单片机多路电压数据采集系统-基于单片机的多路数据采集系统

广东交通职业技术学院

毕 业 论 文（设 计）

题目： 单片机多路电压数据采集系统

系 别： 电子系 专 业： 电子信息工程 姓 名： 冯 健 学 号： 1213232222

指导教师： 陈茜茹、康实 日 期： 2014年12月7日

单片机多路电压数据采集系统

摘要

多路数据采集系统在现代工业中是必不可少的。基于单片机的多路数据采集系统是一种对单片机性能要求中等，结构简单，实用性较强的低端电子产品，单片机作为核心器件，以其体积小、成本低、速度快、升级容易等优点具有很好的现实意义。单片机实现的数据采集系统的应用越来越多的被采用。 本文介绍了一种基于单片机的多路数据采集系统。系统的硬件部分主要包括单片机控制模块、模拟量采集接口模块、LED显示模块、电源模块、复位模块。单片机控制模块用于控制和协调系统各个模块工作。模拟量采集接口模块用于对模拟量进行预处理，使其转化为单片机能够处理的模拟量。电源模块为整个系统提供工作电源。复位模块用于单片机复位。LED显示模块为系统提供了人机观察的通道。本设计采用具有AD转换功能的STC12C5A60S2单片机作为系统的控制中心，可以实现对1路模拟电压信号的采集。有处理能力强、精度高、通用性强等优点。

关键词：多路数据采集；单片机

目录

一、引言 ........................................................................................................................................ 4 二、系统总体方案设计选择与说明 ...................................................................................... 5

（一）硬件设计方案 ...................................................... 5 （二）软件设计方案 ...................................................... 5 三、硬件设计 .................................................................................................................................. 7

（一）单片机控制模块 .................................................... 7 1、单片机电路 ................................................................................................................. 7 2、时钟电路 ..................................................................................................................... 9 （二） LED显示模块 .................................................... 11 (三) 电源模块 ........................................................ 11 四、软件设计 ................................................................................................................................ 13

(一)主程序流程的设计 ................................................... 13 1、 LED显示的软件设计 .......................................................................................... 13 2、定时中断的软件设计 ............................................... 14 3、AD转换的软件设计 .................................................................................................. 17

致谢 ................................................................................................................................................ 20 附录 ................................................................................................................................................ 21

附录1：原理图 ......................................................... 21 附录2：pcb图 .......................................................... 21 附录3：实物图 ......................................................... 22 附录4：主程序源代码 ................................................... 22 附录5：A/D转换程序 .................................................... 23 附录6：LED显示程序 .................................................... 27

一、引言

在电量的测量中，电压、电流和频率是最基本的三个被测量，其中电压量的测量最为经常。而且随着电子技术的发展，更是经常需要测量高精度的电压，所以数字电压表就成为一种必不可少的测量仪器。数字电压表简称DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。由于数字式仪器具有读数准确方便、精度高、误差小、测量速度快等特而得到广泛应用。

传统的指针式刻度电压表功能单一，精度低，容易引起视差和视觉疲劳，因而不能满足数字化时代的需要。采用单片机的数字电压表，将连续的模拟量如直流电压转换成不连续的离散的数字形式并加以显示，从而精度高、抗干扰能力强，可扩展性强、集成方便，还可与PC实时通信。数字电压表是诸多数字化仪表的核心与基础。以数字电压表为核心，可以扩展成各种通用数字仪表、专用数字仪表及各种非电量的数字化仪表。目前，由各种单片机和A/D转换器构成的数字电压表作全面深入的了解是很有必要的。

目前，数字电压表的内部核心部件是A/D转换器，转换的精度很大程度上影响着数字电压表的准确度，因而，以后数字电压表的发展就着眼在高精度和低成本这两个方面。

本文是以简易数字直流电压表的设计为研究内容，本系统主要包括三大模块：转换模块、数据处理模块及显示模块。