基于vb的数据采集系统----论文

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大学 \毕业设计 0 \ b ys j .d db D r a w n B y:E A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10U18 9C 5 1CS1SO2WP3V S S4SI5S C K6R E S E T7V C C8U5X 2 50 4 5 图 X25045看门狗电路硬件连接图 看门狗定时器的预置时间是通过 X25045 的状态寄存器的相应位来设定的。 如表 2所示， X25045 状态寄存器共有 6位有含义，其中 WD WD0 和看门狗电路有关，其余位和 EEPROM 的工作设置有关。 表 X25045状态寄存器 WD1＝ 0， WD0=0，预置时间为。 WD1＝ 0， WD0=1，预置时间为。 WD1＝ 1， WD0=0，预置时间为。 WD1＝ 1， WD0=1，禁止看门狗工作。 看门狗电路的定时时间长短可由具体应用程序 的循环周期决定，通常比系统正常工作时最大循环周期的时间略长即可。 编程时，可在软件的合适地方加一条喂狗指令，使看门狗的定时时间永远达不到预置时间，系统就不会复位而正常工作。 当系统跑飞，用软件陷阱等别的方法无法捕捉回程序时，则看门狗定时时间很快增长到预置时间，迫使系统复位。 X25045 不仅可以作为复位电路，同时，当掉电时，它可以作为非易失性的EEPROM,有掉电保护功能。 能将 89C51 的重要信息保存起来，并在掉电恢复时，将信息提取出来。 具体工作如下：由于 X25045 内部有一个 8 位指令寄存器，它可以D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 X X WD1 WD0 BL1 BL0 WEL WIP 本科生毕业设计（论文） 9 通过串行输入 SI 被访问。 89C51 通过端口 X25045，X25045 通过指令 WRITE 将数据写入指定的位置。 一旦掉电后， X25045的内容并不丢失，在掉电恢复后，通过指令 READ 将保存在 X25045 的内容通过 端口传给89C51，这样就实现了掉电保护的功能。 数据存储器 数据存储器选用 6264。 6264 是一种 8K 8的静态数据存储器，它有 13位地址线， 8 位数据线，两个片选信号 CS1（低电平有效）和 CS2（高电平有效），使用时可以只用一根，使另一根总是有效。 它是 28 引脚双列直插式芯片，采 用CMOS 工艺制造 ， 所有的输入端和输出端都与 TTL 电路兼容。 其 引脚连接图如图。 图 6264引脚连接图 其引脚功能如下： A12～ A0（ address inputs）：地址线，可寻址 8KB 的存储空间。 D7～ D0（ data bus）：数据线，双向，三态。 OE （ output enable）：读允许信号，输入，低电平有效。 WE （ write enable） ：写允许信号，输入，低电平有效。 1CS （ chip enable）：片选信号 1，输入，在读 /写方式时为低电平。 CS2（ chip enable）：片选信号 2，输入，在读 /写方式时为高电平。 VCC： +5V工作电压。 A010A19A28A37A46A55A64A73A825A924A 1 021A 1 123A 1 22C S 120C S 226WE27OE22D011D112D213D315D416D517D618D719U36 26 4RDWRA0A1A2A3A4A5A6A7AD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7P 2. 5A8A9A 1 0A 1 1A 1 2 本科生毕业设计（论文） 10 GND：信号地。 表 6264 工作方式选择表 工作方式 1CS CS2 WE OE 功能 禁止 0 1 0 0 不允 许 WE 和 OE 同时为低电平 读出 0 1 1 0 从 6264读出数据到 D7D0 写入 0 1 0 1 把 D7D0 数据写入 6264 选通 0 1 1 1 输出高阻 未选通 1 1 输出高阻 注：表示任意电平。 A/D 转换电路 MAX197 芯片简介 A/D 转换器芯片 选用 MAX197。 MAX197 芯片是美国 MAXIM 公司近年的新产品，是多量程、 8通道、 12 位高精度的 A/D 转换器。 它采用逐次逼近工作方式，有标准 的微机接口。 三态数据 I／ O 口用做 8 位数据总线，数据总线的时序与绝大多数通用的微处理器兼容。 全部逻辑输入和输出与 TTL／ CMOS 电平兼容。 新型 A／ D转换器芯片 MAX197 与一般 A/D 转换器芯片相比，具有极好的性能价格比，仅需单一＋ 5V 供电，且外围电路简单，可简化电路设计。 其引脚如图 所示。 MAX197 的主要优点： 1)仅使用单 5 V 电源供电； 2)12 位分辨率， 1／ 2LSB 线性度； 3)四种量程可选： 0～ +5V、 0～ +10V、 5～ +5V、 10～ +10V： 4)8 路模拟输入通道，具有输入电压保护 (1 ～ +)； 5)最小 6 μ s 转换时间，最大 100 kh／ s采样率； 6)内部 参考电压； 7)两种掉电工作模式，两种工作时钟可选，两种采集模式可选。 本科生毕业设计（论文） 11 图 MAX197引脚图 表 各引脚说明： 引脚 符号 功能 1 CLK 当采用外部时钟模式时 ，外部时钟脉冲由此输入，当采用内部时钟模式时，对地接一电容以设置时钟频率。 2 CS 片选信号，低电平有效。 3 WR 写信号，低电平有效。 4 RD 读信号，低电平有效。 5 HBEN 转换结果复用控制。 当低电平时，低八位有效；当高电平时，高四位有效。 6 SHDN 关断控制端，低电平有效。 7～ 10 D7～ D4 三态数字 I/O端。 11 D3/D11 三态数字 I/O端。 D3输出 (HBEN为低电平 )， D11输出 (HBEN为高电平 )。 12 D2/D10 三态数字 I/O端。 D2输出 (HBEN为低电平 )， D10输出 (HBEN为高电平 )。 13 D1/D9 三态数字 I/O端。 D1输出 (HBEN为低电平 )， D9输出 (HBEN为高电平 )。 14 D0/D8 三态数字 I/O端。 D0输出 (HBEN为低电平 )， D8输出 (HBEN为高电平 )。 15 AGND 模拟信号地。 本科生毕业设计（论文） 12 16～ 23 CH0～ CH7 模拟量输入端。 24 INT A/D转换完成中断信号，低电平有效。 25 REFADJ 参考电压调整端。 26 REF 参考电压输入端。 当采用外部参考模式时，接外部参考电平。 27 VDD +5V电源。 28 DGND 数字信号地。 MAX197 有 8 位控制字，分别控制着此芯片的工作模式、捕获方式、量程选择、模拟输入通道选择，其具体定义如表 所示： 表 MAX197的控制字的定义 D7(MSB) D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0（ LSB） PD1 PD0 ACQMOD RNG BIP A2 A1 A0 工作模式选择控制字 ， PD1amp。 PD0为“ 00、0 11”时分别对应以下四种工作模式：外部时钟模式、内部时钟模式、等待模式、掉电模式。 捕 获 方 式控制字，此位置“ 0”为 内 部 控制 捕 获 方式，置“ 1”为 外 部 控制 捕 获 方式。 量程选择控制字，RNGamp。 BIP为“ 00、 0 11”时对应的量程分别为： 0V～ 5V、 5V～ +5V、 0V～ 10V、 10V～ +10V。 模拟信号输入通道选择控制字。 A2amp。 A1amp。 A0 的二进制值即为所选模拟信号输入通道，如“ 110”即表示选择模拟信号输入通道“ CH6”。 A/D 转换电路设计 MAX197 既可以使用内部参考电压源，也可以使用外部参考电压源。 当使用内部参考源 时，芯片内部的 基准源经放大后向 REF 提供 参考电平。 这时应在 REF 与 AGND 之间接入一个 电容，在 REFADJ 与 AGND之间接入一个 电容。 当使用外部参考源时，接至 REF的外部参考源必须能够提供 400μA 的直流工作电流，且输出 电阻 小于 10Ω。 如果参考源噪声较大，应在 REF端与模拟信号地之间接一个 电容。 模拟量输入通道拥有 177。 的过电压保护，即使在关断状态下，保护也有效。 通过将控制寄存器的 ACQMOD 位置 0 可选择内部采集控制模式。 在内部采集控制模式下，写信号 脉冲将开始一个由内部定时控制长度的采集间隔。 在6 个时钟周期长度的采集间隔结束时，将启动下一个转换。 本科生毕业设计（论文） 13 在内部采集控制模式下， MAX197 的模拟信号输入电路拥有 5MHz 的信号带宽，当使用内部采集控制模式并使用外接 2MHz 时钟时，可达到 100kSa/s的通过速率。 通过将控制寄存器的 ACQMOD 位置 1 可选择外部采集控制模式。 采用外部采集控制模式是为了精确控制采样孔径或独立控制采集和转换时间。 由用户分别通过两个写信号脉冲控制采集间隔和开始转换时间，第一个写信号脉冲时将控制寄存器的 ACQMOD 位置 1，开始一个采集间隔。 第二个写信号脉冲时将控制寄存器的 ACQMOD 位置 0，结束采集间隔并开始转换。 然而，如果在第二个写信号脉冲时将控制寄存器的 ACQMOD位置 1，则将开始又一个采集间隔。 在第一个写信号脉冲和第二个写信号脉冲时，控制寄存器中的模拟通道选择位必须置相同的值。 电源关断模式控制位可以置不同的值。 选用 AT89C51 单片机 作为主处理器。 通过 ～ 与 MAX197 的 D0～D7 相连，既用于输入 MAX197 的初始化控制字，也用于读取转换结果数据。 用AT89C51单片机的 ，则 MAX197的高位地址 为 7FH。 选择 MAX197为软件设置低功耗工作方式，所以置 SHDN脚为高电平。 AT89C51单片机的 脚用做判读高、低位数据的选择线，直接与 HBEN 脚相连。 MAX197 的 INT 脚可与 AT89C51 的 INT0 相连 ,以便实现中断，读取转换结果。 在电路中， AGND 和 DGND 应相互独立，各种电源与模拟地之间都用 电容来消除电源的纹波。 图 A/D转换电路 RDWRC31 00 P FC44 .7 U FC50 .0 1 U FAD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7P 2. 7I N T 0V C CP 2. 6D 0 / D 814D 1 / D 913D 2 / D 1 012D 3 / D 1 111D410D59D68D77S H D N6H B E N5RD4WR3CS2C L K1AGND15C H 016C H 117C H 218C H 319C H 420C H 521C H 622C H 723I N T24R E F A D J25R E F26VDD27DGND28U 1 4M A X 1 97V C C 本科生毕业设计（论文） 14 信号放大滤波电路 该电路运算放大器选用 LM324， LM324 四运放 电路具有电源电压范围宽，静态。