基于单片机的多路信号采集器的设计毕业设计.doc

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1、、基于单片机的多路信号采集器的设计毕业设计目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1课题背景11.2选题的依据和意义11.3国内外研究现状11.4本文主要研究内容3第2章STC12C5A60S2单片机的介绍42.1STC12C5A60S2单片机的说明42.1.1芯片特性42.1.2STC12C5A60S2单片机硬件组成结构52.1.3STC12C5A60S2单片机引脚功能52.2本章小结7第3章系统模块分析83.1A/D转换模块83.1.1A/D转换芯片的选择83.1.2TLC2543芯片的说明93.1.3TLC2543工作原理113.2LCD显示模块133.2.1LCD1602的说明1

2、33.2.2LCD1602的显示原理153.3串口通信模块163.3.1MAX232与RS232C的说明163.3.2串口通信模块工作原理203.4整体电路图223.5本章小结22I第4章系统软件分析234.1程序流程图分析234.1.1初始化程序234.1.2A/D转换的实现244.1.3LCD显示的实现264.2系统运行结果284.2.1TLC2543与LCD1602在Proteus上的仿真284.2.2PC上数据的显示304.3本章小结32结论33参考文献34致谢36附录137附录241附录346附录450附录568I第2章STC12C5A60S2单片机的介绍第1章绪论1.1课题背景数据

3、采集技术作为信息科学的主要分支，他不仅应用在智能仪器中，而且在现代工业生产、国防军事及科学研究等方面都得到广泛应用，无论是过程控制、状态检测、或者是故障诊断、质量检测，都离不开数据采集系统。随着科学技术的进步，特别是以传感器技术、通信技术和计算机技术为基础的现代信息技术的发展，以及测试理论的不断发展，数据采集技术的发展也是日新月异[1]。1.2选题的依据和意义在冶金、化工、医学、和电器性能测试等许多场合需要同时对多通道快变的模拟信号进行采集、预处理、暂存和向上位机传送、再由上位机进行数据分析和处理，信号波形显示、自动报表生成等处理，这些都需要数据采集系统来完成，但很多数据采集系统存在功能单一、

4、采集通道少、采集速率低、操作复杂、并且对操作环境要求较高等问题。人们需要一种应用范围广、性价比高的数据采集系统。数据采集系统的任务，就是采集传感器输出的模拟信号转换成计算机能识别的信号，并送入计算机，然后将计算得到的数据进行显示或打印，以便实现对某些物理量的监测，其中一些数据还将被生产过程中的计算机控制系统用来控制某些物理量。近年来，数据采集及其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，它可以广泛的应用于各种领域。1.3国内外研究现状美国FLUKE公司的262XA系列数据采集器是一种小型、便携、操作简单、使用灵活的数据采集器。它可单独使用又可与计算机连接使用，它具有多种测试

5、功能，多种数据存储功能和控制方式。在国内，由于数据采集技术不断发展，市场上出现各种新型的数据采集器。例如北京凯文斯系统集成系统有限公司的E16(单端)，可编程增益为1，2，4，8倍，分辨率为十六69第2章STC12C5A60S2单片机的介绍位，采用率为16位，采样最高频率决定于微机的CPU及处理速度，一般60～80KHZ。国内的数据采集器与国外的数据采集器相比，在技术上仍有一定的差距。目前国内的数据采集器在高精度、高速度、实时数据采集和数据采集器的现场处理能力等方面仍有不足，不能满足运动控制、爆炸检测、医疗设备、快速生产过程和变电站自动化等领域的要求。从近来国外公司展示的新产品可以看出，主要的

6、发展可以概括为体积小、功能多样和使用方便等三个方面。此外，数据采集系统的应用特点还反映在如下几个方面：第一，它既是一台数据采集器，又是一台功能较全的机器状态分析仪，不仅有常用的时域分析和频域FIT分析，而且还可以做倒谱、细化、包络谱和时频域分析等功能。第二，它既是采集器，又可以兼做其它仪器来用。如法国迈威公司的MOVILOG数据采集器，就可作为一台动平衡仪来用，它不但可以做单一平面的动平衡，还可以做六个平面的动平衡。第三，储存量大，从低频到高频频率测量范围宽，能适应机器从低速到高速的各种监测范围需要。第四，可利用振动传感器或过程传感器或电量传感器等输入多种物理量，如振动加速度、位移、相位、转速

7、、温度、压力、流量、电压、电流和功率等，形成多参数监测系统。第五，数据采集器配套的软件是以通用窗口的软件为基础，功能较强。一套软件可同时支持数种不同型号与不同档次的数据采集器。第六，数据采集器已经安装了LCD背光显示屏，并尽量减少了操作键，元器件高度集成化，并减轻了机器的重量，采用防水防撞击的密封外壳，能适应恶劣的工业环境。数据采集系统的市场需求量大，特别是随着技术的发展，可用数据器为核心构成一个