嘉   应   学   院
    电子信息工程学院
 
 8通道精密模拟量数据采集器
指导老师   吴华波
专  业	自   动   化		班  级	0  8  2   班		姓  名	      叶   真   良  		同组人	赖   柳   明		同组人	温   伟   江		座  号	      1 7       号		学号	2081022117		
摘    要
数据采集，又称数据获取，是利用一种装置，从系统外部采集数据并输入到系统内部的一个接口。数据采 集技术广泛引用在各个领域。是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集信息的过程。特性，所以可以与89C51单片机直接相连。ICL7109所需的基准电压由ICL7660供给，采集的数据经过单片机的简单处理，通过与计算机的连接在串口调试助手中直接显示。本设计称为8通道精密模拟量数据采集器，可以采集8路模拟量，并且采用杜邦线接线模式，方便加在其他设备中使用，8路模拟信号输入也留有接线端子，可以任意选择一路或多路进行采集、监控。本设计制作简单，体积小，携带方便，并可以直接附加在其他设备上，用途广泛。
目    录
摘要................................................................2
1 设计目的...........................................................4
2 设计任务...........................................................4
3.设计方案...........................................................4
4．数据采集器的电路设计..............................................5
4．1 电源电路的设计..................................................5
4.2数据输入电路设计..................................................5
4．3  ICL7109与89C51单片机的硬件接口设计............................6
max.book118.com ICL7109的内部结构与芯片引脚功能................................7
4．4单片机转串口与计算机通信设计....................................10
4．6整体电路........................................................11
4．6.1   整体电路原理图..............................................12
4．6整体电路PCB图...................................................13
5. 软件调试..........................................................16
5.1 程序流程图.......................................................16
5.2 程序清单.........................................................16
6. 电路的装配与调试过程..............................................17
6.1电路焊接..........................................................17
6.2调试过程..........................................................17
7收获、体会和建议....................................................18
致谢..................................................................18
参考文献..............................................................18
附录 元件清单.........................................................19
1设计目的
1．使学生在学完了《单片机原理与接口技术》课程的基本理论，基本知识后，能够综合运用所学理论知识、拓宽知识面，系统地进行电子电路的工程实践训练，锻炼动手能力，培养工程师的基本技能，提高分析问题和解决问题的能力。
2．熟悉集成电路的引脚安排 掌握各芯片的逻辑功能及使用方法了解面包板结构及其接线方法了解的组成及工作原理设计一能采集8个通道的模拟量的精密数据采集系统。
主要技术指标：
（1）模拟量通道数：8；
（2）AD转换分辨率：1位；
（3）模拟量输入范围：0-4.8V；
图1  数据采集器方案示意图
4.数据采集器的电路设计
下面将介绍设计电路具体方案。其中包括电源电路的设计、数据输入设计、ICL7109与单片机连接设计、模数转换设计、单片机转串口与计算机通信设计。
4．1 电源电路的设计
利用ICL7660将+5V电源变换成-5V电源的电路如下图所示。C1、C2?采用漏电小、介质损耗低的10uF旦电容，以提高电源转换效率。当UDD﹤+6.5V时，5脚可直接作为输出（将5脚沿虚线接输出端Uo）;当UDD﹥6.5V时，为避免损坏芯片，输出电路需串入二极管D。该电路的输出电流不宜超过10mA?
图2电源电路
4．2 数据输入电路设计
数据输入部分由模拟开关MAX308实现多路信号的切换。MAX308是单8路（单刀16位）模拟开关，各开关由外部输入二进制的地址码A0、A1、A2来切换。其中脚1、14和16是地址码A0、A1、A2的输入端；输入脚A0、A1、A2分别与单片机P1.0~P1.2相连，改变P1输出即可切换输入通道，控制脚接高。带串行接口的14位模数转换集成电路（ADC），它包含有跟踪/保持电路 的一个底飘溢、底噪声、掩埋式齐纳电压基准电源。它的转换速度快、功率消耗底、采样速率高达308 ks/s点，满量程输入电压范围为±5V，功耗为210 mW。可与大多数流行的数字信号处理器的串行接口直接接口，该输入可以接收TTL或CMOS的信号电平，时钟频率为0.1-5.5MHz。精密，8-Channel/Dual 4通道，高性能，CMOS模拟多路复用器
                            图3  MAX308	功能引脚图
图4  数据输入电路
4．3  ICL7109与89C51单片机的硬件接口设
单片机课程设计—叶真良.doc