多路电压信号采集与显示系统方案.doc

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1、..多路电压信号采集与显示系统.....目录一、设计任务与要求…………………………………………1二、方案论证与比较………………………………………….21.1控制电路单片机的选择……………………………………21.2显示模块的选择………………………………………………31.3AD采样模块的选择…………………………………………31.4数据选择模块的选择…………………………………………3三、系统硬件设计与理论计算………………………………43.1系统的总体设计……………………………………………43.2单元电路的设计与理论设计………………………………43.2.1前端输入调理…………………………………

2、………………………43.2.2键盘显示模块的设计…………………………………………………63.2.3稳压电源的设计………………………………………………………73.3系统的总原理图……………………………………………8四、系统软件设计…………………………………………......84.1系统的总体程序流程框图……………………………………84.2单元电路的子程序……………………………………………84.3程序清单……………………………………………………9五、系统测试…………………………………………………95.1系统测试方案……………………………………………95.2测试仪器…………………………………

3、………………95.3测试结果与分析………………………………………………9六、总结………………………………………………………10参考文献………………………………………………………11附录(电路图及有关设计文件)附录一电路总原理图附录二程序清单附录三元器件清单.....附录四电路的实物图多路电压信号采集与显示系统摘要：本系统以C8051F410单片机为系统的控制核心，有输入信号调理模块、控制模块、键盘显示模块和稳压电源模块组成。利用C8051F410单片机部自带的12位模/数转换和一个27通道单端输入多路选择器，并利用CH452控制的键盘显示模块，设计一个八路模拟信号电压采集与显示系统，其

4、中A/D转换结果经过C8051F410单片机处理，最后通过数码管显示相应的数值。并通过按键可以选择指定通道进行测量，并在四位数码管上显示相应的数字，实现了“手动指定通道”功能。读数据准确，测量方便。本系统经测试，各项指标均达到设计要求。关键词：C8051F410模/数转换键盘显示引言：单片机自20世纪70年代问世以来,以其极高的性能价格比,深受人们的重视和关注,应用很广、发展很快。而现在的消费类产品、通讯类产品、仪器仪表、工业测控系统中，逐渐形成了以一个或多个单片机组成的比较简单、方便和科学的智能控制系统。单片机的应用从根本上改变了控制的传统设计思想和设计方法。以前才用硬件电路实现的大

5、部分控制功能，基本上都可以用单片机通过软件来实现。本设计利用C8051F410单片机部自带的一个12位SARADC（模/数转换器）和一个27通道单端输入多路选择器，该ADC得最大转换速率为200ksps。ADC系统包括一个可编程的模拟多路选择器，用于ADC的输入。代替了AD00809模/数转换器和CD4051单端8通道数字控制模拟电子开关，同样可以实现电路检测精度。将多路被测模拟量转化成数字量，并用数字方式显示测量结果。一、设计任务与要求设计制作一个用于8路模拟信号采集与显示的系统，测试其具体参数并完成报告。要求：1.、被测模拟量为8路不同值的电压信号，电压围为：两路：0~1V；两路：

6、0~5V；两路：0~15V；两路：0~30V；.....2、每路电压信号的幅值变化率不大于0.5伏/分钟；3、主控芯片建议采用C8051F410单片机；4、检测精度要求不小于千分之一；5、各路模拟量的值，要求具有“自动循环显示”的功能和显示“手动指定通道”的功能6、键盘和显示部分建议采用如下两个方案之一：（1）采用CH452来设计；（2）采用LCD12864或LCD1602等液晶屏和矩阵键盘模块来设计；7、要求采用220V工频交流供电，为系统设计合适的稳压电路；8、为了便于测试，输入端口建议采用SIP9插针，从上到下量程逐渐增加，最下面一根插针为接地；9、建议采用模块化设计，各模块用螺

7、丝统一固定至一块较大的绝缘板上；二、方案论证与比较1.1控制器模块的选择方案一：AT89S51单片机作为控制芯片，ADC0809芯片来实现模/数转换。AT89S51单片机是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机，片含4kBytesISP(In-systemprogrammable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片集成了通用