数据采集大作业报告.doc

课程名称: 数据采集与智能仪器 ： 学号： 专业班级： 数据采集与智能仪器课程考核（大作业） 参考书 茂泰 智能仪器原理及应用（第三版） 电子工业程德福 智能仪器（第二版）机械工业第1章 概述本章要求掌握的容：智能仪器分类、基本结构及特点、智能仪器设计的要点考试题（10分）1 智能仪器设计时采用CPLD/FPGA有哪些优点？第2章 数据采集技术本章要求掌握的容：数据采集系统的组成结构、模拟信号调理、A/D转换技术、高速数据采集与传输、D/A转换技术、数据采集系统设计考试题（30分）1 设计一个MCS-51单片机控制的程控增益放大器的接口电路。已知输入信号小于10mv,要求当输入信号小于1mv时，增益为1000，而输入信号每增加1mv时，其增益自动减少一倍，直到100mv为止。（15分）评分标准：正确设计硬件电路图（5分）；正确编写控制程序（5分）；完成仿真调试，实现基本功能（5分）；2 运用双口RAM或FIFO存储器对教材中图2-22所示的高速数据采集系统进行改造，画出采集系统电路原理图，简述其工作过程。（15分）评分标准：正确设计硬件电路图（10分）；正确描述工作过程（5分）；第3章 人机接口 本章要求掌握的容：键盘；LED、LCD、触摸屏考试题（30分）1 设计8031单片机与液晶显示模块LCM-512-01A的接口电路，画出接口电路图并编写上下滚动显示XXGCXY(6个大写英文字母)的控制程序（包含程序流程图）。评分标准：正确设计硬件电路图（10分）；正确画出程序流程图（5分）；正确编写控制程序（5分）；完成仿真调试（10分）第4章数据通信本章要求掌握的容：RS232C、RS485串行总线，USB通用串行总线，PTR2000无线数据传输考试题（30分） 1 设计PC机与MCS-51单片机的RS232C数据通信接口电路（单片机端含8位LED显示），编写从PC机键盘输入数字，在单片机的6位LED上左右滚动显示的通信与显示程序。评分标准：正确设计硬件电路图（5分）；正确画出程序流程图（5分）；正确编写单片机通信程序（5分）；在开发系统上运行，实现基本功能（10分）；制作实物,实现基本功能，效果良好（5分）。第一章 .概述1.智能仪器设计时采用CPLD/FPGA有哪些优点？FPGA/CPLD芯片都是特殊的ASIC芯片，他们除了ASCI的特点值外，还有以下优点：1.随着VLSI工艺的不断提高，FPGA/CPLD的规模也越来越大，所能实现的功能也越来越强。2.FPGA/CPLD的资金投入小，研制开发费用低。3.FPGA/CPLD可反复的编程、擦除、使用或者在外围电路不动的情况下用不同的EPROM就可以实现不同的功能。4.FPGA/CPLD芯片电路的实际周期短。5.FPGA/CPLD软件易学易用，可以使设计人员能集中精力进行电路设计，FPGA/CPLD适合于正向设计，对知识产权保护有利。第二章 .数据采集技术1.设计一个MCS-51单片机控制的程控增益放大器的接口电路。已知输入信号小于10mv,要求当输入信号小于1mv时，增益为1000，而输入信号每增加1mv时，其增益自动减少一倍，直到100mv为止。（15分）评分标准：正确设计硬件电路图（5分）；正确编写控制程序（5分）；完成仿真调试，实现基本功能（5分）。设计与分析： 输入信号大小 放大倍数0-1mv 10001-2mv 5002-3mv 2503-4mv 1254-5mv 62.55-6mv 31.256-7mv 15.6257-8mv 7.812 当输入信号大于7mv时，放大倍数为7.875，达到小于100mv，故该程控放大器可设计为8个档，可用8路模拟开关实现。具体实现过程：将小于10mv的信号通过两级放大器放大500倍，输入ad转换器的信号幅度为0-5v。通过ad转换，程序选择信号不同峰值，控制8路模拟开关的导通，得到不同的放大倍数。1.硬件电路图2.程序 #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit cs=P35; sbit wr=P36; sbit rd=P37; sbit A1=P10; sbit B1=P11; sbit C1=P12; uchar ad4; void delay(uchar xms) uchar k,j; for(k=xms;k0;k-) for(j=110;j0;j-); uchar AtranD()/AD转换 /第一次 cs=0; wr=1; _nop_(); wr=0;/wr一段时间0，读取数据； _nop_(); wr=1;delay(1);P0=0xff;/读取到P1之前全置1；rd=1;_nop_();rd=0;_nop_(); ad0=P0;_nop_();rd=1;_nop_(); /第二次 wr=1; _nop_(); wr=0; _nop_(); wr=1;delay(1);P0=0xff;rd=1;_nop_();rd=0;_nop_(); ad1=P0;_nop_();rd=1;_nop_(); /第三次 wr=1; _nop_(); wr=0; _nop_(); wr=1;delay(1);P0=0xff;rd=1;_nop_();rd=0;_nop_(); ad2=P0;_nop_();rd=1;while(1) if(ad1ad0&ad1ad2) return ad1; /丢弃第一次 ad0=ad1; ad1=ad2; wr=1; _nop_(); wr=0; _nop_(); wr=1; delay(1); P0=0xff;rd=1;_nop_();rd=0;_nop_(); ad2=P0;_nop_();rd=1; void main() uchar a; a=AtranD(); while(1) wr=1; _nop_(); wr=0; _nop_(); wr=1;delay(1);P0=0xff;rd=1;_nop_();rd=0;_nop_(); ad3=P0;_nop_();rd=1; if(ad3a) a=ad3;if(a=25) C1=0; B1=0; A1=0;else if(a=51) C1=0; B1=0; B1=0; A1=1;else if(a=178) C1=1; B1=1; A1=0;else C1=1; B1=1; A1=1; A1=1;else if(a=76) C1=0; B1=1; A1=0;else if(a=102) C1=0; B1=1; A1=1;else if(a=127) C1=1; B1=0; A1=0;else if(a延时清屏显示第二行延时循环。1.硬件电路2.流程图3.程序 #include typedef unsigned char uint8; /typedef unsigned int uint16; sbit RS=P20; sbit RW=P21; sbit EN=P25; sbit BUSY=P07; unsigned char code str1=LUOSHUYU; void delay() uint8 i,j; for(i=0;i255;i+) for(j=0;j0;k-) for(j=110;j0;j-);void main() Init(); while(1) for(i=0;i8;i+) P2=table2i; P0=table1a-0; delay(255); delay(255);void Usart() interrupt 4 a=SBUF;RI = 0;SBUF=a; while(!TI); /等待发送数据完成TI=0; 4. 仿真调试 程序刚启动时，数码管滚动显示0； 从虚拟终端输入数字5，数码管滚动显示5；宁可累死在路上，也不能闲死在家里！宁可去碰壁，也不能面壁。是狼就要练好牙，是羊就要练好腿。什么是奋斗？奋斗就是每天很难，可一年一年却越来越容易。不奋斗就是每天都很容易，可一年一年越来越难。能干的人，不在情绪上计较，只在做事上认真；无能的人！不在做事上认真，只在情绪上计较。拼一个春夏秋冬！赢一个无悔人生！早安！献给所有努力的人.