多路采集系统毕业论文

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电子信息工程大学毕业论文 （张清卓)从21世纪开始，无线传感器网络就开始引起了学术界，军事界和工业界的极大关注。美国和欧洲相继启动了许多关于无线传感器网络的研究计划。随着科学技术的迅猛发展，人类目前已经置身于信息时代，信息的获取是实现信息化的前提，获取物理家门口满怀欣喜的一种重要工具就是传感器。无线传感器网络是当前国际上备受关注的，由多学高度交叉的新兴研究热点领域⑴它综合了传感器技术，嵌入式计算技术及无线通信技术等三大技术，能够通过嵌入式系统对信息进行处理，并通过随机自组织无线通信网络以多跳中继方式所感知信息传送到用户终端。 无线传感器网络可以用于监控温度，湿度，压力，土壤构成，噪声，机械应力等多种环境条件，使用户可以深入的了解和把我周围的世界。无线传感器网络的随机布设，自组织，环境适应等特点使其在军事国防，环境监测，生物医疗，抢先去救灾以及商业应用等领域具有广阔的应用前景，和很高的应用价值⑵。当然，在空进搜索和灾难拯救等特殊领域，无线传感器网络也有其得天独厚的技术优势。

多路数据采集器 摘要 本设计详细介绍了基于51系列单片机的多路数据采集器的设计过程。首先，通过对市场上多路数据采集器现状的分析，概括了数据采集器的现状，从而揭示了本数据采集器的意义，主要是为了达到质优价廉的目的。第二，本设计详细阐述了多路数据采集器的设计思路问题，从而制定出了比较合适的方案，然后根据本方案制定出具体的电路。在电路结构上主要是以Intel公司制造的SST89F58芯片为核心，然后再去设计相应的外围电路。本设计详细地阐述了多路数据采集器的功能，系统具体可分为六大功能模块,这在第2部分会有详细的解说。总而言之，在第2部分完成了系统电路设计框架方面的内容。第三，为了将电路结构中的部分重要电路叙述清楚，在本设计中的第3部分中对主要应用到的硬件及其使用方法都做了详细的介绍以达到此目的。第四，本设计中所运用到的软件驱动程序在第4部分中做了详细的叙述。在第4部分中先通过方框图对所用到的程序做一个大体的描述，然后才是具体的汇编语言程序设计。所以本设计无论在硬件方面还是软件方面都做了详细的阐述，充分展示了利用SST89F58芯片制作多路数据采集器的优点。所介绍的多路数据采集器适用于各种现场自动化监测以及控制，具有性能稳定、可靠性高、响应速度快等优点；采集器允许用户根据使用需要配置不同的电源输入并配置有电源输出接口，可为系统的传感器提供电源。系统通信接口采用带隔离电源的RS-232/RS-485标准串行接口，可以方便地接入中央集中控制系统。 关键词：多路数据采集器单片机SST89F58GAL22V10 目录 1前言 1 2系统方案设计 2 系统设计框架 2 数据采集器的功能描述 2 系统设计框架 3 系统技术方案 4 数字输入采集模块 4 数字输出控制模块 5 通信模块 6 3数据采集器硬件设计 8 通用阵列逻辑GAL16V8 8 的电路结构 8 的结构状态控制字 10 的输出逻辑宏单元 10 存贮器的扩展 15 程序存贮器的扩展方法 15 数据存贮器的扩展方法 16 总线和存贮器的接口方法 17 双向驱动器74LS245 18 数据采集器的电路布线 19 4数据采集器软件设计 21 数据采集器通信协议设计 21 软件流程图 22 系统编程实现（汇编） 24 变量和寄存器定义 24 主程序 26 中断程序 33 串口通信程序 35 器件调试 44 结论 46 致谢 47 参考文献 48

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一．实验题目 多路温度采集系统的设计。 二．实验要求 a)使用PROTEUS8和ARDUINOIDE进行硬件电路设计和MCU程序设计 b)使用ALTIUMDXP进行PCB版图设计 c)三个人一组，完成项目。每组交一份报告，一份PPT并答辩。 1.使用PROTEUS8和ARDUINOIDE进行硬件电路设计和MCU程序设计： 将三种温度采集的温度值显示在屏幕上，同时利用串口输出温度值。 d)分别使用LM35、DS18B20、MAX6657器件进行温度采集，使用ARDUINO设计MCU程序。 e)时用拨动开关进行温度来源选择，开关导通时，对应LED点亮，采到的温度要输出到液晶屏和串口。即最多可以同时显示3个器件采集的温度，最少1个。当一个都没选时，用蜂鸣器提示。 f)设计时可能数字引脚不够，此时，A0可以做为14脚处理，A1做为15脚，以此类推。 2.使用ALTIUMDXP进行PCB版图设计 a)在DXP中绘制原理图。 b)注意：DXP中没有MAX6675芯片，需自己创建原理图元件和PCB封装。c)液晶屏用合适的接线座替代或自行设计。 d)增加电源变压器插座(假设输入为8V)和LM7805稳压芯片将电压稳定在5V，并做为系统供电。 e)进行PCB版图设计，即进行PCB层数设置、元件布局和布线。设计时要考虑线宽、布线规定、防噪声设计等。f)注意：元件位置要合理，便于用户使用。 三．实验内容： 的使用方法。 Proteus是一个完整的嵌入式系统软、硬件设计仿真平台。主要使用流程： a)添加元件到元件列表中： 在模型选择工具栏中选元件（默认），单击P按钮，出现挑选元件窗口，通过关键字Keywords筛选，筛选出所需的avr处理器，双击将其放入元件列表；同样的方法放入1-wire温度输出、TCK、从类别Resistor（电阻）中利用关键字430R找出并放入1000欧姆的电阻，从Optoelectrics(光电器件)中挑选出不同颜色的发光二极管：LED-GTEEN b)将元件放入原理图编辑窗口： 在元件列表中左键选取Atmega328p，在原理图编辑窗口中单击左键，这样avr处理器就被放到原理图编辑窗口中了。同样放置其它各元件。如果元件的方向不对，可以在放置以前用方向工具转动或翻转后再放入。左键选择模型选择工具栏中的终端接口图标：从模型中挑选出地线-GROUND和电源-POWER，并在原理图编辑窗口中左击放置到原理图编辑窗口中。 c)连线 按样图绘制电路连线，这里芯片采用了网络标签的方法实现电路连接，即在输入端绘制一小段导线后双击放置节点并结束布线，然后在该线段上放置网络标签，输入标签名称，然后在需要测量的导线上也放置同样的标签，即相当于将这两点连接起来了。 d)仿真 对于纯硬件电路可以直接通过仿真按钮进行仿真。而单片机需要下载程序后才能运行，所以要将事先准备好的仿真程序调试文件或目标文件下载到单片机芯片中。本例用的是：。双击元件，出现EditComponet对话框，在ProgramFile中单击出现文件浏览对话框，找到文件，单击确定即将仿真程序装入单片机，单击OK退出。然后单击开始仿真，此时可以看到程序的运行结果。 说明：仿真时，元件引脚上的红色代表高电平，兰色代表低电平，灰色代表悬空。

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