1。1  课题背景及意义论文网

数据采集 ( DAQ )，简单地说是指 被测对象的各种参量通过相应传感器做适当转换后，经过信号采样、量化、编码等阶段传递到上位机中进行分析、处理的过程[1]。而数据采集系统是结合基于专用测试平台的产品或计算机来实现用户自定义的、灵活的测量系统，其是自动测试系统的主要功能之一。随着工业领域多种信息技术的全面发展，相关的数据采集技术同时也取得了较大的进步[2]，数据采集的信息化、自动化成为目前社会发展的主流方向之一，同时数据采集也是计算机与外界物理世界连接的桥梁，其广泛应用在科学实验、航空航天等诸多领域。人们利用数据采集系统实现对生产设备的实时监测、安全分析、故障诊断及优化操控，这大大提高了对工业领域的实时掌控能力及可远程操控的能力，实现了省时省力且效率高的目标。由于工业化的不断发展，出现了越来越多需要采集的物理量，因此对数据采集系统速度和精度的要求也逐步提高。在生产车间、工程等场所，特别是一些对信息的实时性要求较高的场所更加突出了其应用的必要性。

本系统设计以单片机AT89S51实现多路数据的采集和显示，此类系统可以摆脱数据采集板卡成本和功能的限制，充分发挥单片机功能强大、可靠性高、灵活性好、开发容易、便于扩展等优点，开发出能满足实际应用要求的、电路结构简单的、可靠性高的数据采集系统。在信息领域多种技术不断发展及生产自动化指标不断增加的今天具有非常重要的应用价值。

1。2  数据采集的发展和现状

1。3  设计任务及要求

本文的主要任务是对八路被测直流电压进行测量并送到远端的PC机上进行显示。由于采集的是直流信号，对于缓慢变化的信号不必加采样保持电路，因此选用市面上比较常见的逐次逼近型ADC0809芯片，该芯片转换速度快，价格低廉，可以将直流电压转换为计算机可以处理的数字量。同时选用LED显示器来满足其在终端显示采集结果的需求。软件设计方面则采用功能模块化的设计思想;从而大大提高了单片机的效率以及实时处理能力。

2  系统设计方案及原理

2。1  系统总体设计方案

多路数据采集系统由AT89C51单片机最小系统，ADC0809模数转换模块，串行通信模块和LED显示模块四部分组成。该系统总体设计如图2-1所示：

图2-1 数据采集系统总体框图

2。2  元器件选型

2。2。1  A/D转换器选型文献综述

目前，世界上有多种类型的A/D转换器，如并行比较型、逐次逼近型、积分型等。本文采用逐次逼近型A/D转换器，该类A/D转换器转换精度高，速度快，价格适中，是目前种类最多，应用最广的A/D转换器。逐次逼近型A/D转换器一般由比较器、D/A转换器、寄存器、时钟发生器以及控制逻辑电路组成。

ADC0809就是一种CMOS单片逐次逼近式A/D转换器，其内部结构如图2-2所示。该芯片由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型D/A转换器、逐次逼近寄存器、三态输出锁存器等电路组成。因此，ADC0809可处理8路模拟量输入，且有三态输出能力。该器件既可与各种微处理器相连，也可单独工作。其输入输出与TTL兼容。