基于MAX1241的数据采集系统设计

1、南开大学滨海学院毕业设计答辩基于MAX1241的数据采集系统设计姓 名： 刘彬 学 号： 08990393专 业： 通信工程指导老师： 潘勇研究框架 概述数据采集系统起始于20世纪50年代，1956年美国首先研究了用在军事上的测试系统 。20世纪70年代后期，诞生了采集器、仪表同计算机融为一体的数据采集系统。 20世纪80年代，开始出现了通用的数据采集与自动测试系统。 20世纪90年代至今，数据采集系统已成功的运用到军事、航空电子设备及宇航技术、工业等领域。 相较于数据采集板卡成本和功能的限制，单片机具多功能、高效率、高性能、低电压、低功耗、低价格等优点。这就使得以单片机为核心的数据采集系统在

2、许多领域得到了广泛的应用。数据采集技术已经成为一种专门的技术，在工业领域得到了广泛的应用。 研究综述我国的数字地震观测系统主要采用TDE-124C型TDE-224C型地震数据采集系统。近年来，又成功研制了动态范围更大、线性度更高、兼容性更强、低功耗可靠性的TDE-324C型地震数据采集系统。 在国外，受需求牵引，新一代机载数据采集系统为满足飞行实验等领域的应用也在快速地发展。如爱尔兰ACRA公司2000年研发推出的新一代KAM500机载数据采集系统，到了2006年,本系统采用16位（A/D）模拟数字变换，总采样率达500K/S, 可以利用方式组成高达1000通道的大容量的分布式采集系统。 随着

3、微型计算机技术的飞速发展和普及,数据采集监测已成为日益重要的检测技术,广泛应用于工农业等需要同时监控温度、湿度和压力等场合。数据采集的性能特点直接影响到整个系统。 现在的采集系统简单到只需要一块数据采集卡,把它插在微机的扩展槽内,并辅以应用软件,就能实现数据采集功能,但这并不会对基于单片机为核心的数据采集系统产生影响,因为单片机功能强大、抗干扰能力强、可靠性高、灵活性好、开发容易等优点,使得基于单片机为核心的数据采集系统在许多领域得到了广泛的应用。 本系统以采集模拟电压然后显示在LCD上为例来说明采集系统设计， 该系统主控芯片是AT89C52单片机，核心为A/D转换芯片，采用MAX1241，此

4、芯片功能比较强大，精度高，能够满足设计要求。 硬件设计单片机AT89C52 AT89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。模数转换器MAX1241 MAX1241是低功耗，12位串行模数转换器，共有8个管脚，工作电压为+2.7+5.5V，连续A/D转换时间为7.5s，转换时间9s，它使用逐次逼近技术完成A/D转换过程 。操作过程使用CPU上的一个通用I/O接口去拉低CS，保持SCLK低电平。等待最大转换时间或查

5、询DOUT是否为高电平来决定转换是否结束。转换结束后，在SCLK的下降沿开始DOUT数据输出。在第13个脉冲将CS置高，如果CS继续保持低电平，以下输出数据为0。LCD1602介绍LCD1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块，它有若干个57或者511等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符 。内含复位电路提供各种控制命令,如：清屏、字符闪烁、光标闪烁、显示移位等多种功能有80字节显示数据存储器DDRAM内建有160个57点阵的字型的字符发生器CGROM8个可由用户自定义的57的字符发生器CGRAM字符型LCD1602通常有14条引脚

6、线或16条引脚线的LCD，多出来的2条线是背光电源线VCC(15脚)和地线GND(16脚) 系统硬件框架设计 硬件连接图软件部分KeilUvision2 提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（UVISION）将这些组合在一起。Proteus可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路 软件总体框架设计 系统结果分析及仿真结果当输入是0V时输出如图：当输入是1V时输出如图：当输入是2.5V时输出如图：当输入是3.5V时输出如图：当输入是5.0V时输出如图：结束语数据采集技术是以前端的模拟信号处理、数字化、数字信号处理和计算机等高科技为基础而形成的一门综合技术，是联系模拟世界和数字世界的桥梁。它在许多领域得到了广泛的应用。数字技术促进了这些领域的发展，而反过来又对数据采集系统提出了愈来愈高的要求，本文所设计的12位数据采集系统不仅具有较高的转化精度，而且有较高的转换速度，可应用于多种需要数据采集的场合。致谢大