8051与ADC0809CCN数据采集系统设计及实现

"基于8051和ADC0809CCN的数据采集设计" 本文主要探讨了如何利用8051微控制器和ADC0809CCN模拟数字转换器进行数据采集系统的设计。89C51是8051系列的一种，常用于嵌入式系统开发，其在本设计中作为核心控制器。 ### 任务分析与方案确定 1. **信号采集**：数据采集系统的核心是对模拟信号的捕获。在这一阶段，信号需要被放大、滤波，以便适合后续的数字化处理。 2. **A/D转换器的选择**：ADC0809CCN被选为A/D转换器，它是一个8位、逐次逼近型的转换器，能够将8个模拟输入通道转化为数字信号。选择此型号的原因可能是因为其性能稳定、性价比高且与8051兼容。 3. **控制与显示方法**：系统采用MCS-51单片机作为主控单元，负责整个系统的运行。对于显示，可能使用了8155芯片来提供RAM和I/O功能，配合75452驱动器和7407缓冲器驱动LED数码管进行数值显示。键盘接口用于用户交互。 4. **传输方式**：数据通过MCS-51的串行接口进行发送和接收，这使得系统可以与个人计算机等其他设备进行通信。 ### 系统硬件设计 1. **信号调理电路**：这部分电路负责对原始信号进行预处理，如滤波、放大，确保进入A/D转换器的信号质量。 2. **数据采集电路**：ADC0809与8051的接口设计是关键，通常涉及选择合适的时序控制信号（如START、CONVST、CLK）以协调两者的工作。 3. **ADC0809介绍**：内部功能包括8路输入、一个8位输出和控制逻辑。每个通道的转换通过启动信号启动，并在转换完成后通过中断或查询方式通知单片机。 4. **控制器、振荡源和复位电路**：8051需要一个稳定的时钟源（如晶体振荡器）来运行程序，同时，复位电路确保系统在异常情况下能可靠重启。 5. **键盘与显示电路**：设计中可能采用了独立按键和8155的I/O端口来实现键盘接口，LED显示则通过75452驱动器和7407缓冲器来驱动。 6. **通信电路**：设计可能包含了RS-232或类似的通信接口，允许与PC等设备进行数据交换。 ### 软件设计 1. **A/D转换**：编写控制程序以触发ADC0809的转换，并读取结果。 2. **标度变换**：转换后的数字值可能需要根据实际物理信号的范围进行标度调整。 3. **数制转换**：数字数据可能需要转换为适合显示的格式，如BCD码。 4. **键盘程序**：处理用户的输入，包括扫描按键和解析键值。 5. **LED显示程序**：将处理后的数据送至显示接口，控制LED数码管显示相应数值。 6. **通信程序**：包含上位机（如PC）和下位机（数据采集系统）的通信协议实现，可能包括握手协议、错误检测等。 ### 结论、讨论和建议 项目总结可能涵盖了系统功能的实现、性能评估以及对未来改进的思考。此外，可能还提到了使用电子设计自动化工具（EDA）来辅助硬件设计，以及采用模块化编程方法提高软件的可读性和可维护性。 ### 关键词 数据采集、EDA、串行口、模块化编程 本文档全面覆盖了基于8051和ADC0809CCN的数据采集系统的设计流程，包括硬件选择、接口设计、软件编程和通信机制。对于想要了解此类系统设计的读者来说，是一份宝贵的参考资料。