數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)課程設計參考模板

1、DAS課程設計總結(jié)題 目 ：數(shù)據(jù)采集處理和控制系統(tǒng)設計專業(yè)班級 ： 電子083班 學生姓名 ： 謝臣勝 學 號 ： 08052319 指導教師 ： 李莉 2011 年 11月1設計題目： 溫度監(jiān)測系統(tǒng)1 / 10 假設現(xiàn)在要在南教樓一樓安裝中央空調(diào)，考慮環(huán)保節(jié)能，在各個教室同時安裝溫度檢測系統(tǒng)，檢測教室中溫度的實時變化，為中央空調(diào)的工作提供參考信息。 基于這些需要，南教樓一樓共20個教室，在每個教室中前中后三個位置安裝溫度傳感器，將采集到的溫度信息通過信號調(diào)理、多路選擇、采樣保持和模數(shù)轉(zhuǎn)換送到監(jiān)控室的計算機存儲并繪制實時溫度曲線。2設計要求： 設計溫度監(jiān)測系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖； 說明各個組成部分需要

2、選用的具體器件； 說明選擇的溫度傳感器的類型或型號，輸出的參數(shù)范圍； 說明其他各個組成部分的組成電路或者選用的芯片型號； 在構(gòu)成系統(tǒng)的過程中，考慮各部分的特性，以誤差最小為原則。系統(tǒng)框圖溫度傳感器1信號調(diào)理S/H信號調(diào)理溫度傳感器2信號調(diào)理計算機A/D: :多路模擬開關mux信號調(diào)理溫度傳感器n1、溫度傳感器：銅熱100電阻傳感器，測量范圍是-50度到150度，輸出電阻范圍是78.75歐姆到163.75歐姆。2、信號調(diào)理：先用以下電壓跟隨器將電阻傳感器輸出的電阻值轉(zhuǎn)化成電壓信號。圖中的R是指傳感器輸出的78.75歐姆到163.75歐姆可變電阻。在電壓跟隨器的同相輸入端輸入一適合的穩(wěn)定電流，比如

3、0.1安的電流，這樣可將可變電阻值轉(zhuǎn)化為7.875v到16.375v的電壓值。I + - V0R R因為經(jīng)電壓跟隨器轉(zhuǎn)化的電壓還不是標準電壓，所以還需經(jīng)以下信號調(diào)理電路處理，將電壓轉(zhuǎn)化成標準電壓。 3、多路模擬開關：考慮到一共二十個教室，每個教室三個溫度傳感器，一共六十個溫度傳感器。所以在多路模擬開關選擇中，選擇四片16選一多路模擬開關，即芯片CD4067芯片。每個通道的選擇用74LS38譯碼器進行譯碼選擇。（2）說明： 輸入/輸出端子16個：0-15 輸出/輸入端子 1 個：1腳 控制端子4個：A、B、C、D 使能端：INH（低有效） 真值表 D C B A INH 選通 0 0 0 0 0

4、 S00 0 0 1 0S10 0 1 0 0S20 0 1 1 0S30 1 0 0 0S40 1 0 1 0S50 1 1 0 0S60 1 1 1 0S71 0 0 0 0S81 0 0 1 0S91 0 1 0 0S101 0 1 1 0S111 1 0 0 0S121 1 0 1 0S131 1 1 0 0S141 1 1 1 0S15X X X X 1無效 4、采樣保持器：有上述可知，一共有六十個通道，考慮到教室內(nèi)溫度變化不會很快，故采樣保持器的采樣速率不是要求很高，可以選用串聯(lián)型S/H。它的結(jié)構(gòu)圖和工作原理如下。 當S通（S/H跟蹤態(tài)）：由于A1輸出阻抗RS電阻小®Vi

5、對CH快速充電®，由于A2也是跟隨器，使Vo=Vi。 當S斷（S/H為保持態(tài)）：由于CH無放電回路，輸出保持在S斷開瞬間的輸入上。 由于S斷有漏電流、CH本身漏電流、A2的漏電流，流過CH® Vch會微弱變化。5、A/D轉(zhuǎn)換器:采樣保持器之后就是A/D轉(zhuǎn)換器了?？梢赃x用A/D0809.它是8位8通道A/D轉(zhuǎn)換器，它的特點是 CMOS器件28腳雙列直插式封裝。 分辨率8位。 自帶8個模擬量輸入通道可在程序控制下選擇任一通道進行A/D轉(zhuǎn)換。 內(nèi)部有三態(tài)輸出數(shù)據(jù)鎖存器，可直接與微機數(shù)據(jù)總線相連。3、工作原理 進行通道選擇當?shù)刂锋i存允許信號ALE的上升沿到來時，由C、B、A的狀態(tài)確

6、定選擇的通道。ALECBA選中通道上升沿0001N0上升沿0011N1上升沿0101N2上升沿0111N3上升沿1001N4上升沿1011N5上升沿1101N6上升沿1111N7 啟動A/D轉(zhuǎn)換 用脈沖信號，在其上升沿復位，下降沿開始轉(zhuǎn)換。實際接口時，START可由地址譯碼器輸出脈沖控制其轉(zhuǎn)換。 A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束完成后取數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換結(jié)束標志EOC信號：在轉(zhuǎn)換期間為低電平，轉(zhuǎn)換完成后為高電平?？捎肅PU查詢該信號，或用EOC向CPU申請中斷，然后CPU通過發(fā)出OE信號讀A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果。（4)控制軟件框圖查詢式：6、計算機對數(shù)據(jù)的處理。數(shù)據(jù)經(jīng)溫度傳感器的采集，信號調(diào)理電路的處理，S/H的采樣保持和A/D的轉(zhuǎn)換后，最終傳輸?shù)接嬎銠C，經(jīng)計算機的