1、引言 2一 设计思路 21.1 单片机与 PC 机的串口通信 .212 数据采集系统的结构原理 2121 数据采集系统的分类 3122 数据采集系统的基本功能 3123 数据采集系统的结构形式 3二 数据采集系统设计的基本原则 421 硬件设计的基本原则 422 软件设计的基本原则 4三 芯片介绍 53.1 At89s5153.2 AD0809.93.3 ADC1674 .113.4 MAX7221 .133.5 MAX232 .143.6 2864.153.7 6264.153.8 74LS37316四 硬件电路 174.1 数据采集电路 174.2 数据存储电路 174.3 数据显示电路
2、.184.4 串口电路 184.5 电源电路 194.6 复位电路 194.7 晶振电路 .19五，软件设计 20六 心得体会 24参考文献 25附录 25protel 原理图 .25proteus 仿真图 .25PCB 板 .25实物图 25引言在计算机控制系统中,数据采集是必不可少的一个组成部分,一个好的数据采集系统应具有多路数据采集功能、数据处理能力强、数据存贮量大、控制界面美观且易于操作等特点。传统的单片机数据采集控制系统,数据存贮量小,控制界面简单,图表的显示、打印等不易实现。本文以 ADC0809 的低成本数据采集器设计为实例，分析了Windows 环境下串行通信的基础上,详解数据
3、采集系统中 PC 机与单片机串行通信协议和数据块的发送与接收具体讲解了 PC 机和单片机串口通信在数据采集系统中的应用。系统采用可视化的编程语言C+实现单片机和 PC 机之间的通信。一 设计思路 数据采集是指从传感器和其他待测设备中自动采集模拟或数字信号电量或非电量信号送入控制器中进行分析和数据处理。本设计采用单路模拟信号（温度）的数据采集。设计思路为：通过滑动变阻器采集电压信号，经运算放大器 OP07 放大后送入模数转换器 ADC0809 在单片机的控制下进行模数转换，每次转换结束后，单片机在控制电路的作用下将数据读走存入片外存储器。而单片机则需要将收到的数据送入 PC 机中进行相应处理。单
4、片机与 PC 间的数据通信方式为串口通信协议 RS，通过芯片MAX进行电平匹配。1.1 单片机与 PC 机的串口通信采用 RS232 串口通信协议。利用 MAX232 实现 TTL 到 RS 电平间的转换。12 数据采集系统的结构原理 数据采集系统一般包括模拟信号的输入输出通道和数字信号的输入输出通道。数据采集系统的输入又称为数据的收集；数据采集系统的输出又称为数据的分配。 121 数据采集系统的分类 数据采集系统的结构形式多种多样，用途和功能也各不相同，常见的分类方法有以下几种：根据数据采集系统的功能分类：数据收集和数据分配；根据数据采集系统适应环境分类：隔离型和非隔离型，集中式和分布式，高
5、速、中速和低速型；根据数据采集系统的控制功能分类：智能化数据采集系统，非智能化数据采集系统；根据模拟信号的性质分类：电压信号和电流信号，高电平信号和低电平信号，单端输入(SE)和差动输入(DE)，单极性和双极性；根据信号通道的结构方式分类：单通道方式，多通道方式。 122 数据采集系统的基本功能 数据采集系统的任务，具体地说，就是采集传感器输出的模拟信号并转换成计算机能识别的数字信号，然后送入计算机，根据不同的需要由计算机进行相应的计算和处理，得出所需的数据。与此同时，将计算得到的数根进行显显示和打印，以便文现对某些物理量的监视。由数据采集系统的任务可以知道，数据采集系统具有以下几方面的功能:
6、数据采集、模拟信号处理、数字信号处理、开关信号处理、二次数据计算、屏幕显示、数据存储、打印输出、人机联系。 123 数据采集系统的结构形式 从硬件力向来看，白前数据采集系统的结构形式主要有两种：一种是微型计算机数据采集系统；另一种是集散型数据采集系统。 微型计算机数据采集系统是由传感器、模拟多路开关、程控放大器、采样/保持器、AD 转换器、计算机及外设等部分组成。集散型数据采集系统是计算机网络技术的产物，它由十个“数据采集站”和一台上位机及通信线路组成。数据采集站一般是由单片机数据采集装置组成。位于生产设备附近，可独立完成数据采集和颈处理任务，还可将数据以数字信号的形式传送给上位机。 二 数据
7、采集系统设计的基本原则 对于不同的采集对象，系统设计的具体要求是不相同的。但是，由于数据采集系统是由硬件和软件两部分组成的，因此，系统设计的一些基本原则是大体相同的。 21 硬件设计的基本原则 (1) 经济合理 系统硬件设计中，一定要注意在满足件能指标的前提下，尽可能地降低价格，以便得到高的性能价格比，这是硬件设计中优先考虑的一个主要因素，也是一个产品争取市场的主要因素之一。 (2) 安全可靠 选购设备要考虑环境的温度、湿度、压力、振动、粉尘等要求，以保认在规定的下作环境下，系统性能稳定、工作可靠。要有超量程和过载保护，保证输入、输出通道正常工作。要注意对交流市电以及电火花等的隔离。要保证连接
8、件的接触可靠。 (3) 足够的抗干扰能力 有完善的抗干扰措施，是保证系统精度、工作正常和不产生错误的必要条件。22 软件设计的基本原则 (1) 结构合理 程序应该采用结构模块化设计。这不仅有利于程序的进一步扩充，而且也有利于程序的修改和维护。在程序编序时，要尽量使得程序的层次分明，易于阅读和理解，同时还可以简化程序，减少程序对于内存的使用量。当程序中有经常需要加以修改或变化的参数时，应该设计成独立的参数传递群序，避免程序的频繁修改。 (2) 操作性能好 操作件能好是指使用方便。这点对数据采集系统来说是很重要的。在开发程序时，应该考虑如何降低对操作人员专业知识的要求。 (3) 系统应设计一定的检
9、测程序，例如状态检测利诊断程序，以便系统发生故障时容易确定故障部位，对于重要的参数要定时存储，以防止因掉电而丢失数据。 (4) 提高程序的执行速度。 (5) 给出必要的程序说明。三 芯片介绍3.1 At89s51AT89S51 是美国 ATMEL 公司生产的低功耗，高性能 CMOS8 位单片机，片内含 4K 的可编程的 Flash 只读程序存储器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准 8051 指令系统及引脚。它集 Flash 程序存储器既可在线编程（ISP）也可用传统方法进行编程及通用 8 位微处理器于单片机芯片中，ATMEL 公司的功能强大，低价位 AT89S
10、51 单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。主要性能参数： 与 MCS-51 产品指令系统完全兼容 4K 字节在系统编程（ISP）Flash 闪速存储器 1000 次擦写周期 4.0-5.5V 的工作电压范围 全静态工作模式：0HZ-33MHZ 三级程序加密锁 128*8 字节内部 RAM 32 个可编程 I/O 口线 2 个 16 位定时/计数器 6 个中断源 全双工串行 UART 通道 低功耗空闲和掉电模式 中断可从空闲模式唤醒系统 看门狗（WDT）及双数据指针 掉电标示和快速编程特性 灵活的在系统编程（ISP-字节或页写模式）功能特性概述：AT89S51 提供
11、以下标准功能：4K 字节闪速存储器，128 字节内部 RAM，32个 I/O 口线，看门狗（WDT） ，两个数据指针，两个 16 位定时/计数器，一个 5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89S51 可降至 0HZ 的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止 CPU 的工作，但允许 RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存 RAM 中到内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有工作部件直到下一个硬件复位。引脚功能说明：Vcc:电源电压GND:地P0 口：P0 口是一组 8 位漏极开路型双向 I/O 口，也即地址/数据总
12、线复用口。作为输出口时，每位能驱动 8 个 TTL 逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低 8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在 Flash 编程时，P0 口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。P1 口：P1 是一个带内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P1 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个 TTL 逻辑门电路。对端口写“1” ，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作为输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（I
13、IL） 。Flash 编程和程序校验期间，P1 接收低 8 位地址。P2 口：P2 口是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P2 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个 TTL 逻辑门电路。对端口写“1” ，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输出口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（IIL） 。在访问外部程序存储器或 16 位地址的外部数据存储器（例如执行 MOVE DPTR 指令）时，P2 口送出高 8 位地址数据。在访问 8 位地址的外部数据存储器（如执行 MOVX Ri 指令）时，P2 口线上的内容（也即特殊功能寄存器
14、（SFR） ）区中 P2 寄存器的内容） ，在整个访问期间不改变。Flash 编程或校验时，P2 亦接收高位地址和其他控制信号。P3 口：P3 口是一组带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口。P3 口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个 TTL 逻辑门电路。对 P3 口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输出端口。作输入端时，被外部拉低的 P3口将用上拉电阻输出电流（IIL） 。P3 口除了作为一般的 I/O 口线外，更重要的用途是它的第二功能，如下表所示：P3 口还接手一些用于 Flash 闪速存储器编程和程序校验的控制信号。RST:复位输入。当振荡器工作时，RST 引脚出现
15、两个机器周期以上高电平将使单片机复位。WDT 溢出将使该引脚输出高电平，设置 SFR AUXR 的DISRTO 位（地址 8EH）可打开或关闭该功能。DISRTO 位缺省为 RESET 输出高电平打开状态。ALE/PROG:当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址所存允许）输出脉冲用于所存地址的低 8 位字节。即使不访问外部存储器，ALE 仍以时钟振荡频率的 1/6 输出固定的正脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个 ALE 脉冲。对 Flash 存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（PROG） 。如有必要，可通过对特殊功能寄存
16、器（SFR）区中的 8EH 单元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。该位置位后，只有一条 MOVX 和 MOVC 指令 ALE 才会被激活。此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置 ALE 无效。PSEN：程序储存允许（PSEN）输出是外部程序存储器的选通信号，当AT89S51 由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN 有效，即输出两个脉冲。当访问外部数据存储器，没有两次有效的PSEN 信号。EA/VPP：外部访问允许。欲使 CPU 仅访问外部程序存储器（地址为0000H-FFFFH） ，EA 端必须保持低电平（接地） 。需要注意的是：如果加密位 LB1
17、被编程，复位时内部会所存 EA 端状态。如 EA 端为高电平（接 VCC 端） ，CPU 则执行内部程序存储器中的指令。Flash 存储器编程时，该引脚加上+12V 的编程电压 VPP。XTAL1：振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。3.2 AD0809ADC0809 是带有 8 位 A/D 转换器、8 路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的 CMOS 组件。它是逐次逼近式 A/D 转换器，可以和单片机直接接口。ADC0809 各脚功能如下：D7-D0：8 位数字量输出引脚。IN0-IN7：8 位模拟量输入引脚。VCC：+5V 工作电压。GND：地。
18、REF（+）：参考电压正端。REF（-）：参考电压负端。START：A/D 转换启动信号输入端。ALE：地址锁存允许信号输入端。（以上两种信号用于启动 A/D 转换）.EOC：转换结束信号输出引脚，开始转换时为低电平，当转换结束时为高电平。OE：输出允许控制端，用以打开三态数据输出锁存器。CLK：时钟信号输入端（一般为 500KHz）。A、B、C：地址输入线。ADC0809 对输入模拟量要求：信号单极性，电压范围是 05V，若信号太小，必须进行放大；输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。地址输入和控制线：4 条 ALE 为地址锁存允许输入线，高
19、电平有效。当 ALE 线为高电平时，地址锁存与译码器将 A，B，C 三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。A，B 和 C 为地址输入线，用于选通 IN0IN7上的一路模拟量输入。数字量输出及控制线：11 条ST 为转换启动信号。当 ST 上跳沿时，所有内部寄存器清零；下跳沿时，开始进行 A/D 转换；在转换期间，ST 应保持低电平。EOC 为转换结束信号。当EOC 为高电平时，表明转换结束；否则，表明正在进行 A/D 转换。OE 为输出允许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE1，输出转换得到的数据；OE0，输出数据线呈高阻状态。D7
20、D0 为数字量输出线。CLK 为时钟输入信号线。因 ADC0809 的内部没有时钟电路，所需时钟信号必须由外界提供，通常使用频率为 500KHZ，VREF（），VREF（）为参考电压输入。ADC0809 应用说明（1） ADC0809 内部带有输出锁存器，可以与 AT89S51 单片机直接相连。（2） 初始化时，使 ST 和 OE 信号全为低电平。（3） 送要转换的哪一通道的地址到 A，B，C 端口上。（4） 在 ST 端给出一个至少有 100ns 宽的正脉冲信号。（5） 是否转换完毕，我们根据 EOC 信号来判断。（6） 当 EOC 变为高电平时，这时给 OE 为高电平，转换的数据就输出给单
21、片机了。3.3 ADC1674AD1674 是美国 AD 公司推出的一种完整的 12 位并行模/数转换单片集成电路。该芯片内部自带采样保持器（SHA） 、10 伏基准电压源、时钟源以及可和微处理器总线直接接口的暂存/三态输出缓冲器。 1 AD1674 的基本特点和参数如下： 带有内部采样保持的完全 12 位逐次逼近（SAR）型模/数转换器； 采样频率为 100kHz； 转换时间为 10s； 具有1/2LSB 的积分非线性（INL）以及 12 位无漏码的差分非线性（DNL） ； 满量程校准误差为 0.125%；内有+10V 基准电源，也可使用外部基准源； 四种单极或双极电压输入范围分别为5V，1
22、0V，0V和 0V20V； 数据可并行输出，采用 8/12 位可选微处理器总线接口； 内部带有防静电保护装置（ESD） ，放电耐压值可达 4000v采用双电源供电：模拟部分为12V/15V，数字部分为+5V； 使用温度范围： AD1674J/K 为 070（C 级） ； AD1674A/B 为-4085（I 级） ； AD1674T 为-55+125（M 级） 。 采用 28 脚密封陶瓷 DIP 或 SOIC 封装形式。 功耗低，仅为 385mW。2 内部结构及引脚说明 AD1674 的引脚按功能可分为逻辑控制端口、并行数据输出端口、模拟信号输入端口和电源端口四种类型。 （1）逻辑控制端口 1
23、2/8：数据输出位选择输入端。当该端输入为低时，数据输出为双 8 位字节；当该端输入为高时，数据输出为单 12 位字节。 CS：片选信号输入端； R/C：读/转换状态输入端。在完全控制模式下，输入为高时为读状态；输入为低时为转换状态；在独立工作模式下，在输入信号的下降沿时开始转换。 CE：操作使能端；输入为高时，芯片开始进行读/转换操作。A0：位寻址/短周期转换选择输入端。在转换开始时，若 A0 为低，则进行 12 位数据转换；若 A0 为高，则进行周期更短的 8 位数据转换；当 R/C=1 且 12/8=0 时，若 A0 为低，则在高 8 位（DB4DB11）作数据输出；若 A0 为高，则在
24、 DB0DB3 和 DB8DB11 作数据输出，而 DB4DB7 置零。 STS：转换状态输出端。输出为高时表明转换正在进行；输出为低时表明转换结束。 （2）并行数据输出端口 DB11DB8：在 12 位输出格式下，输出数据的高 4 位；在 8 位输出格式下，A0 为低时也可输出数据的高 4 位。 （3）模拟信号输入端口 10VIN：10V 范围输入端，包括 0V10V 单极输入或5V 双极输入； 20VIN：20V 范围输入端，包括 0V20V 单极输入或10V 双极输入； 应当注意的是：如果已选择了其中一种作为输入范围，则另一种不得再连接合作。 （4）供电电源端口 REF IN：基准电压输
25、入端，在 10V 基准电源上接 50 电阻后连于此端； REF OUT：+10V 基准电压输出端； BIP OFF：双极电压偏移量调整端，该端在双极输入时可通过 50 电阻与 REF OUT 端相连；在单极输入时接模拟地。图3 给出了 AD1674 在单极和双极输入时的两种连接电路。 VCC：+12V/+15V 模拟供电输入； VEE：-12V/-15V 模拟供电输入； VLOGIC：+5V 逻辑供电输入；AGND/DGND：模拟/ 数字接地端； 表 1 给出了 AD1674 的逻辑控制真值表。 CE CS R/C 12/8 A0 执 行 操 作 0 无操作 1 无操作 1 0 0 0 启动
26、12 位数据转换 1 0 0 1 启动 8 位数据转换 1 0 1 1 允许 12 位并行输出1 0 1 1 0 允许高 8 位并行输出 1 0 1 0 1 允许低 4 位并行输出3.4 MAX7221MAX7221 是 Maxim（ 美 信 ） 公 司 专 为 LED 显 示 驱 动 而 设 计 生 产 的 串 行 接口 八 位 LED 显 示驱动芯片 .该 芯 片 包 含 有 七 段 译 码 器 、 位 和 段 驱 动 器 、 多路扫描器、 段驱动电流调节器、 亮度 脉宽调节器及多个特殊功能寄存器.该 芯 片 采 用 串 行 接 口 方 式 ， 可 以 很 方 便 地 和 单 片 机 相
27、连 ， 未 经 扩 展 最 多 可 用于 8 位数码显 示或 64 段 码 显 示 .经 实 际 使 用 发 现 ， 该 芯 片 具 有 占 用 单 片 机 I/O 口 少 （ 仅 三 线 ） 、 显 示 多 样 、 可 靠性高、 简单实用、 编程灵活方便的特点.（1）1 0MHz 的串行接口；（2）B CD 译码/ 非译码模式选择；（3）耗电仅 150uA 的省电模式（显示关闭） ；（4）数字和模拟双重亮度控制；（5）S PI、 QSPI、 Microwire 等多种串行接口；（6）显示位数可方便地进行扩展.Din 脚，串行数据输入端， 数据存入内部 16 位移位寄存器.DIG0DIG7 脚
28、， 8 位共阴极数码管的控制输入端，显示关闭时输出高电平. G ND 脚， 接地端 ， 4 和 9 脚都要接地.CS 脚， 片 选 输 入 端 ， 当 CS=0 时 ， 串 行 数 据 存 入 移 位 寄 存 器 ， 当 CS 为 上 升 沿时 锁 存 最 后 16 位数据.SEGASEGG， SEGDP 脚 ， 数 码 管 七 段 驱 动 和 小 数 点 驱 动 端 ， 关 闭 显 示 时 各 段 驱动 输 出 为 高 电 平 。Iset 脚， 连接到 Vdd 的电阻连接端， 用来模拟设定各段驱动电流.Vdd 脚， 5V 正电压输入端.Dout 脚， 串行数据输出端 ， 数 据 由 Din
29、输入， 经 16.5 个 时 钟 延 迟 后 由 Dout 引脚输出， 此引 脚用来扩展 MAX7221.串 行 数 据 输 入 输 出 时 CS 必 须 为 低 电 平 ， 串 行 数 据 由 Din 送入一个 16 位 的数 据 包 ， 并在每 个 时 钟 上 升 沿 时 存 入 内 部 16 位 移 位 寄 存 器 .数据经 16.5 个周期后 ， 在 时 钟 的 下 降 沿 由 Dout 引 脚输出.16 位 数 据 D0D15 的 排 列 见 表 1.D0D7 包 含 数 据 ， D8D11 包 含 寄 存 器 地 址 ， D12D15 为未定义位， 芯片最先接收 D15 位.控制寄
30、存器的地址图见表 2.表 1D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0X X X X 地 址 数 据表 2地 址 地 址寄存器D15- D12D11D10 D9 D8HEX CODE 寄存器 D15- D11 D10 D9 D8 D7HEX CODE空操作 X 0 0 0 0 X0 数字 6 X 0 1 1 1 X7数字 0 X 0 0 0 1 X1 数字 7 X 1 0 0 0 X8数字 1 X 0 0 1 0 X2 译码 X 1 0 0 1 X9数字 2 X 0 0 1 1 X3 亮度 X 1 0 1 0 XA数字 3 X 0
31、 1 0 0 X4 显示位 X 1 0 1 1 XB数字 4 X 0 1 0 1 X5 省电 X 1 1 0 0 XC数字 5 X 0 1 1 0 X6 测试 X 1 1 1 1 XF3.5 MAX232MAX232 芯 片 是 美 信 公 司 专 门 为 电 脑 的 RS-232 标 准 串 口 设 计 的 单 电 源 电平 转 换 芯 片 ,使 用 +5v 单 电 源 供 电 。第 一 部 分 是 电 荷 泵 电 路 。 由 1、 2、 3、 4、 5、 6 脚 和 4 只 电 容 构 成 。 功能 是 产 生 +12v 和 -12v 两 个 电 源 ， 提 供 给 RS-232 串 口
32、电 平 的 需 要 。第 二 部 分 是 数 据 转 换 通 道 。 由 7、 8、 9、 10、 11、 12、 13、 14 脚 构 成两 个 数 据 通 道 。其 中 13 脚 （ R1IN） 、 12 脚 （ R1OUT） 、 11 脚 （ T1IN） 、 14 脚（ T1OUT） 为 第 一 数 据 通 道 。8 脚 （ R2IN） 、 9 脚 （ R2OUT） 、 10 脚 （ T2IN） 、 7 脚 （ T2OUT） 为 第 二数 据 通 道 。TTL/CMOS 数 据 从 T1IN、 T2IN 输 入 转 换 成 RS-232 数 据 从 T1OUT、 T2OUT送 到 电 脑
33、 DB9 插 头 ； DB9 插 头 的 RS-232 数 据 从 R1IN、 R2IN 输 入 转 换 成TTL/CMOS 数 据 后 从 R1OUT、 R2OUT 输 出 。第 三 部 分 是 供 电 。 15脚 GND、 16脚 VCC（ +5v） 。特 点 :1、 符 合 所 有 RS232C所 有 特 点 。2、 只 需 要 单 一 +5V 电 源 供 电3、 片 载 电 荷 泵 具 有 升 压 、 电 压 极 性 反 转 能 力 ， 能 够 产 生 +10V 和 -10V电 压 V+、 V-4、 功 耗 低 ， 典 型 供 电 电 流 5mA5、 内 部 集 成 2 个 RS-23
34、2C 驱 动 器6、 内 部 集 成 两 个 RS-232C 接 收 器7、 高 集 成 度 ， 片 外 最 低 只 需 4 个 电 容 即 可 工 作 。3.6 28642864 为单一5V 供电，读取时间最大为 250ns，标准字节写入时间是10ms。2864 有五种工作方式可供选择，见表 3 所列。表 3 2864 工作方式选择引脚状态方式CEOWEI/O7I/O 0 RDY/BUSY读 出写 入维 持禁止写禁止写001010101数据输出数据输入高阻高阻/数据输出高阻/数据输出高阻低高阻高阻高阻3.7 6264Intel 6264 芯 片（ 1） Intel 6264 的 特 性 及
35、引 脚 信 号Intel 6264 的 容 量 为 8KB， 是 28 引 脚 双 列 直 插 式 芯 片 ， 采 用 CMOS 工艺 制 造A12 A0（ address inputs） ： 地 址 线 ， 可 寻 址 8KB 的 存 储 空 间 。D7 D0（ data bus） ： 数 据 线 ， 双 向 ， 三 态 。（ output enable） ： 读 出 允 许 信 号 ， 输 入 ， 低 电 平 有 效 。（ write enable） ： 写 允 许 信 号 ， 输 入 ， 低 电 平 有 效 。（ chip enable） ： 片 选 信 号 1， 输 入 ， 在 读 /
36、写 方 式 时 为 低 电 平 。CE2（ chip enable） ： 片 选 信 号 2， 输 入 ， 在 读 /写 方 式 时 为 高 电 平 。VCC： +5V 工 作 电 压 。GND： 信 号 地 。（ 2） Intel 6264 的 操 作 方 式Intel 6264 的 操 作 方 式 由 CE2 的 共 同 作 用 决 定 写 入 ： 当 和 为 低 电 平 ， 且 和 CE2 为 高 电 平 时 ， 数 据 输 入 缓 冲 器 打 开 ，数 据 由 数 据 线 D7 D0 写 入 被 选 中 的 存 储 单 元 。 读 出 ： 当 和 为 低 电 平 ， 且 和 CE2 为
37、 高 电 平 时 ， 数 据 输 出 缓 冲 器 选 通 ，被 选 中 单 元 的 数 据 送 到 数 据 线 D7 D0 上 。 保 持 ： 当 为 高 电 平 ， CE2 为 任 意 时 ， 芯 片 未 被 选 中 ， 处 于 保 持 状 态 ，数 据 线 呈 现 高 阻 状 态 。3.8 74LS373373 为 三 态 输 出 的 八 D 透 明 锁 存 器 ,共 有 54S373 和 74LS373 两 种 线路 引 脚 图373 的 输 出 端 O0O7 可 直 接 与 总 线 相 连 。 当 三 态 允 许 控 制 端 OE 为 低 电 平 时 ， O0O7 为 正 常 逻 辑
38、状 态 ， 可 用 来驱 动 负 载 或 总 线 。 当 OE 为 高 电 平 时 ， O0O7 呈 高 阻 态 ， 即 不 驱 动 总 线 ，也 不 为 总 线 的 负 载 ， 但 锁 存 器 内 部 的 逻 辑 操 作 不 受 影 响 。 当 锁 存 允 许 端 LE 为 高 电 平 时 ， O 随 数 据 D 而 变 。 当 LE 为 低 电 平时 ， O 被 锁 存 在 已 建 立 的 数 据 电 平 。 当 LE 端 施 密 特 触 发 器 的 输 入 滞 后 作用 ， 使 交 流 和 直 流 噪 声 抗 扰 度 被 改 善 400mV。 引 出 端 符 号 ： D0 D7 数 据
39、输 入 端 OE 三 态 允 许 控 制 端 （ 低 电 平 有 效 ） LE 锁 存 允 许 端 O0O7 输 出 端四 硬件电路4.1 数据采集电路4.2 数据存储电路4.3 数据显示电路4.4 串口电路4.5 电源电路4.6 复位电路4.7 晶振电路五，软件设计方案一:使用 AD1674 进行模数转换:#include#include#define uchar unsigned char #define uint unsigned int#define addo (10.0/4095.0)/转换进率，12 位精度(212-1=4095)，满量程为 10V/*管脚定义*/sbit DIN
40、= P25;sbit SCL = P26;sbit CS = P27;sbit STS = P20;sbit CS1 = P21;sbit A0 = P22;sbit CE = P23;sbit RC = P24;static uchar disbuf8;/显示缓存/*微秒延时函数*/void delay_us(uchar n)uchar i;while(n-)for(i=0;ii)?1:0;SCL = 0;delay_us(2);SCL = 1;delay_us(2);/*向 MAX7221 中指定的地址写入数据*/void MAX7221_Write(uchar addr,uchar da
41、t)CS = 0;WriteData(addr);WriteData(dat);CS = 1;/*MAX7221 的初始化*/void MAX7221_Initial(void)MAX7221_Write(0x0A,0x07);/LED 亮度值设置为 8/16MAX7221_Write(0x0B,0x07);/扫描显示器的个数为 8 个MAX7221_Write(0x0C,0x01);/正常操作模式（非掉电模式）MAX7221_Write(0x0F,0x00);/正常显示模式（非测试模式）MAX7221_Write(0x09,0xff);/对 07 的 8 个数据进行 B 型 BCD 译码/*
42、LED 显示函数*/void display(void)uchar i;for(i=0;i4);/返回转换结果，右移四位是因为 temp2 为 P0 口的高四位/*向缓冲器中写入要显示的数据*/void HEXTOBCD(uchar chn)uint temp;temp = (int)(AD1674_Read()*addo*1000);/转换为可显示的实际温度值disbuf0 = temp/10000;disbuf1 = (temp%10000/1000)|0x80;/带小数点的位显示disbuf2 = temp%1000/100;disbuf3 = temp%100/10;disbuf4 =
43、 temp%10;disbuf5 = 15;disbuf6 = 15;/空显示disbuf7 = chn;/显示通道号/*主函数*/void main()MAX7221_Initial();while(1)HEXTOBCD(1);/采集第一通道的数据display();/显示采集到的数据delay_ms(10);方案二:使用 ADC0809 进行模数转换：#include#include#define uchar unsigned char #define uint unsigned int#define addo (5.0/255.0)sbit DIN = P20;sbit SCL = P2
44、2;sbit CS = P21;/sbit STS = P23;/sbit EOC = P24;/sbit OE = P26;static uchar disbuf8;sbit ST=P30;sbit OE=P31;sbit EOC=P32;sbit CLK=P24;unsigned char channel=0xbc;/IN3void delay_us(uchar n)uchar i;while(n-)for(i=0;ii)?1:0;delay_us(2);SCL = 1;delay_us(2);void MAX7221_Write(uchar addr,uchar dat)CS = 0;W
45、riteData(addr);WriteData(dat);CS = 1;void MAX7221_Initial(void)MAX7221_Write(0x0A,0x07);MAX7221_Write(0x0B,0x07);MAX7221_Write(0x0C,0x01);MAX7221_Write(0x0F,0x00);MAX7221_Write(0x09,0xff);void display(void)uchar i;for(i=0;i8;i+)MAX7221_Write(i+1,disbufi);uint AD0809_Read(void)unsigned char getdata;S
46、T=0;ST=1;ST=0;while(EOC=0);OE=1;getdata=P0;OE=0;return (getdata);void HEXTOBCD(uchar chn)uint temp;temp = (int)(AD0809_Read()*addo*1000);disbuf0 = temp/10000;disbuf1 = (temp%10000/1000)|0x80;disbuf2 = temp%1000/100;disbuf3 = temp%100/10;disbuf4 = temp%10;disbuf5 = 15;disbuf6 = 15;disbuf7 = chn;void
47、main()/* int i;for(i=0;i8;i+)disbufi=0;display();delay_ms(10);*/*TMOD=0x02;TH0=216;TL0=216;TR0=1;ET0=1;EA=1;*/P3=channel;MAX7221_Initial();while(1)HEXTOBCD(1);display();delay_ms(2);/*void t0(void) interrupt 1 using 0CLK=!CLK;*/六 心得体会先要谢谢指导我们以及一周来一直陪伴我们的毛建东老师和周春艳老师，同时也要感谢我们组的成员。这是我们第二次做电路板了，经过一段时间的查找
48、资料，原理设计，画原理图，再到做 pcd 版，焊接元件，直到最后的调试成功。让我深有体会。一开始的工作是我们的韩康康组长动手比较多，作为组员的我虽然一直关心着我们的课程设计，但还是没在其中参与多少，只是组长一直辛苦在忙，我们的组长很负责任，时时刻刻在告诉我们课程设计的进展，让我们也慢慢的放下了心中的一块石头。在最后做板子以及实物的时候，我们一起开始了最后的课程设计的部分。因为组长的知识丰富，所以我们大部分的工作都交给了组长，但是我们的其他组员也没有偷懒，当出现困难的时候我们集思广益，查找资料，认真检查。韩康康主要负画电路以及焊电路板，我们主要负责调试程序和查找资料以及打下手，制作的过程中出现的
49、种种问题，让我们焦头烂额，但是我们没有就此灰心，虽然我们是在最后才完成的，但是我相信我们的收获是最多的。首先，再一次让我知道了动手能力的重要性，即使我们能把专业知识学的非常的透彻，但是面对实物的时候，很多时候就会束手无策了，由于操作的原因会出现各种各样的问题。比如说，不细心就会用交流电去测直流电，焊接技术不熟练就会造成短路现象，操作顺序不当就会烧坏版子。其次，让我知道了团队精神的重要性，如果把这个事情让一个人来完成，是不可能的事情，因为设计电路板的时候会出现很多意想不到的问题与困难，这些问题和困难都是需要一个团队共同来解决与克服的。没有团队就没有课程设计的成功，在实训的这些天里，我们组的成员都是团结在一起的，无论什么时候我
