基于AVR單片機高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)


本文共50頁 21119字

包括設計程序，電路圖，中英文翻譯

摘 要

本論文主要是應用AVR單片機進行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是將傳感器輸出的模擬信號進行采集轉換成數(shù)字信號，然后送入計算機進行處理，或進行數(shù)據(jù)儲存和顯示，并按需要的形式輸出處理結果。隨著計算機技術和電子信息技術的高速發(fā)展，數(shù)據(jù)采集結合先進的電子技術，已經能利用軟件來處理大量測量數(shù)據(jù)。特別是嵌入系統(tǒng)的投入，高性能的單片的大量應用，使采集系統(tǒng)更加智能化和綜合化。
本設計采用AVR系列單片機的ATMEGA16單片機，AD620放大器，AD7853數(shù)模轉換器,6N137隔離芯片等芯片的連接來實現(xiàn)溫室的溫度,濕度,光度三路信號的采集。使用ATMEGA16實現(xiàn)其控制，采用ISP通信方式進行數(shù)據(jù)傳輸。通過PA口輸出進行LCD顯示和儲存。

關鍵詞：數(shù)據(jù)采集；AVR單片機；ATMEGA16；ISP
ABSTRACT

The paper mainly realize the design of data-collecting system based on the AVR sigle-chip.Data-collecting system transform the analog signal from sensor to digital signal,then send it to computer for processing or data-saving and displaying,and that put processing outcome out by means needed.Along with the high-speed development of the computer technique and electronical information technique,data-collecting combined with advanced electronical technique,can deal with quanty of meaguring data by using software.Especially, the embedded system added and high effective MCU used more often make the data-collecting system more smart and comprehensive.
The design uselize ATMEGA16 from the AVR series sigle-chip, AD620amp,AD7853 didital to analog convertor,6N137 isolation chip etc.to realize three signals applied in the Temperature ,humidity, lighting，analysis.it use ATMEGA16 to realize the control ,ISP to transport the data,PA to display in LCD and to save.

Keywords: data-collecting ;AVR sigle-chip; ATMEGA16; ISP
目 錄


摘 要 III
ABSTRACT IV
目 錄 V
第1章 緒論 7
1.1數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的發(fā)展 7
1.2數(shù)據(jù)采集基本理論 8
1.3設計的任務和要求 9
1.4設計的目的和意義 10
第2章 總體方案和原則 11
2.1系統(tǒng)設計原則 11
2.2總體設計方案 11
2.3系統(tǒng)信號流程 12
第3章 芯片概述 14
3.1 AＴMEGA16芯片概述 14
3.1.1 ATMEGA16的結構 14
3.1.1.1 ATMEGA16整體結構 14
3.1.1.2 ATMEGA16功能結構 14
3.1.2 ATMEGA16的封裝及引角 15
3.2 AD620芯片概述 17
3.2.1 AD620的結構 17
3.2.1.1 AD620的介紹 17
3.2.1.2 AD620內部結構 18
3.2.2 AD620的封裝及特點 18
3.3 ADS7835芯片概述 19
3.3.1 ADS7835結構 19
3.3.2 ADS7835封裝及特性 19
3.3.3 ADS7835工作模式 20
3.3.3.1工作模式概述 20
3.3.3.2 SPI和QSP通信模式簡介 22
3.4 6N137芯片概述 22
3.4.1 6N137的結構 22
第4章 硬件電路設計 24
4.1電源電路的設計 24
4.2 前置電路的設計 24
4.2.1放大電路設計 24
4.2.2 A/D轉換隔離電路設計 25
4.3 單片機控制電路設計 26
4.4 外設電路設計 27
4.5 總電路設計 27
4.5.1 總設計電路 27
4.5.2 各元件功能簡述 29
4.5.3電路信號流程 29
第5章 軟件設計 30
5.1軟件總體設計方案 30
5.1.1初始程序設計 30
5.1.2整體中斷程序設計 30
5.2程序設計 32
5.2.1 SPI通信程序設計 32
5.2.2 總程序 35
第6章 設計總結 40
6.1設計過程 40
6.2需求改進 40
6.3 設計心得 41
致 謝 42
參考文獻 43
附 錄 44

參考文獻

［1］王曉明.電動機的單片機控制.北京航空航天大學出版社.2002。
［2］潘新民，王燕芳微型計算機控制技術.北京:高等教育出版社，2001。
［3］引沈蘭蓀.高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的原理與應用.北京:人民郵電出版社，1995年。
［4］張明友，呂幼新.信號與系統(tǒng)分析.成都:電子科技大學出版社，1999年。鄒理和.
［5］顧德仁原編，萬棟義編.脈沖與數(shù)字電路.北京:高等教育出版社，1986年。［6］耿德根，宋建國，馬潮，葉勇.AVR高速嵌入式單片機原理與應用.北京:北京航空航天大學出版社，2002年。