课程设计任务书
学生姓名： 专业班级：
指导教师： 工作单位： 自动化学院 题 目: 数据采集与数据通信程序设计
初始条件：设计一个数据采集系统，系统要采集10路模拟量，20路开关量，2路脉冲量，采集的数据每隔一分钟，通过RS-232C向一台工控机传送。
要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、选择合适的芯片；
2、设计原理电路（包含译码电路）； 3、画出电路图（至少为2号图纸）； 4、编制数据采集、数据通信程序段；
5、撰写课程设计说明书。内容包括：摘要（中英文对照）、目录、正文、参考文献、附录。正文部分包括：方案论证、硬件设计说明（芯片选择、硬件连接图及说明、地址分析等）、软件设计说明（参数计算、流程图设计及说明等）、课程设计收获及心得体会。
时间安排：
1月18日~1月20日：收集资料，方案选择 1月21日~1月23日：整体流程，程序细节 1月25日~1月27日：调试程序，报告撰写 1月28：交设计报告，程序演示，答辩
指导教师签名： 年 月 日 系主任（或责任教师）签名： 年 月 日
武汉理工大学《微机原理与接口技术（基于16位机）》课程设计说明书
摘要
随着社会不断进步，经济飞速发展，无论是工业还是其它产业对系统控制都要求计算机来自动控制。
本设计详细分析了数据的采集及传送给控制端口。CPU将采集的数据存放内存中的一个区域内，然后等所有采集的数据都完成后，CPU将所有存放在内存中的数据通过RS-232送到工控机中，实现对工控机的控制。
关键词：系统、控制、CPU、采集数据、传送
Abstract
As society progresses and economy develops rapidly, whether industrial or other industries require a computer system to control a machine or a system.
The design analyzes the data collection and transmission in details.CPU collects the data that will be stored in a memory area.After all the collected data is completed,CPU will send the collected data in the memory area to the industrial machine through the RS-232 to realize automatical control.
Key words:system、control、CPU、data collection、transmission
I
武汉理工大学《微机原理与接口技术（基于16位机）》课程设计说明书
目录
1方案论证 ................................................................................................................................... 1 2设计原理图及其分析 ........................................................................................................... 2
2.1 10路模拟量的原理图及其分析 .................................................................................. 2
2.1.1芯片选取 .............................................................................................................. 2 2.1.2原理图设计 .......................................................................................................... 3 2.2 20路开关量的原理图及其分析 .................................................................................. 5
2.2.1芯片选取 .............................................................................................................. 5 2.2.2原理图设计 .......................................................................................................... 6 2.3 2路脉冲量的原理图及其分析 .................................................................................... 7
2.3.1芯片选取 .............................................................................................................. 7 2.3.2原理图设计 .......................................................................................................... 8
3软件设计及其分析 .............................................................................................................. 10
3.1模拟量采集的程序设计 ................................................................................................ 10
3.1.1程序流程图 ........................................................................................................ 10 3.1.2源程序 ................................................................................................................ 11 3.2开关量采集和程序设计 ................................................................................................ 15
3.2.1程序流程图 ........................................................................................................ 15 3.2.2源程序 ................................................................................................................ 15 3.3脉冲量采集和程序设计 ................................................................................................ 16
3.3.1程序流程图 ........................................................................................................ 16 3.3.2源程序 ................................................................................................................ 17
4心得体会 ................................................................................................................................. 18 参考文献 .................................................................................................................................... 19
II
武汉理工大学《微机原理与接口技术（基于16位机）》课程设计说明书
数据采集与数据通信程序设计
1方案论证
本方案详细阐明了数据采集的全过程，下面就数据采集系统整体的工作流程及其可行性做个全面简明的说明及论证：
数据采集系统的整体框架图如图1。 10路模拟量 20路开关量 图1数据采集系统整体框架图
1 通过ＲＳ－232 工控机 CPU 2 2路脉冲量 3 1、2和3组线是具有传递数据与命令的功能直接于CPU相联系。
第1组线是10路模拟量是实现模拟量转换成数据量之后的传送，也用于CPU对接口芯片的控制，如8255A。
第2组线是用于20路开关量分时进行传送与CPU对接口芯片的控制。
第3组线是用于2路脉冲量的传送与CPU对接口芯片的控制，本设计中脉冲量用8位数来计数，基本保障计数器不溢出。
1
武汉理工大学《微机原理与接口技术（基于16位机）》课程设计说明书
各路数据及命令是与CPU分时联系的，由程序来控制。
当在一个时间段内的数据采集完成后，CPU会把采集来的数据存放在一个存储区域内，时间一到，CPU会将所采集的数据通过RS-232传送给工控机。
综上所述，本方案具有可行性，虽然实现起来较困难，但是如果适当的选取接口芯片，不难满足设计要求。
2设计原理图及其分析
2.1 10路模拟量的原理图及其分析
要实现对模拟量进行数字化采集，那么在采集的时候就必须对它进行数字化，只有能它时行数字化才能利用CPU对其进行处理传送等相关操作。
2.1.1 芯片选取
模拟量的采集首先想到的肯定是ADC0809，下面就该芯片的功能作下简单的介绍。 ADC0809是8路8位逐次逼近型A/D转换CMOS器件，在过程控制和机床控制等应用中，能对多路模拟信号进行分时采集和A/D转换，输出数字信号通过三态缓冲器，可直接与微处理器的数线相连接。
ADC0809的工作过程是：首先输入3位地址，并使ALE=1，将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。START上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动 A／D转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。直到A／D转换完成，EOC变为高电平，指示A／D