基于单片机的多路数据采集ADC0809.doc

PAGE  单片机原理及系统课程设计 评语： 考勤10分守纪10分过程30分设计报告30分答辩20分总成绩(100) 专 业： 自动化 班 级： 自动化 姓 名: 学 号： 指导教师： 2015年12月29日单片机原理及系统课程设报告 PAGE 14 基于单片机的多路数据采集 1 引言 通过一个学期的学习，我认为要学好单片机这门课程，不仅要认真学习课本知识，更重要的是要学会通过实践巩固学到的知识，本次课设中我们设计制作的题目是基于单片机的多路数据采集系统设计。 1.1 设计背景 随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的数据采集。本设计使用简便，功能丰富。 本设计控制芯片采用的是STC89C51，AD转换采用ADC0809芯片，显示采用的是四位共阴极数码管。 关键字：STC89C51、ADC0809、8路电压采集。 2.1 系统设计方案 在电量的测量中，电压、电流和频率是最基本的三个被测量，其中电压量的测量最为经常。而且随着电子技术的发展，更是经常需要测量高精度的电压，所以数字电压表就成为一种必不可少的测量仪器。 本次设计主要由三个模块组成：A/D转换模块，数据处理模块及显示模块。A/D转换主要由芯片ADC0809来完成，它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量在传送到数据处理模块。数据处理则由芯片STC89C51来完成，其负责把ADC0809传送来的数字量经过一定的数据处理，产生相应的显示码送到显示模块进行显示；此外它还控制着ADC0809芯片工作。 2.2 总体设计方案 图1 系统原理总框图 硬件设计 3.1晶振电路 晶体振荡器，简称晶振，它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络。晶振有一个重要的参数，那就是负载电容值，选择与负载电容值相等的并联电容，就可以得到晶振标称的谐振频率。 图2 晶振电路 P0口上拉电阻 图3 九排上拉电阻 本次设计中九位排阻在依次连接单片机P0口各引脚的同时并依序连接数码管各引脚(上拉电阻VCC端接单片机VCC端)。上拉电阻既能为单片机提供部分电压能力，同时也能起到预防线路中电流过大的作用。 8路电压输入模块 电位器是可变电阻器的一种。通常是由电阻体与转动或滑动系统组成，即靠一个动触点在电阻体上移动，获得部分电压输出。电位器的作用即是调节电压（含直流电压与信号电压和电流的大小）。 图5 8路电压输入电路 显示模块 四位HYPERLINK /info/2487.html数码管是一种半导体发光器件，其基本单元是HYPERLINK /info/677.html发光二极管。本次设计用的是4位共阴数码管，其内部结构如图6。 图6四位数码管内部结构图 AD转换模块 本设计中AD转换采用ADC0809A芯片。ADC0809是美国国家半导体公司生产的HYPERLINK /view/22318.htmCMOS工艺8通道，8位逐次逼近式A/DHYPERLINK /view/425600.htm模数转换器。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据HYPERLINK /view/178200.htm地址码锁存HYPERLINK /view/189742.htm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。该芯片具有以下特性: 1）8路输入通道，8位A/D转换器，即分辨率为8位； 2）具有转换起停控制端； 3）转换时间为100μs(时钟为640kHz时)，130μs（时钟为500kHz时）； 4）单个+5V电源供电； 5）模拟输入电压范围0～+5V，不需零点和满刻度校准； 图7 ADC0809引脚图 ADC0809芯片有28条引脚，采用双列直插式HYPERLINK /view/154910.htm封装，其芯片引脚图如图7所示。下面说明各引脚功能。 （1）IN0～IN7：8路模拟量输入端。 （2）D0～D7：8位数字量输出端。D0～D7均为三态缓冲输出形式，可以和单片机的数据线直接相连。D0为最低位，D7为最高位。 （3）A、B、C：3位地址输入线，A为低地址，C为高地址，用于选通8路模拟输入中的一路。 （4）ALE：地