8路AD采集单片机课程设计任务书技术附件

单片机课程设计任务书附件题目：8通道精密模拟量数据采集器一.任务描述目标：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：14位（数据实质是12位，加符号位和过量程指示位，总共14位）；（3）模拟量输入范围：0-4.8V；（3）数据通信与显示方式：采集到的数据通过串口发送到上位计算机，由计算机显示数据；（4）上位计算机与数据采集系统（下位机）通信方式：串口通信，主从通信方式，上位机为主机，下位机为从机。由上位机发起通信，下位机响应，将采集到的8路数据一并发送到计算机中。二.参考设计方案参考设计方案如图1所示。图1参考设计方案系统允许有8路模拟信号输入。在单片机的控制下，任意一时刻，多路模拟开关选通其中一路模拟信号送入双积分AD转换器ICL7109。ICL7109将模拟量转换成数字量，单片机读取数字量。通过控制模拟开关，8路模拟信号依次接入AD转换器转换成数字量。当8路模拟信号全部转换完毕，数据存放在单片机的RAM中，单片机将转换的数字量通过串口发送到计算中。三．电路原理图参考设计电路原理图参考设计如附图所示。单片机AT89S52双积分AD转换器ICL7109多路模拟开关MAX308RS232串行接口计算机模拟量输入三．设计要点（1）电路中所用电阻必须全部采用5环电阻；（2）电路中的电容CAZ、CINT和CREF必须采用聚丙乙烯电容（CBB电容）；（CBB电容外观）（3）电位器W1需用多圈电位器（多圈电位器外观）（4）串口通信协议9600波特，8位数据位，1位停止位，无校验方式，主从通信方式，计算机为主机，单片机为从机。主机发送命令：AA（十六进制数）从机回复数据：CH1(H)CH1(L)CH2(H)CH2(L)CH3(H)CH3(L)CH4(H)CH4(L)CH5(H)CH5(L)CH6(H)CH6(L)CH7(H)CH7(L)CH8(H)CH8(L)其中，CHX(H)为第X通道数据的高6位，CHX(L)为第X通道数据的低8位。上位机的串口通信允许通过“串口调试助手”软件来完成。四．单片机软件设计应考虑的特殊问题单片机应考虑在RAM中开辟两个数据区，一个数据区（假设为DATABLOCK1）用于即时存放转换过来的8个通道的数据，另一个数据区（假设为DATABLOCK2）用于存放发送到上位计算机的数据。为了保证数据的统一，当单片机将8个通道的模拟量全部转换完毕后（转换的数据已存放在DATABLOCK1），须先将串口中断关闭，然后将DATABLOCK1中的数据全部复制到DATABLOCK2，复制完毕后在打开串口中断。这样保证返回到计算机中的数据是完整的数据。五．制作PCB版的一些提示（1）严禁自动布线，PCB板必须采用手工布线，否则以不合格论处；（2）制作PCB板时请选用环氧树脂板基的PCB板，不要选用玻纤板基的PCB板；（3）考虑到PCB板为手工制作，因此布线时，走线尽量宽一些，线与线的间距适当加大，在空间允许的情况下，焊盘和过孔的尺寸加大一些。（4）电路中用到的集成电路最好全部带插座，以方便调试。除9针串口外，接线端子建议选用DG128-5.0mmPCB接线端子。购买时只需要买2脚和3脚的若干个即可。注意：本课程设计有一定难度，请同学们在假期花2-3天时间消化课程设计题目，尤其是ICL7109芯片的使用方法。