四川师范大学成都学院本科毕业设计
多路数据采集电路原理图5
（五） 单片机系统模块的设计 1. 单片机电源电路模块的设计
本部分电路使用一个 220V 、 15W 的变压器将交流电压转变为所需的三组不同大小的低幅电压，再分别经过整流、滤波及三端集成稳压模块产生 +5V 、 +12V 、 -12V 三组直流电压。设计原理图见图 6 。
电源原理图6
2. 键盘控制及显示电路模块的设计
本模块电路采用 8255 作为控制扩展芯片，因为它有 3 个可编程使用的 I/O 端口，可以通过编程实现不同的功能。8255 的 A 端口控制显示段码， B 端口控制显示的位选， C
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端口控制键盘。采用两片 ULN2803 作为数码管显示和选择显示位置的驱动元件，显示采用两片四位 LED 八段译码共阴极数码管，采用动态连接方式。此外还选用了 16 个独立式开关按键。其各按键的功能见表 3-1 。工作原理：我们运用动态显示技术和动态扫描键盘技术，便于人、机交互接口。设计原理图见图7。
键盘显示电路原理图7
键盘功能说明：按“循环”键用于控制循环显示各通道数据，按数字键“1，2，3…8”用于实时显示“1，2，3…8”通道的温度。 （六）与上位机的通信电路连接
在设计中用到的CPU全双工的串口通讯口，可以很简便的把 CPU 和电脑之间通过串口通讯连接起来进行数据通讯。在设计中串口转换芯片我们用到 MAX232 专用串口通讯芯片。其原理图8。
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原理图8
（七） 整体单片机系统的连接
本方案核心芯片采用 AT89C51 单片机，它包含了作为微型计算机所必需的基本功能部件，各功能部件通过片内单一总线连成一个整体，集成在一块芯片上。它不仅可以进行字节操作，还可以进行位操作，特别适合控制应用，带有单片机复位的作用，在数据总线上需要接上拉电阻对数据进行缓冲，以免对数据总线的工作造成干扰。其次在该单片机系统中我们还考虑到以后的扩展功能，所以把单片机的 I/O 口都用接口进行外接,将所有模块连接起来，就可以进行测试。我们通过芯片74HC573对单片机进行并行I/O扩展，通过主线将各部分模块进行连接，都用一根主线进行信息交换，最后还通过对单片机的串行扩展，通过芯片MAX232与计算机进行通讯。
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整个采集系统的整体连接图9
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四、 系统软件设计程序
软件设计是完成系统各种功能的重要保障，本系统软件设计编程方式采用汇编语言进行编程。程序主要完成用 A/D 转换器对多路温度信号进行采集，把采集到的数据进行运算转换为 BCD 码的温度值送到数码管显示，并且扫描键盘完成控制工作方式等功能。温度显示状态有两种：循环显示和选择显示两种模式。 （一）CPU 内部与外部资源分配 显示数据缓冲区： 78H — 7bH 采集数据存储区： 70H — 77H P0 口用于数据传输 P1 口用于控制多路模拟开关 P2 口用于地址 （二）程序流程图
在程序设计中，主程序至关重要的。在主程序中首先对各模块进行初始化，以便在运行的过程中用到，通过扫描方式不断的扫描键盘完成各项功能和控制。在主程序中采用调用子程序的方式，主要调用了：显示子程序、键盘扫描子程序、控制采集数据子程序、运算子程序、串行通讯子程序、延时子程序等。主程序流程图如图 10所示。在程序中我们调用了多个子程序来完成了整个程序的设计，并得以实现各中功能，键盘控制子程序如图11所示。
初始化 键盘扫描 采集数据 置显示方式 单通道显示 循环显示
主程序流程图10 1
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