE輸入高電平時，輸出三態(tài)門打開，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。壓力傳感器（3）壓力傳感器原理：我們通常使用的壓力傳感器主要是利用壓電效應(yīng)制造而成的，這樣的傳感器也稱為壓力傳感器。壓電

5、效應(yīng)是壓電傳感器的主要工作原理，壓電傳感器不能用于靜態(tài)測量，因為經(jīng)過外力作用后的電荷，只有在回路具有無限大的輸入阻抗時才得到保存。實際的情況不是這樣的，所以這決定了壓電傳感器只能夠測量動態(tài)的應(yīng)力。-11-（4）鍵盤的工作原理鍵盤可以分為編碼鍵盤和非編碼鍵盤。微機系統(tǒng)中最常用的鍵盤是非編碼鍵盤。矩陣鍵盤是把若干個按鍵排列成矩陣形式，每一行和每一列都占用I/O端口的一位。對于矩陣鍵，還可以用鍵盤掃描程序來識別按鍵的方法通常有兩種，即行掃描法和行反轉(zhuǎn)法。（5）LED數(shù)碼管顯示器的工作原理七段數(shù)碼管采用動態(tài)方式顯示，實驗必須向LED顯示器輸入

6、相應(yīng)的字型碼。本實驗中采用2片74LS273用作擴展的輸出口、鎖存段碼或位碼。軟件程序框圖：-11-2-11-實驗測試結(jié)果：軟件編譯并全速運行后，按下按鍵1.，則LED數(shù)碼管上開始顯示數(shù)字，旋轉(zhuǎn)電位器，發(fā)現(xiàn)LED上顯示的數(shù)字發(fā)生改變，停止轉(zhuǎn)動電位器，開始按壓壓力傳感器，發(fā)現(xiàn)LED上顯示的數(shù)字不會發(fā)生改變。按下按鍵2，則LED數(shù)碼管上顯示另一個數(shù)字并且是固定的，這時按下壓力傳感器，發(fā)現(xiàn)LED上數(shù)字發(fā)生改變，停止按壓壓力傳感器，改為旋轉(zhuǎn)電位器，發(fā)現(xiàn)LED上數(shù)字并不會發(fā)生變化。說明實驗分別通過電位器和壓力傳感器的改變來采集數(shù)據(jù)，但在軟件的控

7、制下，兩者是分開來采集并不會互相干擾。心得體會：本次數(shù)據(jù)采集實驗以三個同學(xué)為一組，在老師的指導(dǎo)下共同完成。在完成過程中遇到了許多問題，但在老師級組員的共同努力下。發(fā)現(xiàn)并解決了問題。使實驗取得了成功。1、通過這次試驗設(shè)計，在利用試驗箱上多個功能模塊共同實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集并把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字在LED數(shù)碼管上顯示。熟悉了WAVE6000試驗箱上各功能模塊的結(jié)合應(yīng)用。2、本設(shè)計用到了A/D轉(zhuǎn)換程序、LED數(shù)碼管顯示程序、判斷有鍵輸入并讀鍵碼程序、調(diào)用延時程序等等。應(yīng)用不同功能的匯編程序的相結(jié)合，熟悉了主程序和各個子程序的功能調(diào)用。實現(xiàn)了不同功能程序的

8、結(jié)合應(yīng)用。3、在軟件程序的編寫過程中遇到許多問題，使得程序編譯出現(xiàn)很多錯誤。后來在老師的指導(dǎo)下發(fā)現(xiàn)并改正了程序。并且一開始只編寫了一種采集方式，既通過電位器采集數(shù)據(jù)。后來又修改了，增加了壓力傳感器的數(shù)據(jù)采集。4、在硬件的