基于MAX1241的数据采集系统设计

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5×7或者 5×11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5×7点阵的字型的字符发生器CGROM 8个可由用户自定义的5×7的字符发生器CGRAM 字符型LCD1602通常有14条引脚线或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)
致谢
大学本科的学习生活即将结束。在此，我要感 谢所有曾经教导过我的老师和关心过我的同学 本文能够顺利完成，要特别感谢我的导师潘勇 老师，感谢各位老师的关心和帮助。 最后向所有关心和帮助过我的人表示真心的感 谢。

谢谢!




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


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TDE224C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。
硬件设计

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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7.5μs，转换时间9µs，它使用逐次逼近技术完成 A/D转换过程 。
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
研究 课题
课题 背景
数据 采集 介绍
硬件 部分
软件 部分
结果 分析 以及 仿真
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。
随着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，此芯片功能比较强大，精度高，能够满足 设计要求。
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

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。