多路数据采集系统
摘要
本系统采用双单片机控制，主机使用美国Cygnal公司推出的C8051F系列单片机C8051F020，从单片机使用STC12C5204AD单片机。实现用从单片机STC12C5204AD利用内部自带的8路AD采集8路数据，同时应答主机发送的命令。在主单片机与从单片机的通讯中,由于传输距离大于 RS232 的标准, 故采用国际标准的RS485 差分方式接口。该系统实现了一种实用型远距离数据采集传送的稳定主控单片机通过串行传输线路对各路数据进行和显示，并能实现循环采集和选择采集方式进行数据采集。显示采用12864液晶显示器来同时显示地址和相应的数据，让人机界面更加直观。本系统采用RS-485芯片进行通信，通信率高，距离远。通过对系统的调试与使用，系统运行良好，达到了题目所有要求的性能指标。b5E2RGbCAP 关键词：C8051F020多路数据采集 RS-485通信电路
一．系统方案论证和选择
根据本题要求自制一正弦波信号发生器，利用可变电阻改变振荡频率，使频率在200Hz～2kHz范围变化，再经频率电压变换后输出相应1～5V直流电压（200Hz对应1V，2kHz对应5V）。在数据采集器第1路输入自制1～5V直流电压，第2～7路分别输入来自直流源的5，4，3，2，1，0V直流电压，第8路备用。将各路模拟信号分别转换成8位二进制数字信号，再经并/串变换电路，用串行码送入传输线路。主控器通过串行传输线路对各路数据进行采集和显示。经经对题目任务分析，多路数据采集系统可由下面三种方案来实现：p1EanqFDPw
方案一：采用RC桥式振荡器电路产生正弦交流信号。利用可变电阻改变振荡频率就可以调节出200Hz～2kHz的频率，经过F/V变换器变换成1—5V的直流电压，再经过分压器分出其他6路信号分别送到模数转换器ADC0809转换成8为二进制数字信号给STC89C52单片机。STC89C52单片机通过RS-485通信电路将8路不同的信号给发送出去。主控单片
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机C8051F020通过RS-485通信电路将各路不同的信号和地址显示在12864液晶屏上。此电路系统方框图如图1—1所示：DXDiTa9E3d 该方案采用RC桥式振荡器电路，此电路需要满足相位平衡，震荡平衡条件和正弦波振荡的起振条件才能正常工作。又由于该电路的频率稳定性差和制作困难。故此方案不采用。
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系统方框图如图1—1
方案二：采用ICL8038芯片作为正弦波发生器电路，系统方框图原理和工作方式基本相似。此电路系统方框图如图1—2所示：5PCzVD7HxA 该方案采用了专业的波形产生芯片ICL8038输出的频率精度高，失真度小。但要使用8路ADC0809转换电路，电路复杂，制作困难，成本高。故此方案不采用。jLBHrnAILg 2 / 14
系统方框图如图1—2
方案三：此方案是在方案二的基础上加以该进，采用STC12C5204单片机。内部自带8路AD转换器，这样大大的减少了制作难度，大力挖掘单片机内部资源。同时也减少产品成本。
xHAQX74J0X 综上三种方案论证决定采取方案三。
系统方框图如图1—3
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