第二章
系统框图与工作原理
数据采集系统包括模拟信号的输入、转换及处理。模拟信号变成数字形式后顺序存储、传输、处理和显示。数据收集的基本手段是模数转换，它是将来自各式各样传感器的模拟量实时地、准确地测量或汇集起来，送入计算机实时处理，并输出相应的控制信号以实现对物理系统的控制或记录。
2.1硬件组成框图
滑动变阻器模拟电压 采集 滑动变阻器7 0 0809中进行AD转换 MCS--51单片机 数码管显示
图2.1硬件系统框图
如图2.1所示，该系统主要包括几大模块：数据采集模块、A／D转换模块、控制模块、显示模块。采用AT89C51作为控制模块，ADC0809作为A／D转换模块的核心，ADC0809本身具有8路模拟量输入端口，通过C、B、A，3位地址输入端，能从8路中选择一路进行转换。如每隔一段时间依次轮流改变3位地址输入端的地址，就能依次对8路输入电压进行测量。数码管的显示采用软件译码动态显示，通过按键模块的操作可以选择8路循环显示，也可以选择某条单路显示。
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2.2软件程序框图
图2.2程序流程框图
编程思想：首先在启动A/D转换，因转换需要一定的时间，所以需延时等待；然后读取数据，利用软件编程，将二进制数转换为十进制数，送到数码管显示；从左到右轮流点亮显示器各位，对于显示器的每一位来说，每隔一段时间点亮一次，利用人的视觉暂留功能可以看到整个显示，但必须保证扫描速度足够快，字
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符才不闪烁，数码管的第四位显示通道数，前三位显示0～255的采集数据。
2.3 工作原理分析
依据综合课程设计的要求，利用ADC0809设计一个单通道模拟电压采集显示电路，要求对所接通道变化的模拟电压值进行采集，采集来的数字量送至数码管指示出来，通过相关转换在数码管上精确显示出来。
数据采集电路是系统的主要组成部分，ADC0809具有8路模拟量输入通道IN0～IN7，通过3位地址输入端C、B、A(引脚23～25)进行选择。引脚22为地址锁存控制端ALE，当输入为高电平时，C、B、A引脚输入的地址锁存于ADC0809内部锁存器中，经内部译码电路译码选中相应的模拟通道。引脚6为启动转换控制端START，当输入一个2 US宽的高电平脉冲时，就启动ADC0809开始对输入通道的模拟量进行转换。引脚7为A／D转换器，当开始转换时，EOC信号为低电平，经过一段时间，换结束，转换结束信号EOC输出高电平，转换结果存放干ADC0809内部的输出数据寄存器中。引脚9脚为A／D转换数据输出允许控制端OE，当0E为高电平时，存放于输出数据锁存器中的数据通过ADC0809的数据线DO～D7输出。引脚10为ADC0809的时钟信号输人端CLOCK。显示数码管分别用两个锁存器来控制它的位选和段选，利用软件编程启动AD转换之后，采用延时的方式等待数据送至P2口进行数据的处理，即将十六进制转换为BCD格式，处理之后送至P0口进行数据的显示，P1.5和P1.6分别控制数码管的段选的位选信号。
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第三章 器件说明
3.1 ADC0809模数转换芯片
1）ADC0809内部逻辑结构
ADC0809是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。它是逐次逼近式A/D转换器，可以和单片机直接接口。
图3.1.1ADC0809内部逻辑结构
由上图可知，ADC0809由一个8路模拟开关、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。 2）ADC引脚结构 ADC0809各脚功能如下： D7-D0：8位数字量输出引脚。 IN0-IN7：8位模拟量输入引脚。 VCC：+5V工作电压。 GND：地。
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REF（+）：参考电压正端。 REF（-）：参考电压负端。 START：A/D转换启动信号输入端。 ALE：地址锁存允许信号输入端。 （以上两种信号用于启动A/D转换）.
EOC：转换结束信号输出引脚，开始转换时为低电平，当转换结束时为高电平。 OE：输出允许控制端，用以打开三态数据输出锁存器。 CLK：时钟信号输入端（一般为500KHz）。 A、B、C：地址输入线。
图3.1.2ADC0809芯片引脚
3.2 AT89C51单片机
AT89C52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。]其引脚图，如图3.2所示
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