多路数据采集与图形显示-微机原理课程设计.doc

(单片机与微机原理课程设计)
多路数据采集与图形显示
学生姓名: 朱万雄
学生学号: 03114223
班级: 0311402
0311401、02、03、04班制
二〇一四年六月
目录
目录 1
一、绪论. 2
2
. 3
课程设计内容 4
三、设计方案论证 5
(一)AD转换器的选择 5
(三)中断控制器的选择 9
(四) 并行接口选择 11
硬件电路连接 11
五、软件编程(C语言) 15
误差分析 16
设计完成后提交的文件和图表 16
八、主要参考资料 17
一、绪论.
近年来,数据采集及其应用技术受到人们越来越广泛的关注,数据采集系统也迅速
地得到应用。在生产过程中,应用这一系统可对生产现场的工艺参数进行采集、监视和
记录,为提高产品质量、降低成本提供信息和手段。在科学研究中,应用数据采集系统
可获得大量的动态信息,是研究瞬间物理过程的有力工具,也是获取科学奥秘的重要手
段之一。总之f不论在哪个应用领域中,数据采集与处理越及时,工作效率就越高,取
得的经济效益就越大。

工业上使用的数据采集系统大致可分为四类i
这种系统主要功能是将采集来的信号通过外部的采样和A/D转换后的数字信号通过接口电路送入微机进行处理,然后再显示处理结果或经过D/A转换输出。它主要有以下几个特点:
①系统较强的软、硬件支持。通用微型计算机系统所有的软、硬件资源都可以用来
支持系统进往工作。
②具有自主开发能力。
③系统的软硬件的应用/配置比较小,系统的成本较高,但二次开发时,软硬件扩展能力较好。
④在工业环境中运行的可靠性差,对安放的环境要求较高。程序在RAM中运行,易受外界干扰破坏。
(2)基于单片机的数据采集系统
它是由单片机及其一些外围芯片构成的数据采集系统,具有如下特点:
①系统不具有自主开发能力。因此,系统的软硬件开发必须借助开发工具。
②系统的软硬件设计与配置规模都是以满足数据采集系统功能要求为原则,因此系统的软硬件应用,配置比接近于1,具有最佳的性价比;系统的软件一般都有应用程序。
③系统的可靠性好,使用方便。应用程序在ROM中运行不会因外界的干扰而破坏,而且上电后系统立即进入用户状态。
(3)基于DSP数字信号微处理器的数据采集系统
DSP数字信号微处理器从理论上而言就是一种单片机的形式,DSP数字信号微处理器与通用微处理器相比,除了它们的机构不同以外,其基本差别是:DSP数字信号微处理器有能力响应和处理采样模拟信号得到的数据流,如乘法和累加求和运算。常用的,数字信号处理芯片有两种类型,一种是专用DSP芯片,另一种是通用DSP芯片。基于DSP数字信号微处理器的数据采集系统的特点如下:精度高、灵活性好、可靠性高、容易集成、分时复用等,但同时其价格不菲。
(4)基于混合型计算机采集系统.
这是-种近年来随着8位单片机出现而在计算机应用领域中迅速发展的一种系统结
构形式。它是由通用计算机(PC机)与单片机通过标准总线(例如RS-485标准)相连而成。
单片机及其外围电路构成的部分是专为数据采集等功能的要求而配置的,,主机则承担数
据采集系统的人机对话、大容量的计算、记录、打印、图形显示等任务固。混合型计算
机数据采集系统有以下特点:
①通常具有自开发能力。
②系统配置灵活,易构成各种大中型测控系统。
③主机可远离现场而构成各种局域网络系统。
④充分利用主机资源,但不会占有主机的全部CPU时间。
.
基于单片机的数据采集系统是以单片机为核心控制器件。单片机具有体积小、功耗小、成本低、可靠性高、灵活方便、价格廉以及控制功能强等特点而得到广泛的应用。利用单片机的硬件、软件资源,实现信号采集的智能化控制和管理。

基于单片机的数据采集系统是以单片机为核心控制器件,‘结合外围电路所构成。基
。

采集系统硬件主要包括传感器、A/D转换器、单片机、输入,输出接口电路等。由单片机做为控制单元的数据采集系统的工作过程可分为以下几个步骤:数据采集是将被测量的信号转换为能够被单片机所识别的信号并输入给单片机;数据处理是由单片机执行以测试为目的的算法程序后,得到与被测参数对应的测量值或形成相应的决策与判断;数据输出是将处理结果送给输出设备,进行显示、储存等操作。
。
一个具体的采集系统的构成,根据所测信号的特性而定。力求做到既能满足系统的性能要求又能在性能价格比上达到最优。
(1)