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多路信号采集课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解多路信号采集的基本原理，掌握相关的概念，如模拟信号、数字信号、采样频率等。
2. 学生能掌握多路信号采集的系统组成，包括传感器、信号调理电路、数据采集卡等，并了解各部分的功能和相互关系。
3. 学生能了解多路信号采集在工程实践中的应用，如环境监测、生物医学信号采集等。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计简单的多路信号采集系统，包括选择合适的传感器、信号调理电路及数据采集卡。
2. 学生能使用相关软件（如LabVIEW等）进行数据采集、显示和简单分析，具备初步的数据处理能力。
3. 学生能通过实际操作，掌握多路信号采集系统的调试和故障排查方法。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习多路信号采集，培养对工程技术的兴趣和热情，增强探索精神和创新意识。
2. 学生在课程实践中，培养团队合作意识，学会倾听、沟通和协作，提高解决问题的能力。
3. 学生通过了解多路信号采集在现实生活中的应用，认识到所学知识的社会价值，增强社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，注重理论联系实际，培养学生动手能力和创新能力。
学生特点：高中年级学生，具有一定的物理、数学基础，对新技术和新事物充满好奇。
教学要求：结合学生特点，注重启发式教学，引导学生主动参与，培养实践操作能力和创新思维。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 多路信号采集基础知识：- 模拟信号与数字信号的区别与转换原理；- 采样定理及其在多路信号采集中的应用；- 传感器的基本原理及其在多路信号采集中的作用。
2. 多路信号采集系统组成：- 传感器选型与应用；- 信号调理电路的设计与实现；- 数据采集卡的功能与配置。
3. 数据采集软件与应用：- 数据采集软件（如LabVIEW）的基本操作与使用方法；- 数据的实时显示、存储和简单分析；- 数据采集系统的调试与故障排查。
基于单片机的多路数据采集与控制系统课程设计报告单片机多路数据采集与控制系统课程设计报告首先，设计目的是利用单片机原理及其应用等课程知识，根据课题要求设计和调试软硬件系统，加深对课程知识的理解，将所学的相对零碎的知识系统化，比较系统学习和开发单片机应用系统的基本步骤和方法，从而在一定程度上提高学生的应用知识能力、设计能力、调试能力和报告写作能力。
二、8051单片机设计数据采集控制系统的设计要求，基本要求如下:基本零件:1.假设8路信号都是0~5V电压信号，可以采集8路数据。
2.采集的数据可以通过液晶显示器以[通道号]电压值的格式显示，如[01] 4.5。
3.采集模式可通过键盘设置:单点采集、多通道测量、采集时间间隔。
4.具有异常数据、声音和晶体爆炸功能:第一路数据可以设置正常数据的上限值和下限值，当采集的数据异常时，发出报警信号。
选择为函数:1.异常数据音乐报警。
2.可输出8路顺序控制信号，每路顺序控制信号设置一位。
顺序控制流程如下:步骤1步骤2步骤3步骤4步骤5步骤6步骤7步骤8延迟3秒延迟3秒延迟6秒延迟1秒延迟1秒延迟1秒延迟1秒延迟6秒第三，总体设计选择了单片机和模数转换芯片相结合的方式来实现这一设计。
使用的基本组件有:AT89C52单片机、ADC0809模数转换芯片、液晶显示器、按键、电容、电阻、晶体振荡器等。
数字电压测量电路由模数转换、数据处理和显示控制组成。
模数转换由集成电路ADC0809完成。
ADC0809有8个模拟输入端口和地址线(23~-首先，设计目的是利用单片机原理及其应用等课程知识，根据课题要求设计和调试软硬件系统，加深对课程知识的理解，将学到的相对零碎的知识系统化，比较系统学习和开发单片机应用系统的基本步骤和方法，在一定程度上提高学生的应用知识能力、设计能力、调试能力和报告写作能力。
二、8051单片机设计数据采集控制系统的设计要求，基本要求如下:基本零件:1.假设8路信号都是0~5V电压信号，可以采集8路数据。
<单片机原理课程设计报告>8通道精密模拟量数据采集器指导老师专业班级姓名同组人同组人座号学号一、8通道精密模拟量数据采集器简介8通道精密模拟量数据采集器采集8路模拟量输入信号。
任一时刻，多路模拟开关选择其中一路输入信号，该信号通过信号调理电路调理后，送入AD转换器转换成数字量，该数字量由MCU发送到人机接口模块后再打包传送到上位计算机中显示。
二、设计要求要求：设计一能采集8个通道的模拟量的精密数据采集系统。
主要技术指标：（1）模拟量通道数：8；（2）AD 转换分辨率：14位（数据实质是12位，加符号位和过量程指示位，总共14位）；（3）模拟量输入范围：0-4.8V ；（3）数据通信与显示方式：采集到的数据通过串口发送到上位计算机，由计算机显示数据；（4）上位计算机与数据采集系统（下位机）通信方式：串口通信，主从通信方式，上位机为主机，下位机为从机。
由上位机发起通信，下位机响应，将采集到的8路数据一并发送到计算机中。
三、设计方案设计方案如图1所示。
图1 设计方案系统允许有8路模拟信号输入。
在单片机的控制下，任意一时刻，多路模拟开关选通其中一路模拟信号送入双积分AD 转换器ICL7109。
ICL7109将模拟量转换成数字量，单片机读取数字量。
通过控制模拟开关，8路模拟信号依次接入AD 转换器转换成数字量。
当8路模拟信号全部转换完毕，数据存放在单片机的RAM 中，单片机将转换的数字量通过串口发送到计算中。
四、电路原理4.1、AT89S52单片机电路功能特性描述AT89S52 是一种低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有8K 在系统可编程 Flash 存储器。
使用 Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业 80C51 产品指令和引脚完全兼容。
片上 Flash 允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。
在单芯片上，拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统可编程 Flash ，使计算机模拟量输入得AT89S52 为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
1 引言数据采集是从一个或多个信号获取对象信息的过程。
随着微型计算机技术的飞速发展和普及，数据采集监测已成为日益重要的检测技术，广泛应用于工农业等需要同时监控温度、湿度和压力等场合。
数据采集是工业控制等系统中的重要环节，通常采用一些功能相对独立的单片机系统来实现，作为测控系统不可缺少的部分，数据采集的性能特点直接影响到整个系统。
本文设计的多路数据采集系统采用MSP430系列单片机作为MCU板的核心控制元件。
MSP430系列单片机是由TI公司开发的16位单片机，其突出特点是强调超低功耗，非常适合于各种功率要求低的场合。
该系统采样电路采用MSP430单片机内部12位的A／D，使系统具有硬件电路得以简单化，功耗低的特点。
由于该系列较高的性能价格比，应用日趋广泛。
2 系统的基本组成和工作原理在本数据采集系统的设计中为了提高系统智能化、可靠性和实用性，采用单片MCU和上位机传输的方法，即MCU运行在数据采集系统的远端，完成数据的采集、处理、发送和显示，上位机则完成数据的接收、校验及显示，同时上位机可对远端MCU进行控制，使其采集方式可选。
MCU选用TI公司的低功耗M SP430F437，该单片机比80C51功能要强大许多，他内部不仅有8路12位A／D，而且还带LCD的驱动，节省了不少外围电路。
本系统现场模拟一正弦波信号以及其他6路分压信号以供系统进行多路采样，采用ICL8038精密信号发生芯片产生一频率可变的正弦波，然后由LM331芯片实现频率到电压的转换，之间还需对信号进行调理以符合系统要求。
3 系统硬件电路设计系统硬件总体框图如图1所示。
本系统由模拟板和MCU板2块板组成，模拟板包括系统电源、正弦波信号发生模块、频率电压转化模块、信号调理模块和7路A／D的接口；MCU板包括电源及A／D接口、MCU、LCD和串口收发模块。
3．1 正弦信号发生模块正弦信号发生模块主要采用集成函数发生器ICL8038，ICL8038函数发生器是采用肖特基势垒二极管等先进工艺制成的单片集成电路芯片，具有电源电压范围宽、稳定度好、精度高等优点，外部只需接入很少的元件即可工作，可同时产生方波、三角波和正弦波。
多路数据采集系统设计
多路数据采集系统设计通常包括硬件设计和软件设计两个方面。
硬件设计方面，需要考虑以下几个方面：
1. 数据采集模块：根据需要选择合适的模拟输入、数字输入或其他类型的传感器模块，并进行连接。
2. 信号调节：如果传感器输出的信号不符合需求，需要将其进行放大、滤波、隔离或其他调节。
3. 数据转换：将模拟信号转换为数字信号，可以采用模数转换芯片。
4. 多路信号复用：如果同时需要采集多个信号，可以使用多路复用器或多个采集模块。
5. 电源供应：为各个模块提供稳定的电源供应。
6. 通信接口：设计合适的通信接口，如串口、网络接口等，以方便数据传输。
7. 数据存储：选择合适的存储设备，如内存、硬盘、SD卡等，以存储采集到的数据。
软件设计方面，需要考虑以下几个方面：
1. 采集控制：编写控制程序，通过控制硬件模块的工作方式、采样时序和频率等参数，实现多路数据的同时采集。
2. 数据读取：编写数据读取程序，从硬件模块中读取采集到的数据，并进行处理。
3. 数据处理：对采集到的数据进行滤波、校正、分析等处理，以提取有用的信息。
4. 数据存储：将处理后的数据存储到合适的存储设备中，以便后续分析和使用。
5. 用户接口：设计合适的用户界面，以方便用户对系统进行操作和监视。
综上所述，多路数据采集系统设计需要综合考虑硬件和软件两个方面，确保系统能够稳定、高效地采集和处理多路数据。
《基于单片机和LabVIEW的多路数据采集系统设计》篇一一、引言随着科技的飞速发展，多路数据采集系统在众多领域的应用日益广泛。
基于单片机和LabVIEW技术的多路数据采集系统，因其高效、可靠、灵活的特点，正逐渐成为现代数据采集的主流方案。
本文将详细介绍基于单片机和LabVIEW的多路数据采集系统的设计思路、实现方法和应用前景。
二、系统设计概述本系统以单片机为核心控制器，采用LabVIEW软件进行上位机界面设计和数据处理。
系统可实现多路数据的同步采集、实时显示、数据存储及远程传输等功能。
通过单片机的高效数据处理能力和LabVIEW的强大数据分析能力，实现对多路数据的精确采集和处理。
三、硬件设计1. 单片机选择：选用高性能、低功耗的单片机作为核心控制器，负责数据的采集、处理和传输。
2. 数据采集模块：根据实际需求，设计多路数据采集模块，包括传感器接口、数据转换电路等。
3. 通信接口：设计合适的通信接口，如USB、串口等，实现单片机与上位机之间的数据传输。
4. 电源模块：为整个系统提供稳定的电源供应，保证系统的正常运行。
四、软件设计1. LabVIEW界面设计：使用LabVIEW软件进行上位机界面设计，包括数据采集、数据处理、数据显示等模块。
2. 数据处理算法：根据实际需求，设计合适的数据处理算法，如滤波、放大、数字化等。
3. 数据存储与传输：将处理后的数据存储到本地或通过网络传输到其他设备。
4. 程序调试与优化：对程序进行调试和优化，保证系统的稳定性和性能。
五、系统实现1. 单片机编程：使用C语言或汇编语言对单片机进行编程，实现数据的采集、处理和传输。
2. LabVIEW程序设计：使用LabVIEW软件进行上位机程序设计，实现数据的实时显示、存储和传输。
3. 系统调试：对系统进行整体调试，确保各模块的正常运行和数据的准确性。
4. 系统优化：根据实际运行情况，对系统进行优化，提高系统的性能和稳定性。
六、应用前景基于单片机和LabVIEW的多路数据采集系统具有广泛的应用前景。
基于STM32单片机的多路数据采集系统设计毕业设计摘要：本篇设计主要以STM32单片机为核心，设计了一个多路数据采集系统。
该系统能够实现多路模拟量和数字量信号的采集和显示，并通过串口与上位机进行通信，实现数据上传和控制。
设计中使用了STM32单片机的AD转换功能实现模拟量信号的采集，使用GPIO口实现数字量信号的采集，通过串口与上位机进行通信。
经过实验验证，该系统能够稳定地采集多路数据，并实现远程数据传输和控制功能，具有较高的可靠性和实用性。
关键词：STM32单片机，数据采集，模拟量信号，数字量信号，上位机通信一、引言随着科技的发展，数据采集系统在工业控制、环境监测、生物医学等领域得到了广泛的应用。
数据采集系统可以将现实世界中的模拟量信号和数字量信号转换为数字信号，并进行处理和存储。
针对这一需求，本文设计了一个基于STM32单片机的多路数据采集系统。
二、设计思路本系统的设计思路是通过STM32单片机实现多路模拟量和数字量信号的采集和显示，并通过串口与上位机进行通信，实现数据上传和控制。
该系统采用了模块化设计方法，将系统分为采集模块、显示模块和通信模块。
1.采集模块采集模块通过STM32单片机的AD转换功能实现模拟量信号的采集，通过GPIO口实现数字量信号的采集。
通过在程序中设置采样频率和采样精度，可以对不同类型的信号进行稳定和准确的采集。
2.显示模块显示模块通过LCD显示屏显示采集到的数据。
通过程序设计，可以实现数据的实时显示和曲线绘制，使得用户可以直观地观察到采集数据的变化。
3.通信模块通信模块通过串口与上位机进行通信。
上位机通过串口发送控制命令给STM32单片机，实现对系统的远程控制。
同时，STM32单片机可以将采集到的数据通过串口发送给上位机，实现数据的远程传输。
三、实验结果与分析通过实验验证，本系统能够稳定地采集多路模拟量和数字量信号，并通过串口与上位机进行通信。
系统能够将采集到的数据实时显示在LCD屏幕上，并通过串口传输给上位机。
第一章绪论1.1课题研究背景和意义数据采集是指将位移、流量、温度、压力等模拟量采集、转换成数字量后，再由计算机进行存储、处理、显示或打印。
数据采集技术是信息科学的一个重要组成部分，信号处理技术、计算机技术，传感器技术是现代检测技术的基础。
数据采集技术则正是这些技术的先导，也是信息进行可靠传输，正确处理的基础。
在工业生产中，对生产现场的工艺参数进行采集、监视和记录，这样能提高产品的质量、降低成本。
在科学实验中，对应用数据进行实时采集，这样获得大量的动态信息，是研究物理过程动态变化的有效手段，也是获取科学奥秘的重要手段之一。
设计数据采集系统目的，就是把传感器输出的模拟信号转换成计算机能识别的数字信号，并把数字信号送入计算机，计算机将计算得到的数据加以利用观察，这样就实现对某些物理量的监视，数据采集系统性能的好坏，取决于它的精度和速度，在精度保证的条件下提高采样速度，满足实时采集、实时处理和实时控制的要求[1]。
数据采集常用的方式有在PC机，也可以在工控机内安装数据采集卡，如RS-422卡、RS-485卡及A/D卡；或专门的采集设备，包括PCI、PXI、PCMCIA、USB，无线以及火线(FireWire)接口等，可用于台式PC机、便携式电脑以及联网的应用系统中[2]。
数据采集系统起始于20世纪50年代，1956年美国首先研究了用在军事上的测试系统，目标是测试中不依靠相关的测试文件，由非成熟人员进行操作，并且测试任务是测试设备高速自动完成的。
近年来，数据采集及应用受到了人们越来越广泛的关注，数据采集系统也有了迅速的发展，数据采集系统也朝着微型化、小型化、便携式，低电压、低功耗发展。
当前市场出售的小型数据采集器相当于一个功能齐全计算机。
这些数据采集器功能强大，能够实现实时数据采集、处理的自动化设备。
具备实时采集、自动存储、即时显示、即时反馈、自动处理、自动传输功能[；不仅能保证现场数据的实时性、真实性、有效性、可用性，而且能很方便输入计算机，应用在各个领域。
多路数据采集系统毕业设计第一章绪论1.1课题研究背景和意义数据采集是指将位移、流量、温度、压力等模拟量采集、转换成数字量后,再由计算机进行存储、处理、显示或打印。
数据采集技术是信息科学的一个重要组成部分,信号处理技术、计算机技术,传感器技术是现代检测技术的基础。
数据采集技术则正是这些技术的先导,也是信息进行可靠传输,正确处理的基础。
在工业生产中,对生产现场的工艺参数进行采集、监视和记录,这样能提高产品的质量、降低成本。
在科学实验中,对应用数据进行实时采集,这样获得大量的动态信息,是研究物理过程动态变化的有效手段,也是获取科学奥秘的重要手段之一。
设计数据采集系统目的,就是把传感器输出的模拟信号转换成计算机能识别的数字信号,并把数字信号送入计算机,计算机将计算得到的数据加以利用观察,这样就实现对某些物理量的监视,数据采集系统性能的好坏,取决于它的精度和速度,在精度保证的条件下提高采样速度,满足实时采集、实时处理和实时控制的要求[1]。
数据采集常用的方式有在PC机,也可以在工控机内安装数据采集卡,如RS-422卡、RS-485卡及A/D卡;或专门的采集设备,包括PCI、PXI、PCMCIA、USB,无线以及火线FireWire接口等,可用于台式PC机、便携式电脑以及联网的应用系统中[2]。
数据采集系统起始于20世纪50年代,1956年美国首先研究了用在军事上的测试系统,目标是测试中不依靠相关的测试文件,由非成熟人员进行操作,并且测试任务是测试设备高速自动完成的。
近年来,数据采集及应用受到了人们越来越广泛的关注,数据采集系统也有了迅速的发展,数据采集系统也朝着微型化、小型化、便携式,低电压、低功耗发展。
当前市场出售的小型数据采集器相当于一个功能齐全计算机。
这些数据采集器功能强大,能够实现实时数据采集、处理的自动化设备。
具备实时采集、自动存储、即时显示、即时反馈、自动处理、自动传输功能[;不仅能保证现场数据的实时性、真实性、有效性、可用性,而且能很方便输入计算机,应用在各个领域。
《基于单片机和LabVIEW的多路数据采集系统设计》篇一一、引言随着科技的发展，多路数据采集系统在工业、医疗、环境监测等领域的应用越来越广泛。
为了满足多路数据的高效、准确采集需求，本文提出了一种基于单片机和LabVIEW的多路数据采集系统设计。
该系统设计旨在实现多路信号的同时采集、处理及实时监控，以适应复杂多变的应用环境。
二、系统概述本系统采用单片机作为核心控制器，结合LabVIEW软件进行数据采集和处理。
系统由多个传感器模块、单片机控制器、数据传输模块以及上位机软件组成。
传感器模块负责实时监测各种物理量，如温度、湿度、压力等，并将采集到的数据传输给单片机控制器。
单片机控制器对数据进行处理和存储，并通过数据传输模块将数据发送至上位机软件进行进一步的处理和显示。
三、硬件设计1. 传感器模块：传感器模块采用高精度、高稳定性的传感器，如温度传感器、湿度传感器等，实现对物理量的实时监测。
传感器模块的输出为数字信号或模拟信号，方便与单片机进行通信。
2. 单片机控制器：采用具有高速处理能力的单片机作为核心控制器，实现对数据的快速处理和存储。
单片机与传感器模块和数据传输模块进行通信，实现数据的实时采集和传输。
3. 数据传输模块：数据传输模块采用无线或有线的方式，将单片机控制器的数据传输至上位机软件。
无线传输方式具有灵活性高、安装方便等优点，但需要考虑信号干扰和传输距离的问题；有线传输方式则具有传输速度快、稳定性好等优点。
四、软件设计1. 单片机程序设计：单片机程序采用C语言编写，实现对传感器数据的实时采集、处理和存储。
同时，程序还需要与上位机软件进行通信，实现数据的实时传输。
2. LabVIEW程序设计：LabVIEW程序采用图形化编程语言编写，实现对单片机传输的数据进行实时处理和显示。
同时，LabVIEW程序还可以实现对数据的存储、分析和报警等功能。
五、系统实现1. 数据采集：传感器模块实时监测各种物理量，并将采集到的数据传输给单片机控制器。
基于STM32单片机的多路数据采集系统设计概述：多路数据采集系统是一种用于采集和处理多种传感器信号的系统。
基于STM32单片机的多路数据采集系统具有低功耗、高精度、稳定可靠的特点，广泛应用于工业控制、环境监测和医疗设备等领域。
本文将介绍基于STM32单片机的多路数据采集系统的设计方案及实现方法。
设计方案：1.系统硬件设计：系统硬件由STM32单片机、多路模拟输入通道、数模转换器（ADC）和相关模拟电路组成。
其中，多路模拟输入通道可以通过模拟开关电路实现多通道选通；ADC负责将模拟信号转换为数字信号；STM32单片机负责控制和处理这些数字信号。
2.系统软件设计：系统软件可以采用裸机编程或者使用基于STM32的开发平台来进行开发。
其中，主要包括数据采集控制、数据转换、数据处理和数据存储等功能。
具体实现方法如下：-数据采集控制：配置STM32单片机的ADC模块，设置采集通道和相关参数，启动数据采集。
-数据转换：ADC将模拟信号转换为相应的数字量，并通过DMA等方式将数据传输到内存中。
-数据处理：根据实际需求对采集到的数据进行预处理，包括滤波、放大、校准等操作。
-数据存储：将处理后的数据存储到外部存储器（如SD卡）或者通过通信接口（如UART、USB）发送到上位机进行进一步处理和分析。
实现方法：1.硬件实现：按照设计方案，选择适应的STM32单片机、模拟开关电路和ADC芯片，完成硬件电路的设计和布局。
在设计时要注意信号的良好地线与电源隔离。
2.软件实现：（1）搭建开发环境：选择适合的开发板和开发软件（如Keil MDK），配置开发环境。
（2）编写初始化程序：初始化STM32单片机的GPIO口、ADC和DMA等模块，配置系统时钟和相关中断。
（3）编写数据采集程序：设置采集参数，例如采样频率、触发方式等。
通过ADC的DMA功能，实现数据的连续采集。
（4）编写数据处理程序：根据实际需求，对采集到的数据进行预处理，例如滤波、放大、校准等操作。
电子技术课程设计报告书——多路数据采集系统电子技术课程设计报告题目: 多路数据采集系统设计学年:2009-2010学期:下学期专业:测控技术与仪器班级:072班学号:20074600209 姓名: 李凤萍学号:20074600212 姓名: 郭越指导教师:王玉林袁峰伟蒋彦谢静时间:2010年6月28日?2010年7月9日多路数据采集系统摘要:数据采集系统用于将模拟信号转换为计算机可以识别的数字信号,该系统的目的是便于对一些物理量进行监视、控制。
即将现场采集到的数据进行处理、传输、显示、存储等操作。
换言之,其主要功能就是把模拟信号变成数字信号,并进行分析、处理、存储和显示。
数据采集系统一般由数据输入通道,数据存储与管理,数据处理,数据输出及显示这五个部分组成。
输入通道要实现对被测对象的检测,采样和信号转换等工作。
数据存储与管理要用存储器把采集到的数据存储起来,建立相应的数据库,并进行管理和调用。
数据处理就是从采集到的原始数据中,删除有关干扰噪声,无关信息和必要的信息,提取出反映被测对象特征的重要信息。
数据输出及显示就是把数据以适当的形式进行输出和显示。
本次毕业设计课题为多路数据采集器系统,是利用ATMEL公司的AT89S51单片机和ADC0809芯片设计采集模拟电压信号,转换为数字信号,经处理后由4位数码管动态扫描显示。
关键字:ADC0809芯片数据采集 AT89S51单片机数据处理动态扫描显示Abstract:Data acquisition system used for computer analog signal conversion can identify the digital signal, the purpose of the system is easy to monitor and control of some parameters. The data collected to spot for processing and transmission, display and storage, etc. In other words, the main function of the analog signals into digital is analyzed, and the signal processing, storage, and show.Data acquisition system of data input channel, general data storage and management, data processing, data output and showed that five parts. To realize the input channel of the tested object detection and signalsampling, etc. Data storage and management to use memory to store the data collected, the establishment of the database, and the corresponding management and call. Data processing was collected from the original data, delete the noise interference, irrelevant information and the necessary information, extract tested objects reflect the characteristics of important information. Data output and display the data is with the appropriate forms of output and display.The graduation design topic, which way is to use data terminal system ATMEL company AT89S51 and ADC0809 chip design collection simulation signal and convert digital signal, the processed by four digital tube dynamic scanning display.keywords:ADC0809 microarray data acquisition AT89S51 The data processingDynamic scanning display目录1 系统方案设计 (4)1.1 设计任务要求 (4)1.2 设计方案比较 (4)1.3 系统框图 (4)2 硬件系统设计 (5)2.1 硬件系统设计原理 (5)2.2 硬件系统各个电路的设计 (5)2.2.1 A/D转换电路设计 (5)2.2.2 51单片机模块 (8)2.2.3 ADC0809与AT89S51的接口设计 (12)2.2.4 输出电路设计 (13)3 软件系统设计 (14)3.1 主程序流程图 (14)3.2 A/D转换流程图 (15)3.3 单片机数据处理程序 (16)3.4 显示子程序及流程图 (16)3.5 多路数据采集系统主程序 (18)4 系统调试 (21)4.1 硬件调试............................................. 21 4.2 软件调试 (21)5总结语......................................................22 5.1 总结...................................................22 5.2 心得体会 (22)附录 (23)附录一.........................................................23 附录二.........................................................24 附录三 (25)参考文献 (26)1 系统方案设计1.1设计任务要求1 采用AT89S51及ADC0809设计多路数据采集系统;2 多通道输入信号由+5V电压经分压后至IN0至IN7;3 采集结果由4位数码管动态扫描显示;4 必须具有上电自检功能及外接电源、公共地线接口,程序在线下载接口。
《基于单片机和LabVIEW的多路数据采集系统设计》篇一一、引言随着现代工业自动化和智能化的发展，多路数据采集系统在各种应用领域中发挥着越来越重要的作用。
为了满足高精度、高效率的数据采集需求，本文提出了一种基于单片机和LabVIEW 的多路数据采集系统设计。
该系统不仅具备多路数据同时采集和处理的能力，而且具有良好的实时性和可扩展性。
二、系统设计概述本系统以单片机作为核心控制器，通过多路传感器实现对多种数据的实时采集。
同时，利用LabVIEW软件进行上位机界面设计和数据处理。
系统设计主要包括硬件设计和软件设计两部分。
三、硬件设计1. 单片机选择：选用性能稳定、处理速度快、功耗低的单片机作为核心控制器。
单片机应具备多路ADC（模数转换器）接口，以便于连接多种传感器。
2. 传感器选择：根据实际需求选择合适的传感器，如温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。
传感器应具备高精度、低噪声、快速响应等特点。
3. 数据采集电路：设计多路数据采集电路，将传感器输出的信号转换为单片机可处理的数字信号。
4. 通信接口：设计单片机与上位机之间的通信接口，如USB、串口等，以便于数据的传输和处理。
四、软件设计1. LabVIEW界面设计：利用LabVIEW软件进行上位机界面设计，包括数据采集、数据处理、数据存储等功能。
界面应具备友好的操作界面和丰富的功能选项。
2. 数据处理算法：设计合适的数据处理算法，如滤波、放大、计算等，以提高数据的准确性和可靠性。
3. 通信协议：制定单片机与上位机之间的通信协议，确保数据的准确传输和实时性。
4. 系统调试与优化：对系统进行调试和优化，确保系统的稳定性和可靠性。
五、系统实现1. 硬件连接：将单片机与传感器、通信接口等硬件设备连接起来，形成完整的数据采集系统。
2. 软件编程：编写单片机和上位机的程序，实现数据的实时采集、处理和传输。
3. 系统测试：对系统进行测试，包括功能测试、性能测试和稳定性测试等，确保系统满足设计要求。
基于STM32单片机的多路数据采集系统设计毕业设计本文将设计一种基于STM32单片机的多路数据采集系统。
该系统可以实现多个输入信号的采集和处理，在电子仪器、自动化控制、工业检测等领域具有广泛的应用前景。
首先，我们需要选择合适的STM32单片机作为系统的核心处理器。
STM32系列单片机具有低功耗、高性能和丰富的外设资源等优点，非常适合用于嵌入式数据采集系统的设计。
在选取单片机时，要考虑到系统对于处理速度、存储容量和外设接口的需求，以及预算等因素。
其次，我们需要设计合适的外部电路来连接待采集的信号源。
常用的信号源包括温度传感器、光敏电阻、加速度传感器等。
我们可以使用适当的模拟电路将这些信号转换为STM32单片机能够接收的电平。
此外，还可以考虑使用模数转换芯片来实现对多路模拟信号的高速采集。
接下来，我们需要设计软件算法来对采集到的数据进行处理。
在数据采集系统中，常见的算法包括滤波、数据压缩、数据存储等。
通过滤波算法可以去除噪声，提高信号的质量；数据压缩可以减少数据存储和传输的空间；数据存储可以将采集到的数据保存在存储介质中以供后续分析。
最后，我们需要设计用户界面以便用户能够方便地操作系统。
可以使用LCD屏幕和按键等外设来实现用户界面的设计。
用户界面应该直观简洁，提供友好的操作和显示效果，方便用户进行数据采集和系统设置。
综上所述，基于STM32单片机的多路数据采集系统设计需要考虑到硬件电路和软件算法的设计，以及用户界面的设计。
通过合理的设计和实现，可以实现多路信号的高速采集、滤波处理和存储，为电子仪器、自动化控制和工业检测等领域提供可靠的数据支持。
多通道数据采集系统的课程设计报告姓名：_________学号：___________班级：___________指导老师：_______授课老师：_______时间：2014年1月14日目录摘要......................................1.设计内容与要求..........................2.系统分析................................3.硬件设计................................4.关键模块设计与分析......................4.1.0809数据转换模块.....................4.2.7279显示模块.........................4.3.7279键盘模块.........................5.实验电路................................6.系统流程图..............................7.实验感想................................8.参考文献................................9.程序代码................................摘要模数转换器即A/D转换器或简称ADC，通常是一个模拟信号转变成数字信号的电子元件。
模数转换器是工业测量和控制等领域中的重要器件。
按设计架构将它们分为5种基本的类型：Sigma-del型、ta型、逐次逼近型、子范围型、管线型。
在这5种类型ADC中，逐次逼近型应用广泛高性价比和低功耗等优点是它在直流和低频信号的测量中有着较为突出的表现。
本文探讨了逐次逼近型ADC0809的工作原理及其特性并结合AT80C52单片机介绍了逐次逼近型ADC0809在工程中的实际应用。
Abstract: ADC A/D converter or ADC , usually refers to an analog signal into a digital signal of the electronic element. ADC is the industrial measurement and control in areas such as an important device in. According to the design structure to divide them into 5 basic types: Type Sigma-delta , Successive approximation type, Line type. In these 5 types of ADC, successive approximation advantages make it in DC and low frequency signal measurement has a more prominent performance. This paper discusses the successive approximation ADC0809 work principle and characteristics of AT89C52 single chip microcomputer is introduced combined with successive approximation ADC0809 application in practical engineering.3硬件系统设计3.1 AT89C52单片机简介AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的AT89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。
《基于单片机和LabVIEW的多路数据采集系统设计》篇一一、引言在现代工业和科学研究领域中，数据采集系统的设计与实现已成为一种重要且必要的任务。
通过设计一种基于单片机和LabVIEW的多路数据采集系统，可以有效地对多路数据进行高效、快速且精确的采集。
该系统具有多路并行数据传输和处理能力，以及高度自动化和可扩展的特点，能够满足各种复杂应用场景的需求。
二、系统设计概述本系统设计以单片机作为核心控制器，通过与LabVIEW软件相结合，实现多路数据的实时采集、处理和显示。
系统主要由以下几个部分组成：单片机控制器、多路数据采集模块、数据传输模块、LabVIEW上位机软件等。
三、硬件设计1. 单片机控制器：作为整个系统的核心，单片机控制器负责协调各个模块的工作，并执行上位机软件的指令。
本系统采用高性能的单片机，具有高速处理能力和低功耗的特点。
2. 多路数据采集模块：该模块负责实现对多路数据的实时采集。
通过与各种传感器相连接，实现对温度、湿度、压力、电压等多种数据的采集。
每个数据采集通道都具有一定的滤波和抗干扰能力，以确保数据的准确性。
3. 数据传输模块：该模块负责将单片机控制器处理后的数据传输到上位机软件进行进一步的处理和显示。
本系统采用高速、稳定的通信协议，确保数据的实时传输和可靠性。
四、软件设计1. LabVIEW上位机软件：作为整个系统的控制中心，LabVIEW上位机软件负责实现对单片机的控制、数据的处理和显示。
通过编写各种控制算法和显示界面，实现对多路数据的实时监控和数据处理。
2. 数据处理与算法：在LabVIEW上位机软件中，通过编写各种数据处理算法，实现对数据的滤波、去噪、平滑处理等操作，以提高数据的准确性和可靠性。
同时，通过编写各种分析算法，实现对数据的进一步分析和处理。
3. 用户界面设计：为方便用户使用和操作，本系统设计了友好的用户界面。
用户可以通过界面实现对单片机的控制、数据的查看和处理等操作。
中北大学课程设计报告学院（系）：信息商务学院专业：测控技术与仪器学生姓名：学号：设计题目：多路数据采集系统起迄日期: 2011.12.19. ~2012.01.04 .设计地点:中北大学主楼1409、1417、1418 指导教师:杜红棉专业负责人:靳鸿目录1 数据采集系统的基本介绍1.1题目1.2数据采集系统的基本原理1.3 数据采集系统的分类1.4 数据采集系统的基本功能1.5 数据采集系统的结构形式1.6 数据采集系统设计的原则2系统功能的介绍2.1方案的论证2.1．1模数转换的选择2．1 2.87C51的选择2．1.3.显示电路2．1.4.电压/频率转换器3数据采集系统的硬件设计3.1传感器的介绍，分类及特点3.2 信号放大电路3.3 频率变换电路3.4 信号调理电路3.5 AD转换电路3.6 单片机部分3.7 串口电路3.8数码管显示电路4 软件设计部分4.1主机系统电路图4.2从机系统电路图5小结6数据分析内容本实验采用8051系列单片机，8051系列单片机基于简化的嵌入式控制系统结构，具有体积小、重量轻，具有很强的灵活性而且价格不高本系统现场模拟正弦波信号以及其他6路分压信号以供系统进行多路采样，采用ICL8038精密信号发生芯片产生频率可变的正弦波，然后由LM331芯片实现频率到电压的转换，之间还需对信号进行调理以符合系统要求1数据采集系统的基本介绍1.1题目设计一个八路数据采集系统，系统原理框图如下：主控器能对50米以外的各路数据，通过串行传输线进行采集的显示。
具体设计任务是：（1）现场模拟信号产生器。
（2）八路数据采集器。
（3）主控器。
要求（1）现场模拟信号产生器：自制一正弦波信号发生器，利用可变电阻改变振荡频率，使频率在200Hz～2kHz范围变化，再经频率电压变换后输出相应1～5V直流电压（200Hz对应1V，2kHz对应5V）。
（2）八路数据采集器：数据采集器第1路输入自制1～5V直流电压，第2～7路分别输入来自直流源的5，4，3，2，1，0V直流电压（各路输入可由分压器产生，不要求精度），第8路备用。
将各路模拟信号分别转换成8位二进制数字信号，再经并/串变换电路，用串行码送入传输线路。
（3）主控器：主控器通过串行传输线路对各路数据进行采集和显示。
采集方式包括循环采集（即1路、2路……8路、……1路）和选择采集（任选一路）二种方式。
显示部分能同时显示地址和相应的数据。
1.2数据采集系统的结构原理数据采集系统一般包括模拟信号的输入输出通道和数字信号的输入输出通道。
数据采集系统的输入又称为数据的收集；数据采集系统的输出又称为数据的分配。
1.3 数据采集系统的分类数据采集系统的结构形式多种多样，用途和功能也各不相同，常见的分类方法有以下几种：根据数据采集系统的功能分类：数据收集和数据分配；根据数据采集系统适应环境分类：隔离型和非隔离型，集中式和分布式，高速、中速和低速型；根据数据采集系统的控制功能分类：智能化数据采集系统，非智能化数据采集系统；根据模拟信号的性质分类：电压信号和电流信号，高电平信号和低电平信号，单端输入(SE)和差动输入(DE)，单极性和双极性；根据信号通道的结构方式分类：单通道方式，多通道方式。
1.4 数据采集系统的基本功能数据采集系统的任务，具体地说，就是采集传感器输出的模拟信号并转换成计算机能识别的数字信号，然后送入计算机，根据不同的需要由计算机进行相应的计算和处理，得出所需的数据。
与此同时，将计算得到的数根进行显示和打印，以便实现对某些物理量的监视。
1.5数据采集系统的结构形式从硬件力向来看，白前数据采集系统的结构形式主要有两种：一种是微型计算机数据采集系统；另一种是集散型数据采集系统。
微型计算机数据采集系统是由传感器、模拟多路开关、程控放大器、采样/保持器、AD转换器、计算机及外设等部分组成。
集散型数据采集系统是计算机网络技术的产物，它由若干个“数据采集站”和一台上位机及通信线路组成。
数据采集站一般是由单片机数据采集装置组成。
位于生产设备附近，可独立完成数据采集和预处理任务，还可将数据以数字信号的形式传送给上位机。
1.6数据采集系统设计的基本原则对于不同的采集对象，系统设计的具体要求是不相同的。
但是，由于数据采集系统是由硬件和软件两部分组成的，因此，系统设计的一些基本原则是大体相同的。
2系统功能介绍系统的结构框图如图所示。
本系统执行的过程如下：传感器把采集的非电量信号转换成电压（0-5V）或电流（4-20mA）的标准信号，通过信号调理电路把模拟信号送到单片机内部的A/D 转换器，CPU 根据设定的采样周期，对多路通道信号进行循环采集，并读取A/D 转换器转换的数字信号，进行分析计算后将实测值送到液晶上指定的位置显示，同时通过键盘控制把有用的数据及采样时间存储在ROM中。
最后通过串行通讯把ROM中的数据传送到PC 机，利用VB提供良好的界面和串口通信功能。
图1 原理框图ICL8038正弦波信号发生器 LM331组成的F\V变换电路主单片机AT89C52纠错、 AD转换电路 ADC0809 数据采集处理校验、显示单元RS-458标准通信图2系统所用原器件单元模块图2．1 方案的论证2.1．1模数转换的选择A/D转换器的种类很多，就位数来分，有8位，10位，12位和16位等。
位数越高分辨率就越高，价格也就越贵。
A/D转换器的型号很多，在精度和转换速度上差异很大。
（a）双积分A/D转换器：双积分式是一种间接式A/D转换器，优点是转换精度高，速度快缺点是转换时间长，一般要40～50ms，适用于转换速度不快的场合。
（b）逐次逼近式A/D转换器：逐次逼近式的属于直接式A/D转换器，转换精度高，速度高，价格适中，是目前种类最多，应用最广的A/D转换器，典型的8位模数转换器有ADC0809。
鉴于方案（b）的转换速度比方案（a）快，价格适中，各类繁多，应用广泛，故本设计采用ADC0809。
2．12.87C51的选择单片机是属于Embedded System(嵌入系统)，此系统的是把CPU 加上一些少量的内存和输出入组件(I/O)，都嵌入在一颗芯片内，再使用特定的组译和编译软件编辑程序，利用烧录器把程序储存到单芯片，如此加上一些简单的周边电路，即可变成一个控制系统。
本设计中选用87C51其中内部已内建程序存储器ROM，不必再去外扩程序存储器，使用更加方便。
2．1.3.显示电路LED数码管以发光二极管作为发光单元，单色，分段全彩管可用大楼，道路，河堤轮廓亮化，LED数码管可均匀排布形成大面积显示区域，可显示图案及文字，并可播放不同格式的视频文件。
通过电脑下flash、动画、文字等文件，或使用动画设计软件设计个性化动画，播放各种动感变色的图文效果。
LED的优点：1.体积小 2.耗电量低 3.使用寿命长 4.高亮度、低热量5.环保 6.坚固耐用所以在本系统中采用低功耗的LED4561A2．1.4.电压/频率转换器电压频率转换器VFC（Voltage Frequency Converter）是另一种实现模数转换功能的器件，将模拟电压量变换为脉冲信号，该输出脉冲信号的频率与输入电压的大小成正比。
所以在本系统中采用性能价格比高、外围电路简单、可单电源供电、低功耗的LM331。
3 数据采集系统的硬件设计3．1 数据的采集部分传感器的分类及特点传感器根据被测物理量的不同分为温度传感器，压力传感器，湿度传感器，流量传感器等。
传感器把采集的非电量信号转换成电压（0-5V）或电流（4-20mA）的标准信号，本系统采用温度传感器。
温度传感器测量物体温度的方法可分为接触式和非接触式。
接触式测温法是将传感器置于与被测物体相同的热平衡中，使传感器与物体保持同一温度的测温法。
实现这种方法有两种途径，一是利用介质受热膨胀的原理来检测温度，二是利用敏感元件电气参数随温度变化的特性来检测温度。
非接触式测温法不必将传感器与物体接触而检测物体辐射热的测温法。
实现这种测温方法可利用物体的表面热辐射强度与温度的关系来检测温度。
3．2信号放大电路正弦信号发生模块主要采用集成函数发生器ICL8038，ICL8038函数发生器是采用肖特基势垒二极管等先进工艺制成的单片集成电路芯片，具有电源电压范围宽、稳定度好、精度高等优点，外部只需接入很少的元件即可工作，可同时产生方波、三角波和正弦波。
ICL8038及外围电路如图2所示，由8脚输入外部控制电压，调节电位器P1即可使2脚输出的正弦波信号频率发生变化，实现外部压控振荡。
10，11脚之间接0．01 μF的振荡电容，4，5脚接电阻和电位器，调节正弦波失真度。
ICL8038精密函数发生器是采用肖特基势垒二极管等先进工艺制成的单片集成电路芯片，电源电压范围宽、稳定度高、精度高、易于用等优点，外部只需接入很少的元件即可工作，可同时产生方波、三角波和正弦波，其函数波形的频率受内部或外电压控制，可被应用于压控振荡和FSK调制器。
1ICL8038芯片简介1> 性能特点具有在发生温度变化时产生低的频率漂移，最大不超过50ppm／℃；具有正弦波、三角波和方波等多种函数信号输出；正弦波输出具有低于1％的失真度；三角波输出具有0．1％高线性度；具有0．001Hz～1MHz的频率输出范围；工作变化周期宽，2％～98％之间任意可调；高的电平输出范围，从TTL电平至28V；易于使用，只需要很少的外部条件。
2> 管脚功能图3为ICL8038的管脚图，下面介绍各引脚功能。
脚1、12（Sine Wave Adjust）：正弦波失真度调节；脚2（Sine Wave Out）：正弦波输出；脚3（Triangle Out）：三角波输出；脚4、5（Duty Cycle Frequency）：方波的占空比调节、正弦波和三角波的对称调节；脚6（V＋）：正电源±10V～±18V；脚7（FM Bias）：内部频率调节偏图3ICL8038管脚图置电压输；脚8(FM Sweep)：外部扫描频率电压输入；脚9（Square Wave Out）：方波输出，为开路结构；脚10（Timing Capacitor）：外接振荡电容；脚11 or GND）：负电原或地；脚13、14（NC）：空脚。
（V－图4信号放大电路3.3频率变换电路频率电压变换模块的设计采用集成芯片LM331，LM331采用新的温度补偿能隙基准电路，在整个工作温度范围内和低到5．O V电源电压下都有极高的精度。
LM331的动态范围宽，可达100 dB；线性度好，最大非线性失真小于O．01％，工作频率低到0．1 Hz时尚有较好的线性度；转换精度高，数字分辨率可达12位；外接电路简单，只需接入几个外部元件就可方便构成V／F或F／V等变换电路，并且容易保证转换精度。
