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基于单片机和DAC0832的函数信号发生器的设计引言函数信号发生器是一种能够产生可调频率、可调振幅、可调相位和可调形状的电信号的设备。
它广泛应用于电子实验、通信、音频设备等领域。
本文介绍了一种基于单片机和DAC0832的函数信号发生器的设计方案。
单片机是一种集成电路，具有处理能力和存储能力，能够控制外围设备的工作。
DAC0832是一种数字模拟转换器，能够将数字信号转换为模拟信号。
设计原理函数信号发生器主要由脉冲发生单元、频率调节单元、振幅调节单元、相位调节单元和输出单元组成。
脉冲发生单元负责产生基础脉冲信号，频率调节单元负责调节脉冲信号的频率，振幅调节单元负责调节脉冲信号的振幅，相位调节单元负责调节脉冲信号的相位，输出单元负责将脉冲信号输出。
本设计采用了AT89C51单片机作为控制核心，DAC0832作为模拟输出芯片。
AT89C51是一种8位微控制器，具有强大的IO能力和丰富的外设接口。
DAC0832是一种8位DAC，具有较高的精度和稳定性。
设计步骤1.硬件设计硬件设计包括电路原理图的绘制和元器件的选型。
根据设计要求，确定电路中需要使用的电阻、电容、稳压器等元器件，并通过计算和选型手册选取合适的数值和型号。
2.软件设计软件设计包括单片机程序的编写和功能实现。
根据硬件设计的需求，编写控制程序，实现基础脉冲信号的生成和频率、振幅、相位的调节。
3.调试和测试将硬件组装完成后，使用示波器和信号发生器进行信号的调试和测试。
通过观察输出信号的频率、振幅、相位以及波形形状是否满足设计要求，对硬件和软件进行优化和调整。
4.功能扩展通过增加控制接口和调节电路，可以实现更多功能的拓展。
例如，通过添加旋钮、按键和显示屏等元件，实现手动调节和参数显示功能。
通过添加USB或无线通信模块，实现远程控制和数据传输。
结论本设计基于单片机和DAC0832的函数信号发生器，通过控制单片机和DAC芯片，实现了可调频率、可调振幅、可调相位和可调形状的信号输出。
课设之基于单片机的数据采集系统设计随着科技的飞速发展，数据采集系统也在逐渐普及。
而基于单片机的数据采集系统设计，是一种简单、可靠、成本低的方案。
一、系统概述数据采集系统是通过采集各种物理量（如温度、湿度、压力等）的信号，将其转换成数字信号，并进行处理和存储，从而实现对物理量的监测、控制和分析。
基于单片机的数据采集系统，是利用单片机的时序控制、数字转换和通信等功能，对物理量进行采集和处理的系统。
二、系统组成基于单片机的数据采集系统主要由传感器、信号调理电路、单片机、存储器和通信模块等组成。
其中：1.传感器：根据需要采集的物理量不同，可以选择多种类型传感器，如温度传感器、湿度传感器、气压传感器等。
2.信号调理电路：对传感器输出的信号进行放大、滤波、线性化等处理，使其符合单片机的输入要求。
3.单片机：选用低功耗、高集成度、性能稳定的单片机，进行数据采集和处理，并实现控制和通信等功能。
4.存储器：将采集到的数据进行存储，以便后期分析和处理。
5.通信模块：将采集到的数据通过串口、CAN、以太网等方式发送到远程计算机或其它设备，并实现数据交互和共享。
三、系统设计在设计基于单片机的数据采集系统时，需要进行如下步骤：1.选择合适的单片机：比较常用的单片机有STC、AVR、PIC、ARM 等，需根据具体需要进行选型。
2.设计信号调理电路：选择合适的电路元件（如运放、滤波电容、电阻等），进行电路设计和仿真，需要考虑到信号质量、成本和体积等因素。
3.编写单片机程序：根据需要，编写适合的程序，实现对信号的采集、处理、存储和通信等功能。
4.调试和测试：对完成的数据采集系统进行调试和测试，查看系统的稳定性、精度和响应时间等指标是否达到要求。
四、应用案例基于单片机的数据采集系统，广泛应用于自动化控制、实验室测量、环境监测和智能家居等领域，如温度、湿度、光照、气压和土壤含水量等的监测等。
例如，在环境监测中，基于单片机的数据采集系统可以采集空气质量、气压、温度、湿度等多项指标数据，通过数据分析和处理，提供科学依据和决策支持，实现环境保护和生态安全等目标。
仿真图：/*********************************包含头文件********************************/ #include <reg52.h>#include <intrins.h>/*********************************端口定义**********************************/ sbit CS = P3^5;sbit Clk = P3^3;sbit DATI = P3^4;sbit DATO = P3^4;sbit P20=P2^0 ;/*******************************定义全局变量********************************/ unsigned char dat = 0x00; //AD值unsigned char count = 0x00; //定时器计数unsigned char CH; //通道变量unsigned char dis[] = {0x00, 0x00, 0x00}; //显示数值/*******************************共阳LED段码表*******************************/ unsigned char code tab[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};char code tablewe[]={ 0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xfe };/**************************************************************************** 函数功能:AD转换子程序入口参数:CH 出口参数:dat****************************************************************************/ unsigned char adc0832(unsigned char CH){unsigned char i,test,adval;adval = 0x00;test = 0x00;Clk = 0; //初始化DATI = 1;_nop_();CS = 0;_nop_();Clk = 1;_nop_();if ( CH == 0x00 ) //通道选择{Clk = 0;DATI = 1; //通道0的第一位_nop_();Clk = 1;_nop_();Clk = 0;DATI = 0; //通道0的第二位_nop_();Clk = 1;_nop_();}else{Clk = 0;DATI = 1; //通道1的第一位_nop_();Clk = 1;_nop_();Clk = 0;DATI = 1; //通道1的第二位_nop_();Clk = 1;_nop_();}Clk = 0;DATI = 1;for( i = 0;i < 8;i++ ) //读取前8位的值{_nop_();adval <<= 1;Clk = 1;_nop_();Clk = 0;if (DATO)adval |= 0x01;elseadval |= 0x00;}for (i = 0; i < 8; i++) //读取后8位的值{test >>= 1;if (DATO)test |= 0x80;elsetest |= 0x00;_nop_();Clk = 1;_nop_();Clk = 0;}if (adval == test) //比较前8位与后8位的值，如果不相同舍去。
单片机对adc0832的控制原理一、概述ADC0832是一种8位分辨率的单通道模数转换器，采用双重积分架构，可以将模拟信号转换为数字信号。
单片机可以通过控制ADC0832实现对模拟信号的采集和转换。
二、ADC0832的工作原理1. 双重积分架构ADC0832采用双重积分架构，将输入信号与一个内部参考电压进行比较，然后通过积分电路将输出结果逐渐趋近于输入信号。
当输出结果等于输入信号时，积分器停止计数，并将计数值输出为数字信号。
2. 工作模式ADC0832有两种工作模式：单次转换模式和自动转换模式。
单次转换模式下，每次启动一个新的转换需要发送启动命令；自动转换模式下，芯片会不断地进行转换并输出结果。
3. 时序控制在进行AD转换时，需要按照一定的时序进行控制。
具体来说，需要先将片选信号拉低使能芯片，在ADCS引脚上提供时钟脉冲，在START引脚上提供启动命令，在EOC引脚上读取结果并结束本次转换。
4. 数据格式ADC0832输出的数字信号是8位的，采用两个字节进行传输。
其中高字节的最高位为0，低7位存储转换结果；低字节的最高两位为0，低6位存储转换结果。
三、单片机对ADC0832的控制1. 硬件连接将ADC0832的引脚与单片机的引脚相连接，其中需要注意ADC0832的VCC和GND引脚需要与单片机提供的电源相连。
2. 软件编程单片机需要通过软件控制ADC0832进行AD转换。
具体来说，需要按照以下步骤进行编程：（1）初始化：设置ADC0832所连接的端口为输入端口，并设置相应引脚状态。
（2）启动转换：向START引脚发送启动命令，在ADCS引脚上提供时钟脉冲。
（3）等待转换结束：在EOC引脚上等待转换结束，并读取结果。
（4）输出结果：将读取到的结果进行处理并输出。
3. 注意事项在使用单片机控制ADC0832时，需要注意以下事项：（1）时序控制必须准确无误，否则会导致AD转换失败或者出现误差。
（2）电源稳定性对AD转换精度有很大影响，因此需要保证电源质量良好。
基于单片机的模拟量数据采集系统设计摘要随着计算机技术的飞速发展和普及，数据采集系统也得到了广泛的应用。
微机在通用自动化、信息处理、信息系统等方面得到广泛的应用。
在冶金、化工、医疗等应用场合，需要对很多信号进行采集，预处理，暂存和对上位机的传输。
再由上位机对数据进行分析处理。
本文设计的模拟量采集系统采用上位机、下位机通信方式运行。
由上位机实现对下位机的控制和数据采集的显示，下位机实现模拟量的采集过程。
下位机硬件设计采用AT89C52单片机为控制核心，采用ADC0808将模拟量进行转化为数字量进行采集,完成了模拟量采集系统的硬件设计。
采用RS-232进行串口通信。
结果证明，该设计方法可行，实现了离散量采集系统的自动化，克服了传统数据采集的弊端，应用具有良好的前景和使用价值。
关键词：模拟量采集系统；单片机；通信AbstractAlong with the rapid development of computer technology and popularization, data acquisition system is also widely application. Microcomputer is widely applied in general automation, information processing and information system etc . Signal acquisition, pretreatment, temporary and PC transmission is needed by metallurgy, chemical, medical care and other applications。
The design is a discrete variables acquisition system with upper and lower operating mode. The PC machine controls the lower machine and display the date, and the lower machine realizes data collection. Hardware design of digital machines AT89C52 single-chip design Used for RS-232 serial communication, you can relay through the computer to control the realization of the bright lights out billiards control and manual control switch can monitor. The results proved that the design method is feasible to achieve a billiards automated agency management system to overcome the drawbacks of traditional management methods, the application system; communication目录1 绪论 (1)1.1 课题背景 (3)1.2 课题相关技术 (4)1.3 课题任务及要求 (9)1.4 课题内容及安排 (10)2 系统方案设计 (12)2.1 方案设计原则 (12)2.2 方案设计 (13)3 系统硬件设计与设备选型 (15)3.1 单片机模块 (15)3. 1.1 AT89C52介绍 (16)3.1.2 单片机最小系统 (27)3.2 AD转换模块 (30)3.2.1 AD转换 (30)3.2.2 ADC0808介绍 (30)3.3 输入模块 (35)3.4 串口模块 (36)3.5 电源模块 (41)3.6 设备选型 (43)4 系统软件设计与实现 (44)4.1 软件编程介绍 (45)4.2 系统软件方案设计 (48)4.2.1上位机设计部分 (48)4.2.2 下位机设计部分 (50)5 系统集成与调试 (51)5.1 Keil软件开发平台介绍 (51)5.2 调试分析 (52)5.3 调试步骤 (53)5.4 故障调试及解决方式 (54)5.5 联调结果 (55)结论 (56)社会经济效益分析 (57)参考文献 (59)致谢 (62)附录Ⅰ原理图 (64)附录Ⅱ元器件清单 (65)附录Ⅲ程序清单 (66)1 绪论目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
32单片机adc采样电路设计
32单片机ADC采样电路设计需要考虑以下几个步骤：
1.选择ADC：选择一个适合您需求的ADC。
需要考虑输入通道数、分辨率、采样速率、参考电压、电源电压等参数。
2.选择采样电路：根据您的需求选择合适的采样电路。
如果需要采样模拟信号，可以使用电阻、电容等元件组成采样电路；如果需要采样数字信号，可以使用逻辑电路等元件。
3.选择参考电压：ADC需要一个参考电压来确定输入信号的幅度范围。
您需要根据您的输入信号范围选择一个合适的参考电压。
4.设计电源电路：为ADC和采样电路提供稳定的电源是保证采样准确性的关键。
您需要设计一个稳定的电源电路，并考虑电源噪声和干扰等问题。
5.设计接口电路：根据您的需求，设计一个与ADC和采样电路相匹配的接口电路。
例如，如果需要将采样数据传输到计算机中，您需要设计一个USB接口电路或者RS-232接口电路等。
6.调试和测试：完成电路设计后，需要进行调试和测试。
您可以使用示波器等工具来观察采样信号和ADC输出信号，并调整采样电路和ADC的参数以达到最佳的采样效果。
需要注意的是，ADC采样电路的设计需要考虑多个因素，包括采样精度、采样速率、电源稳定性、接口类型等。
因此，建议在进行电路设计前进行充分的调研和论证。
adc0832的工作原理ADC0832是一款8位精密模数转换器，它具有许多特性，使其成为许多数字系统的理想选择。
在本文中，我们将深入探讨ADC0832的工作原理，以便更好地理解它的功能和应用。
首先，让我们来了解一下ADC0832的基本工作原理。
ADC0832采用了双重转换技术，即首先进行采样保持（S/H）转换，然后进行模数（A/D）转换。
在采样保持转换阶段，输入信号被采样并保持在一个电容器中，以确保在进行模数转换时能够获得准确的输入信号。
接下来，在模数转换阶段，采样保持电压被转换成相应的数字输出，该输出可以通过数字接口进行读取和处理。
ADC0832的工作原理主要涉及到其内部的运算放大器、采样保持电路和模数转换器。
首先，运算放大器负责放大输入信号，并将其传递给采样保持电路。
采样保持电路则负责对输入信号进行采样和保持，并将其传递给模数转换器进行数字化处理。
模数转换器则将模拟信号转换为相应的数字输出，以便于数字系统进行进一步处理和分析。
此外，ADC0832还具有一些特殊的工作原理，如内部参考电压源和串行接口。
内部参考电压源可以提供稳定的参考电压，以确保模数转换的准确性和稳定性。
而串行接口则可以方便地与微控制器或其他数字系统进行通信，实现数据的传输和控制。
总的来说，ADC0832的工作原理是基于运算放大器、采样保持电路和模数转换器的协同作用，通过将模拟信号转换为数字输出，实现对输入信号的准确采样和数字化处理。
同时，其内部的特殊工作原理也为数字系统的应用提供了便利和稳定性。
在实际应用中，了解ADC0832的工作原理对于正确使用和优化其性能至关重要。
只有深入理解其内部原理，才能更好地设计和调试数字系统，实现更高的性能和稳定性。
因此，通过深入研究和理解ADC0832的工作原理，可以更好地发挥其在各种数字系统中的作用，为工程应用提供更多可能性和创新空间。
综上所述，ADC0832是一款功能强大的8位精密模数转换器，其工作原理基于运算放大器、采样保持电路和模数转换器的协同作用。
摘要高精度数据采集技术在工厂自动化，石油勘探和航空航天等领域发挥着巨大的作用。
与国外相比，我国数据采集技术还不够成熟，数据采集产品还处于落后地位，自主研究高精度数据采集系统对于我国该领域的发展具有重要意义。
目前市场上有种类繁多的数据采集产品，这些产品的ADC位数在8位到24位之间，采样率在几赫兹到上百兆赫兹之间。
在这些产品中，高速采集系统ADC 的位数往往达不到24位，高于24位的数据采集系统还没有成熟的产品。
本文依托实验室科研项目的需求，针对采样率在几百千赫兹，同时要求高采样精度这一细分领域，设计了一款基于32位ADC的数据采集系统。
本文主要工作如下：1、设计低噪声模拟调理电路。
采用高性能的运放芯片设计模拟电路，并尽量减少器件数量以降低噪声。
采用32位Δ-Σ型AD芯片设计了AD转换电路。
使用DC-DC隔离电源和磁耦隔离芯片，将采集板卡前端模拟地和后端数字地完全分开，降低两个地相互之间的串扰。
为了提高采集系统的同步性能，使用FPGA 设计控制电路。
2、设计基于USB协议的数据传输电路。
为了满足数据传输速率的需求，同时考虑到系统的实用性，设计基于USB 2.0总线协议的数据传输控制电路。
控制电路基于EZ-USB FX2芯片进行设计，数据传输模式选择异步Slave FIFO模式。
3、编写基于虚拟仪器开发环境LabVIEW的上位机软件。
上位机程序采用缓冲设计，解决数据产生和数据消费部分速率不对等的问题，方便程序的维护和升级。
上位机具有设置采集模式，设置采集参数，通道校准，采集数据显示和存储的功能。
4、在实验室环境下对系统进行测试。
系统测试内容包括：短路噪声测试，典型信号测试和系统通道一致性测试。
测试结果表明，系统实测指标满足设计要求，能够应用于高速高精度数据采集。
关键词：32位ADC，高精度数据采集，USB2.0，LabVIEWABSTRACTDesign of High-precision Data Acquisition System Based on 32-bit ADCHigh-precision data acquisition technology played a huge role in the fields of factory automation, oil exploration and aerospace. Compared with foreign countries, the data acquisition technology in our country is not mature enough, and the data acquisition products are still in a backward position. It is of great significance to research the high-precision data acquisition system independently for the development of this field in our country.There are many kinds of data acquisition products on the market at present, the bits of the ADC of these products are between 8 bits and 24 bits, the sampling rates are between several hertz and up to one hundred megahertz. In these products, the bits of the ADC of high speed acquisition system are usually less than 24 bits. There is no mature product in the data acquisition system which is higher than 24 bits. Based on the needs of the laboratory research project, this paper designed a kind of data acquisition system based on 32-bit ADC, and this system is aimed at the segment field which has a sampling rate of several hundreds kilohertz and requires high sampling accuracy. The main work of this paper is as follows:1. A low noise simulation circuit was designed. The analog circuit is designed by the high performance amplifier and the number of the devices is minimized to reduce the noise. The AD converter circuit is designed by the 32-bit AD chip of Δ-Σ t ype. The DC-DC isolated power supply and the digital isolators are used to separate the front analog ground and the back-end digital ground to reduce the crosstalk between the two grounds. In order to improve the synchronization performance of the acquisition board, a FPGA control circuit is designed.2. The data transmission circuit based on USB protocol is designed. In order to meet the requirement of data transmission rate and in consideration of the practicability of the system, a data transmission control circuit based on USB 2.0 bus protocol was designed. The control circuit was designed based on the EZ-USB FX2 chip, and the data transmission mode was the asynchronous Slave FIFO mode.3. Write the PC software based on the virtual instrument development environment labVIEW. The program of the PC software adopted the buffer design, which solves the unequal rate problem of data generation and data consumption, it is also convenient for the maintenance and upgrade of the program. The PC software has the function of setting acquisition mode, setting acquisition parameters, channel calibration, data display and data storage.4. The system test was carried out in the laboratory environment. The system tests include: short circuit noise test, typical signal test and system channel consistency test. The test results showed that the system meets the design requirements, and it can be applied to high-speed and high-precision data acquisition.Key words:32-bit ADC, high-precision data acquisition, USB2.0, LabVIEW目录第1章绪论 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.2.1 国外研究现状 (2)1.2.2 国内研究现状 (3)1.3 本文主要研究内容 (3)第2章系统整体方案设计 (5)2.1 系统性能指标 (5)2.2 系统整体框架设计 (5)2.3 系统硬件设计 (6)2.4 系统数据传输方案设计 (7)2.5 系统上位机软件设计 (7)第3章系统硬件关键技术 (9)3.1 系统硬件总体设计 (9)3.2 低噪声模拟调理电路设计 (9)3.2.1 输入保护电路 (10)3.2.2 低噪声运放芯片选型 (11)3.2.3 输入跟随电路 (12)3.2.4 单端转差分电路 (13)3.2.5 基于抗混叠滤波器的AD驱动电路设计 (13)3.2.6 模拟电路噪声分析 (17)3.3 基于32位ADC的AD转换电路设计 (19)3.4 FPGA控制电路 (22)3.4.1 基于自顶向下理念的FPGA控制电路设计 (23)3.4.2 基于有源晶振的时钟电路设计 (23)3.4.3 基于VHDL语言的模块设计 (24)3.5 基于独立供电结构的低噪声电源设计 (31)3.6 本章小结 (33)第4章系统USB接口设计 (34)4.1 USB通信协议 (34)4.2 EZ-USB FX2单片机 (35)4.3 EZ-USB控制电路设计 (36)4.4 USB固件程序设计 (37)4.4.1 固件程序框架 (38)4.4.2 USB设备配置描述符 (40)4.4.3 USB设备请求 (41)4.4.4 USB设备重列举 (43)4.4.5 Slave FIFO固件设计 (43)4.5 基于动态链接库的USB驱动程序设计 (44)4.5.1 通用USB驱动 (44)4.5.2 LabVIEW下的USB驱动 (44)4.6 本章小结 (45)第5章系统上位机软件设计 (46)5.1 系统上位机软件结构设计 (46)5.2 系统上位机软件程序设计 (47)5.2.1 基于生产消费模式的数据缓存设计 (48)5.2.2 数据预处理 (49)5.2.3 数据的显示与存储 (49)5.3 系统上位机软件界面设计 (50)5.4 本章小结 (51)第6章系统测试 (52)6.1 系统噪声测试 (52)6.2 典型信号测试 (53)6.2.1 正弦波信号测试 (53)6.2.2 三角波信号测试 (54)6.2.3 方波信号测试 (55)6.2.4 测试结果误差分析 (56)6.3 通道一致性测试 (57)6.4 系统性能指标 (59)6.5 本章小结 (60)第7章全文总结 (61)7.1 主要研究工作 (61)7.2 进一步研究建议 (62)参考文献 (63)作者简介及科研成果 (66)致谢 (67)第1章绪论1.1 研究背景及意义数据采集技术在信息采集、自动控制等领域有着广泛的应用。
（3）它的电路设计与连接比较简单而且功能齐全。
2.2.4 显示部分LED数码显示管是一种由LED发光二极管组合显示字符的显示器件。
它使用了8个LED显示管，其中7个用于显示字符，1个用来显示小数点，故通常称之为八段发光二极管数码显示器。
对LED数码显示器的控制可以采用按时间向它提供具有一定驱动能力的位选和段选信号。
LED数码显示有动态扫描显示法和静态显示。
在单片机中，为了节省硬件资源，多采用动态扫描显示法。
2.2.5 按键键盘是一种常见的输入设备，用户可以向计算机输入数据或命令。
根据案件的识别方法分类，有编码键盘和非编码键盘两种。
通过硬件识别的键盘称编码键盘；通过软件识别的键盘成为非编码键盘。
非编码键盘有两种接口方法：一种是独立按键接口；另一种是矩阵式按键接口。
1、独立按键接口在单片机中，如果所需的按键较少，可采用独立式键盘。
每只按键接单片机的一条I/O线，通过对线的查询，即可识别各按键的状态。
如图2.2所示。
4只按键分别宇单片机的P1.0~P1.3I/O线上。
无按键按下时，P1.0~P1.3线上均输入高电平。
当某按键按下时，与其相连的I/O线将得到低电平输入。
图2.2 独立按键接口图2.矩阵式按键接口在单片机中需要的按键较多时，通常把键排成矩阵形式，这样可以节省硬件资源。
如对于20只按键接口，如采用按键独立方式，需要20个I/O口。
如采用矩阵式按键方式，则只需要9个I/O 口。
如图2.3所示。
单片机系统中的非编码式键盘程序主要由判别是否有键按下子程序、键的识别子程序、找到闭合键后，读入相应的键值，再转到相应的键处理程序几个部分组成。
图2.3 矩阵式按键接口图在该系统中所用到的按键有9个，所以采取矩阵式按键接口方式。
图3.1 主机部分电路原理图3.1.2 单片机（1）单片机的概述单片机是一种集成的电路芯块采用了超大规模技术把具有运算能力（如算术运算、逻辑运算、数据传送、中断处理）的微处理器（CPU）,随机存取数据存储器（RAM），只读程序存储器（ROM），输入输出电路（I/O口），可能还包括定时计数器，串行通信口（SCI），显示驱动电路（LCD或LED驱动电路），脉宽调制电路(PWM)，模拟多路转换及A/D转换器等电路集成到一块单片机上，构成一个最小然而很完善的计算机系统。
基于单片机的数据采集系统设计摘要随着信息领域各种技术的发展，在数据采集方面的技术也取得了长足的进步，采集数据的信息化是目前社会的发展主流方向。
各种领域都用到了数据采集，在石油勘探、地震数据采集领域已经得到应用。
随着测控技术的迅猛发展，以嵌入式计算机为核心的数据采集系统己经在测控领域中占到了统治地位。
数据采集系统是将现场采集到的数据进行处理、传输、显示、存储等操作。
数据采集系统的主要功能是把模拟信号变成数字信号，并进行分析、处理、存储和显示。
国大大小小很多公司多开发了数据采集器和卡之类的产品，这使信息的数字化提供了极大的方便。
本次毕业设计课题，数据采集器制作，是利用ATMEL公司的89C51单片机和AD0809芯片做一个采集模拟电压信号，转换为数字信号，再由单片机经过串口发送给PC机处理，另外三个数码管LED显示采集的数字信息。
关键字：单片机、数据采集、信号处理、AD0809芯片AbstractAlong with the development of information field various technologies, the technology in the aspect of data collection has also gotten rapid advance, gather the informative process of data is now society develop the direction of main stream. Various fields have used data collection , in petroleum exploration and seismic data collection field have gotten application.As measuring to control technical swift development, with embedded computer for key data collection system Ji go through in measure to control field in have taken dominance position. Data collection system is to carry out the data that the collectionon-the-spot goes to to handle , transmits and shows , stock etc. operation. The major function of data collection system is simulated signal become digital signal, and analyse handling , stock and show. Domestic size many companies have developed data collection ware and the product that blocks and so on , this makes the digitlization of information have offered maximum convenience.This graduated design program, data collection ware produce is the only flat machine of 89 C51 that uses the company of ATMEL with AD0809 chip do a collection simulated voltage signal, conversion number word signal passes string mouth again by only flat machine to dispatch to the handling of personal computer, additionally, 3 number pipe LEDs show the digital information of collection.Keyword: Only flat machine、Data is gathered、Handle目录摘要1第一章数据采集器简介51.1 数据采集器概述51.2 目前的数据采集51.2.1 铅笔和纸51.2.2长条图表记录仪61.2.3 PC机插件卡片61.2.4数据采集器61.3数据采集的选择及应用7第二章开发环境82.1画图工具Protel99软件82. 2编程工具KEIL C5192. 3 烧写器11第三章设计过程123.1系统功能及结构简介123.2 硬件芯片选择及功能简介133.2.1 AT89C51 芯片133.2.2 ADC0908 芯片143.2.3 74LS74 芯片163.2.4 MAX232 芯片173.2.5 74LS244 芯片183.3 原理介绍183.4 软件设计213.5 PC机上数据接收软件制作223.6 调试过程253.6系统精度28第四章总结28第五章致30附录一参考文献31附录二外文翻译32附录三程序48第一章数据采集器简介1.1数据采集器概述数据采集系统，正如名字所暗示的，是一种用来采集信息成文件或分析一些现象的产品或过程。
光敏电阻和adc0832采集电路原理一、光敏电阻原理光敏电阻是一种用于测量光强度的传感器，其原理是基于光敏材料的电导率随着光照强度的变化而发生变化。
当有光照射到光敏电阻上时，其电导率会降低，反之则会升高。
因此，可以通过测量光敏电阻的电阻值来间接测量光照强度。
二、ADC0832采集电路原理ADC0832是一种8位串行模数转换器，它可以将模拟信号转换为数字信号输出。
ADC0832采集电路主要由模拟输入部分和数字输出部分组成。
1. 模拟输入部分模拟输入部分主要由采样保持电路和模数转换器组成。
采样保持电路用于对输入信号进行采样和保持，以确保在转换过程中输入信号的稳定性。
模数转换器则将采样后的信号转换为相应的数字信号输出。
2. 数字输出部分数字输出部分主要由串行数据输出接口和控制逻辑组成。
串行数据输出接口用于将数字信号以串行方式输出，控制逻辑则负责控制整个转换过程，并将转换结果输出。
三、光敏电阻和ADC0832采集电路的结合原理将光敏电阻和ADC0832采集电路结合起来，可以实现对光照强度的精确测量。
具体实现过程如下：1. 将光敏电阻作为模拟输入信号接入ADC0832采集电路中的采样保持电路。
2. 通过控制逻辑，启动模数转换器对输入信号进行转换，并将转换结果输出到串行数据输出接口。
3. 通过串行数据输出接口，将数字信号传输到单片机或其他处理器中进行处理。
4. 在单片机或其他处理器中，可以根据数字信号的大小计算出对应的光照强度值，并进行相应的控制或显示等操作。
四、注意事项在使用光敏电阻和ADC0832采集电路时，需要注意以下几点：1. 光敏电阻应该放置在光线直射处以获得最佳效果。
2. ADC0832采集电路应该被正确地连接并按照规定方式使用。
3. 应该根据实际需求选择合适的参考电压和采样率以获得准确的测量结果。
4. 在使用过程中需要注意避免干扰源，以确保测量结果的准确性。
五、总结光敏电阻和ADC0832采集电路结合可以实现对光照强度的精确测量，是一种常用的光照强度传感器。
基于某单片机的信号采集及控制系统设计单片机是一种集成了CPU、存储器和各种输入输出接口的微型计算机。
它在现代电子设备中的应用非常广泛，包括智能家居、医疗设备、工业自动化等领域。
在本文中，我们将以基于单片机的信号采集及控制系统设计为例，探讨单片机在实际应用中的用途和设计方法。
首先，我们需要确定设计系统的功能和特性。
在信号采集及控制系统中，我们通常需要实现以下几个功能：1.信号采集：系统需要能够从外部传感器或设备中采集各种信号，如温度、湿度、压力、光照等。
这些信号通常是模拟信号，需要通过ADC转换为数字信号后才能够被单片机处理。
2.控制逻辑：根据采集到的信号数据，系统需要能够进行一定的逻辑判断和计算，从而实现对外部设备的控制，如调节温度、控制电机转速等。
3.通信功能：系统需要能够与其他设备或计算机进行通信，以实现数据交换和远程控制的功能。
接下来，我们将详细讨论如何设计一个基于单片机的信号采集及控制系统。
1.硬件设计：首先，我们需要选择适合的单片机芯片。
常见的单片机有STM32系列、PIC系列、Arduino等，选择合适的单片机芯片需要根据系统的需求和性能要求来决定。
在本文中，我们以STM32系列单片机为例进行设计。
其次，我们需要设计外围电路。
外围电路包括电源管理模块、传感器、执行器、通信模块等。
在设计外围电路时，需要考虑到系统稳定性、功耗、成本等因素。
2.软件设计：单片机的软件设计通常分为底层驱动和应用程序两部分。
底层驱动包括时钟设置、GPIO设置、ADC配置等，用于实现单片机的基本功能。
应用程序则包括信号采集、数据处理、控制逻辑等功能的实现。
3.系统测试：在系统设计完成后，需要进行系统测试以验证系统的功能和性能。
测试包括功能测试、性能测试、稳定性测试等。
通过系统测试，我们可以发现并解决系统中的问题，确保系统能够正常工作。
综上所述，基于单片机的信号采集及控制系统设计需要综合考虑硬件设计和软件设计两个方面，通过合理的设计和测试方法，实现系统功能的可靠性和稳定性。
ADC0832课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握ADC0832芯片的基本原理、功能、应用及其编程方法。
通过本课程的学习，学生将能够：1.描述ADC0832芯片的结构、工作原理和性能特点；2.理解ADC0832在不同领域的应用，如模拟信号处理、数据采集等；3.掌握ADC0832的编程方法，包括初始化、数据采集、数据转换等；4.能够运用ADC0832芯片解决实际问题，如设计简单的数据采集系统。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.ADC0832芯片的基本原理：介绍ADC0832的结构、工作原理和性能特点，使学生了解其在电路设计中的应用背景；2.ADC0832的功能与应用：讲解ADC0832的各个引脚功能、工作模式，并通过实例分析其在不同领域的应用，如模拟信号处理、数据采集等；3.ADC0832的编程方法：详细介绍ADC0832的编程步骤、初始化过程以及数据采集、转换的方法，让学生能够熟练操作ADC0832芯片；4.实践项目：安排适量的实践项目，让学生动手设计并实现基于ADC0832的数据采集系统，巩固所学知识。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式，包括：1.讲授法：讲解ADC0832的基本原理、功能、应用和编程方法，使学生掌握课程的基本知识；2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生更好地理解ADC0832的应用场景和编程技巧；3.实验法：安排实践项目，让学生动手操作ADC0832芯片，培养学生的实际动手能力；4.讨论法：学生进行小组讨论，分享学习心得和经验，提高学生的合作能力和沟通能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用国内权威出版的ADC0832相关教材，作为学生学习的主要参考资料；2.参考书：推荐学生阅读一些与ADC0832相关的书籍，以拓宽知识面；3.多媒体资料：制作PPT、教学视频等多媒体资料，辅助学生更好地理解课程内容；4.实验设备：准备ADC0832芯片、开发板等实验设备，为学生提供动手实践的机会。
毕业设计(论文)摘要单片计算机即单片微型计算机。
（Single-Chip Microcomputer）,是集CPU ,RAM ,ROM 定时，计数和多种接口于一体的微控制器。
它体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产业和工业自动化上。
近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。
而51系列单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。
这次毕业设计通过对它的学习，应用，从而达到学习、设计、开发软、硬的能力。
简易电压表是利用模拟量转换成数字量经单片机处理并反映在显示器上，它可以分析5V的电压，并能用该电压表可测出该电路的电流和电阻值。
本文介绍了电压表的使用和开发环境，仿真系统和开发使用的MCS-51系列的单片机芯片。
在第二章论述了总体设计过程,确定了技术指标及器件的选择第四章着重描述了系统硬件电路设计、硬件设计框图及所使用的各种芯片功能与特性。
关键词:电压表、单片机技术、A/D转换AbstractWith the infiltration in the social field of the c omputer in recent years, the application of the one-chip computer is moving towards deepening constantly, drive tradition is it measure crescent benefit to upgrade day to control at the same time. In measuring in real time and automatically controlled one-chip computer application system, the one-chip computer often uses as a key part, only one-chip computer respect knowledge is not enough, should also follow the structure of the concrete hardware , and direct against and use the software of target's characteristic to combine concretly, in order to do perfectly. The pressure system of much passways of simulation utilizes the pressure sensor to gather the pressure at present and reflect by display, it can analyse excessive Cheng of the pressure , sends out and reports to the police. It can be according to inputting the amount of money of calculating out the object with accurate unit price to adopt the principle of the electronic scale.This text has introduced the research meaning of this system and development environment used in the introduction at first, artificial system of the big good fortune and developing the one-chip computer chip of MCS-51 series used. Have described the overall design process in chapter two, have confirmed chapter three of choice of technical indicator and device has described emphatically that designs the block diagram and various kinds of chip functions and characteristics used in circuit design of the systematic hardware , hardware, have analyzed the design course of the software especially in chapter four.Keyword: Electric voltage form,technology of the one-chip computer , A/D change目录引言 (4)1 核心芯片简介 (5)2 AT89S51简介 (8)2.1 AT89S52芯片的引脚及特点 (8)2.2 AT89S52的主要性能参数 (11)2.3 AT89S52的新功能 (11)3 方案设计 (12)4 软硬件设计 (13)4.1 硬件电路设 (13)4.2 单片机AT89S52外围电路设计 (13)4.3 ADC0832与单片机的接口设计 (14)4.4 显示设计 (14)4.5 电源设计 (14)5 结论 (15)6 致谢 (15)7 参考文献 (16)附录一设计总电路图 (17)附录二设计总PCB图 (18)附录三电压表源程序 (19)引言电压、电流、功率是表征电信号能量大小的三个基本参量。
院肥学合告报程设计创新课目题的单片机数据采集系统设计：基于ADC0832 别系 ____ 电子信息与电气工程系：业专___ __________ 通信工程：级班______ _班____ _10通信(1)(2)：号学100507200_1005072032 1005072033_：名姓__ _ __ ：师导_ _____ _张大敏：_____：绩成____________ ___________日01年2014 月07《通信技术创新课程设计》任务书摘要随着时代的进步，用指针式万用表测量小幅度直流电压已经显得有些不太方便。
因为指针式的测量不够精确，随着长时间的使用可能会造成欧姆调零以及机械调零的磨损，这都会对数据的测量造成很多困难，而采用数字式电压表来测量就可以避免这种情况的发生，而且操作更加方便。
下面本文将介绍一种由数字电路以及单片机构成的简易数字电压表的设计方法。
数字电压表（Digital Voltmeter）简称DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量（直流输入电压）转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表本设计运用89C52和ADC0832进行A/D转换,根据数据采集的工作原理,设计实现数字电压表,最后完成单片机与PC的数据通信,传送所测量的电压值。
该数字电压表测量电压类型是直流,测量范围是0-51V(本设计量程为0-5V)。
电路包括:数据采集电路的单片机最小化设计、单片机与PC接口电路、单片机钟电路、复位电路等。
下位机采用89C52芯片,A/D转换采用ADC0832芯片。
通过RS232行口与PC进行通信,传送所测量的直流电压数据。
关键词：STC89C52单片机 ADC0832模数转换器 LCD1602目录第一章绪论 (1)1.1系统设计任务分析 (1)第二章总体方案设计与选择的论证 (1)2.1单片机最小系统 (1)2.1.1单片机的说明 (1)2.1.2单片机的应用 (1)2.1.3单片机的结构特点 (3)2.1.4单片机引脚配置 (3)2.2模数转换模块介绍 (7)2.2.1 ADC0832概述 (7)2.2.2 引脚功能及描述 (7)2.2.3工作模式 (8)2.2.4单片机对ADC0832 的控制原理 (8)2.2.5 ADC0832应用原理框图 (9)2.3LCD1602显示 (10)2.3.1 LCD1602的基本结构 (10)2.3.2LCD1602的指令表 (11)第三章软件设计报告 (12)3.1单片机软件设计 (12)3.1.1模数转换软件设计 (12)3.1.2 LCD1602显示软件设计 (12)3.2流程图设计 (12)3.2.1主程序流程图 (12)3.2.2液晶模块流程图 (14)3.2.3电压显示流程图 (15)3.3原理图设计 (16)3.4PROTEUS仿真图 (17)3.5PCB版图 (18)3.6实物图 (19)第四章疑难问题及解答 (20)第五章总结与致谢 (21)总结 (21)致谢 (21)参考文献 (22)附录 (23)课程设计评语 (37)第一章绪论1.1系统设计任务分析本设计由A/D转换、数据处理及显示控制等组成，测量0～5V范围内的输入电压值，由LCD1602扫描显示，最大分辨率0.1V，误差±0.02V。
数字电压表的核心为ST89C52单片机和ADC0832 A/D转换集成芯片。
本系统的核心控制芯片选用的是STC89C52RC。
单片机在各个技术领域中的迅猛发展，与单片机所构成的计算机应用系统的特点有关：1 单片机构成的应用系统有较大的可靠性。
2 系统构建简洁、易行，能方便的实现系统功能。
3 由于构成的系统是一个计算机系统，相当多的功能由软件实现，故具有柔性特点和优异的性能价格比。
第二章总体方案设计与选择的论证2.1单片机最小系统2.1.1单片机的说明单片机的原名叫Microcontroller，即微型控制器。
顾名思义，单片机有别于通用微型计算机，它是专门为控制和智能仪器设计的一种集成度很高的微型计算机。
其控制功能强，有优异的性能/价格比，有很高的可靠性。
因而，单片机的应用范围在不断的扩大，它已经成了人类生活中不可缺少的工具。
下面介绍单片机在几个方面的典型应用。
2.1.2单片机的应用(1)单片机在智能仪器中的应用1单片机广泛的用于各种仪器仪表中，使仪器仪表数字化、微型化和智能化，提高它们的测量速度、测量精度和自动化程度，简化仪器仪表的硬件结构，便于使用、维修和改进，提高其性能/价格比。
(2)单片机在机电一体化产品中的应用机电一体化是机械工业发展的方向。
机电一体化产品是指，集机械技术、微电子技术、计算机技术和控制技术于一体，具有智能化特征的机电产品。
例如，微机控制的数控机床、机器人等。
单片机作为机电产品中的控制器，能充分的发挥它的体积小、可靠性高、功能强等优点，大大提高了机器的自动化、智能化程度。
(3)单片机在过程控制中的应用过程控制是微型机应用最多、最有效的方面之一，单片机广泛的应用于过程控制。
它既可以作为主机控制，也可以作为分布式控制系统的前端机，对现场的信息进行实时的测量和控制。
单片机可用于开关量控制、顺序控制及逻辑控制等。
如锅炉控制、电机控制、机器人控制、交通信号灯控制、造纸纸浆浓度控制、纸张定量水分及厚薄控制、雷达与导弹控制以及航天导航系统鱼雷制导系统控制等。
(4)单片机在计算机网络及通信中的应用由于高性能单片机中集成有SDLC通信接口，因而使其在计算机网络及通信设备中得到了广泛的应用。
例如：Intel公司的8044，由8051单片机及SDLC通信接口组合而成，用高性能的串行接口单元SIU代替传统的UART，采用双绞线、半双工通信形式，特别适合远距离通信。
以8044位基础组成的位总线是一种高性能、低价格的分布式控制系统，传送距离可达1200m，传送速度为2.4Mbit/s，网络节点为28个。
此外，单片机在自动拨号无线电话网、串行自动呼叫应答设备、程控电话、无线电遥控等方面都有广泛的应用。
(5)单片机在家用电器方面的应用单片机广泛的应用于家用电器产品中，例如：洗衣机、电冰箱、微波炉、电饭煲、高级智能玩具、收录机等配上单片机后,大大提高了产品的性能，倍受人们的喜爱。
可以说,单片机在人们日常生活中应用所受到的限制主要不是2技术问题，而是创造力和技巧上的问题。
2.1.3单片机的结构特点控制电路设计是系统的控制和数据处理的核心，而作为控制核心的单片机种类很多，如PIC等等。
根据任务书的要求以及系统实际的需要，本次毕业设计采用STC89C52RC作为系统的微控制器芯片。
特点是STC89C52RC的内核和AT51系列单，片机一样，故引脚也相同。
但是STC89C52RC可以通过STC_ISP软件下载进行烧录。
2.1.4单片机引脚配置引脚配置图图2.1单片机如下文。
MCS-51单片机类似，现介绍MCS-51STC89C52RC鉴于与单片机除CHMOSDIP）形式。
对于单片机采用MCS-5140引脚双列直插封装（形式外，还采用方形封装工艺。
由于受到引脚数目的限制，所以有部DIP采用分引脚具有第二功能。
条外接晶体的引脚，22条引脚中，有条用于主电源的引脚，在单片机的40输出引脚。
下/条输入、和ALEVPP，32、控制或其他电源复用引脚RST/ Vpd 面就本系统用到的引脚分别说明这些引脚的名称和功能。
GND和主电源引脚(1)V CC3VCC：接+5V电源GND：接电源地(2)钟电路引脚XTAL1和XTAL2XTAL1：接外部晶体的一端。
在单片机内部，它是反相放大器的输入端，该放大器构成了片内振荡器。
在采用外部时钟电路时，对于HMOS单片机，此引脚必须接地；对CHMOS单片机，此引脚作为驱动端。
XTAL2：接外部晶体的另一端。
在单片机内部，接至上述振荡器的反相放大器的输出端，振荡器的频率是晶体振荡频率。
若采用外部时钟电路时，对于HMOS单片机，该引脚输入外部时钟脉冲；对于CHMOS单片机，此引脚应悬空。
(3)信号引脚RST/VpdRST/Vpd:复位/备用电源输入端。
单片机上电后，只要在该引脚上输入24个振荡周期（2个机器周期）宽度以上的高电平就会使单片机复位；若在RST与VCC之间接一个10μF的电容，而在RST与GND之间接一个8.2KΩ的下拉电阻，则可实现单片机上电自动复位。
RST/Vpd具有复用功能，在主电源VCC掉电期间，该引脚可接上+5V备用电源。
当VCC下掉到低于规定的电平，而Vpd在其规定的电压范围内时，Vpd就向片内RAM提供备用电源，以保持片内RAM中的信息不丢失，复电后能继续正常运行。
(4)输入/输出（I/O）引脚P0、P1、P2和P3MCS-51单片机有4个双向并行的8位I/O口P0～P3，P0口为三态双向口，可驱动8个TTL电路，P1、P2、P3口为准双向口（作为输入时，口线被拉成高电平，故称为准双向口），其负载能力为4个TTL电路。
P0.0--P0.7:P0口是一个8位双向I/O端口。
在访问片外存储器时，它分时提供低8位地址和作8位双向数据总线。
在EPROM编程时，从P0口输入指令字节；在验证程序时，则输出指令字节（验证时，要外接上拉电阻）。
P0口能以吸收电流的方式驱动8个LSTTL负载。
41位结构图图2.2 P0口编程和程序验证时，EPROM位准双向8I/O端口。
在P1.0--P1.7:P1口是负载。
个LSTTLP1它输入低8位地址。
口能驱动41位结构图图2.3 P1口访问外部存储器时，CPUI/O端口。
在口是一个P2.0--P2.7:P28位准双向P2位地址。
编程和程序验证时，它输入高8位地址。
在对EPROM8它输出高负载。
个口可驱动4LSTTL5位结构图2.4 P2图口1端口。
它是一个复用功能口。
作为第I/O口是8位准双向P3.0--P3.7:P3口相同。
作为第二功P1I/O口，其功能和操作方法与一功能使用时，为普通口的每一条引脚均可独立定义为所示。
P3能使用时，各引脚的定义如表3-1 负载。
4口能驱动个LSTTL第一功能的输入输出或第二功能。
P31位结构图2.5 P3图口2.1: 表第二功能口线6P3.0 P3.1 RXD)输外部中) 输外部中的外部输入定时的外部输入定时外部数据存储器“写”信号输出外部数据存储器“读”信号输出）模数转换模块介绍2.2 2.2.ADC0832概述转换A/D是美国国家半导体公司生产的一种8 位分辨率、双通道 ADC0832芯片。
由于它体积小，兼容性，性价比高而深受单片机爱好者及企业欢迎，其转换器的A/DADC0832 可是使我们了解目前已经有很高的普及率。
学习并使用原理，有助于我们单片机技术水平的提高。
主要特性如下： ADC08328位分辨率；A/D转换器；逐次逼近式 A/D转换；双通道 TTL/CMOS相兼容；输入输出电平与之间；5V电源供电时输入电压在0~5V ；μS32工作频率为250KHZ，转换时间为；一般功耗仅为15mW PICC 多种封装；14P—DIP（双列直插）、8P、40°C to +85°?商用级芯片温宽为0°C to +70°C，工业级芯片温宽为；C2.2.2 引脚功能及描述的引脚如图所示。
