1. 设计目标本设计包含确定控制任务、系统总体设计、硬件系统设计、软件程序设计等,使学生深化学习了解计算机控制系统组成原理、接口电路和应用程序,巩固和综合专业基础知识和相关专业课程知识,提升学生利用理论知识处理实际问题实践技能。2. 设计内容设计一由微机控制 A/D 数据采集和控制系统,该卡含有对八个通道上 0-5V 模拟电压进行采集能力,且能够用键盘选择装换通道,选择 ADC0809 作为 A/D 转换芯片。并在显示器上动态显示采集数据。3. 设计要求(1)依据题目要求指标,经过查阅相关资料,确定系统设计方案,并设计其硬件电路图。(2)画出电路原理图,分析关键模块功效及她们之间数据传输和控制关系。(3)用 protel 软件绘制电路原理图。(4)软件设计,给出步骤图及源代码并加注释。4. 系统总体设计步骤第一步:信号调理电路第二步:8 路模拟信号产生和 A/D 转换器被测电压要求为 0~5V 直流电压,可经过电位器调整产生。考 虑 本 设 计 实 际 需 要 , 我 选 择 八 位 逐 次 比 较 式 A/D 转 换 器(ADC0809)。第三步:发送端数据采集和传输控制器第四步:人机通道借口电路第五步:数据传输借口电路用单片机作为控制系统关键,处理来之 ADC0809 数据。经处理后经过串口传送,因为系统功效简单,键盘仅由两个开关和一个外部中止组成,完成采样通道选择,单片机经过接口芯片和 LED 数码显示器相连,驱动显示器对应同采集到数据。串行通信有同时和异步两种工作方法,同时方法传送速度快,但硬件复杂;异步通信对硬件要求较低,实现起来比较简单灵活,适适用于数据随机发送和接收。实行 MAX485 芯片转换接口。经过分析,本系统数据采集部分关键实行 ADC0809,单片机系统实行8051 组成最小系统,用 LED 动态显示采集到数据,数据传送则选择 RS-485标准,实现单片机和 PC 机通信。数据采集和传输系统通常由信号调理电路,多路开关,采样保持电路,A/D,单片机,电平转换接口,接收端(单片机、PC 或其它设备)组成。系统框图如 4-1 所表示图 4-1 总体设计系统框图5. 硬件系统设计5.1 信号调理信号调理任务:将被测对象输出信号变换成计算机要求输入信号。多路数据采集输入通道结构图以下图:图 5-1-1 多路数据采集输入通道结构图注:缓慢改变信号和直流信号,采样保持电路能够省略。5.2 A/D 转换器选择转换速度是指完成一次 A/D 转换所需时间倒数,是一个很关键指标...