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摘 要

数据采集系统是连接模拟域和数字域的一个必不可少的纽带。本设计主要介绍了基于单片机的多串口数据采集系统的硬件与软件的相关设计，数据采集与通信控制采用了模块化的设计。硬件部分是以单片机AT89C52为控制核心，还包括A/D模数转换模块，显示模块，和串行接口部分。8路被测电压通过模数转换器ADC0809进行模数转换，实现对采集到的数据进行模拟量到数字量的转换，并将处理后的数据通过串行口MAX232传输到上位机，由上位机负责数据的接受、处理和显示，并同时用LED数码显示器来显示所采集的结果。

关键词：数据采集，AT89C52单片机，ADC0809，MAX232

Abstract:Data acquisition system is the bond between the digital domain and analog domain. This article describes the hardware and software design based on signal-chip microcomputer. Data acquisition and communication control adopted the modular structure. The hardware part is based on single chip AT89C52 as the core. The hardware parts also include A/D conversion module, display module, and the serial interface. Eight way voltage can be measured through the AD converter ADC0809. And the processed data will be transmitted to the PC through serial port MAX232.The PC is responsible for accepting processing and displaying the data. Simultaneously, the results is displayed by LED.

Keyword: Data acquisition,AT89C52,ADC0809,MAX232

目录

1 绪论 5

1.1 发展背景及意义 5

1.2 国内外研究现状 6

1.3 研究内容 6

2 数据采集系统 6

2.1 设计方案 7

2.2 方案论证 7

2.2.1 A/D模数转换的选择 7

2.2.2 单片机的选择 7

2.2.3 串行口的选择 7

2.2.4 显示部分 8

2.2.5 按键的选择 8

3 硬件设计 8

3.1 主机模块 8

3.1.1 主机部分 9

3.1.2 单片机 10

3.1.3 LED数码显示器 11

3.2 从机模块 11

3.2.1 从机部分 12

3.2.2 单片机间通信 13

3.2.3 模数转换器 15

4 软件设计 16

4.1 Keil仿真 17

4.2 主机程序设计 20

4.3 从机部分程序设计 23

5 调试结果 26

结论 27

参考文献 28

致谢 29

1 绪论

1.1 发展背景及意义

最近几年，数据的收集以及相关应用愈来愈受到人们普遍的关心，数据采集系统于是也有了非常明显的进步与成长，它能够在各类领域中被广泛地应用到。

数据采集的相关系统最早起始于二十世纪五十年代左右，1956年美国起首开发了一个测试系统，这个系统最早用在了军事上面，目的是为了不依赖有关的测试文件进行检测，让不是专业的职员实施一些相关操作，而且做测试的内容是让被测试的设备超快速度自行操控实现的。因为这类数据采集的系统拥有快速性以及些许灵活性，能够实现许多传统方式不能实现的数据收集以及测试目标，因此获得了最基本的承认和认同。大约在六十年代后期，世界各地已经有很多种类的数据采集设备和相关的工程系统，属于一种专业的体系。

在二十世纪七十年代后期，伴着微型机的开发与进步，出现了仪表、采集器和计算机合在一起的数据采集系统。因为此类数据采集系统功能良好，高出了最原始的自行测试仪表和专业的数据采集系统，于是得到了迅猛的成长。自70年代开始，数据采集系统开发的步伐中慢慢分成两个种类，一种是实验室数据采集系统，另一种是生产线上数据采集系统。

二十世纪八十年代由于电脑被广泛地应用到了各个领域，数据采集系统有了迅猛的进步，渐渐地涌现出了易操作的数据收罗与自行检测体系。这个过程中数据收集系统大概有两个类型，一种是由通用接口总线、仪表仪器、采集器以及电脑构成。这种体系被广泛运用在学校和其他教学机构的实验室内，然而在工厂里的产业线上同时也有相应的运用。另一种是由基准总线、数据收集卡片以及电脑组成，此种数据采集系统在工厂里的生产线上运用的更广泛一点。二十世纪八十年代中后期，数据收集系统有了十分重大的改变，工业单片机、生产业计算机以及一些大规模和超大规模集成电路的合并，使用软件来进行管理，使得数据采集系统的生产成本降低，系统体型改小，然后性能却翻倍的增长，处理数据的效率有了大幅度的提高。

二十世纪九十年代到今天，世界上的一些发达并且技术高超的国家，数据采集系统已然成熟应用于工业生产、军事、航天飞行器上的设备以及航空技术等相关领域。伴随着大规模集成电路生产的水平和技术的迅猛发展，涌现出很多性能高、可靠性高的单片机数据采集系统（DAS）。数据采集系统的相关技术慢慢变成一类专业的技术，并且在工业生产方面得到了十分广泛的运用。这个时期的数据采集系统使用的是模块化的架构，面对不一样的运用规定，只要简单快速添加或者更换模块，同时更改相应的编写程序，能够实现扩展以及变换体系，高效快速变成了一个全新的体系。

虽然近些年以微机为核心成分开发的一些可以编写程序的数据收集以及数据处理的开发方向有了迅猛的进步，并且合成一种数据采集系统仅仅只要用到一个数据收集卡，将其插入微型计算机的拓展槽中然后加上相应的运用软件，即可达到采集数据的主要作用，但是这样对以单片机为主开发出的数据采集系统却不会达到干扰。跟数据采集卡相比较，数据采集卡成本高、实现的功能不全面，然而单片机却拥有效率高效、功能全面、电压不高、功耗量少、性能高、廉价等好的方面，并且双单片机还拥有转换更快速，精准度更高、而且可以同时进行多点收集，于是可以研发出可以达到现实运用标准的、电路架构简洁明了的、性能稳定的数据采集系统。所以以单片机为主的数据采集系统在社会上很多方面都能够有十分广泛和全面的应用。

1.2 国内外研究现状

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