一種電壓採集器的製作方法

2023-05-20 11:50:21 1

專利名稱：一種電壓採集器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電壓採集器。
背景技術：
隨著測控技術的迅猛發展，以嵌入式計算機為核心的數據採集系統已經在測控領 域中佔到了統治地位。數據採集系統是將現場採集到的數據進行處理、傳輸、顯示、存儲等 操作。數據採集系統的主要功能是把模擬信號變成數位訊號，並進行分析、處理、存儲和顯
7J\ ο現今的測控系統和儀器儀表中均用微處理器或計算機進行控制。微處理器和計算 機處理的都是數位訊號，而外部世界大都為模擬量，數據採集系統就成為了計算機與外部 世界聯繫的橋梁，是測控系統和儀器儀表中的重要環節。而現代科研、工業生產、交通運輸、 臨床醫學等對數據採集系統提出越來越高的要求，高速度、高精度、能在動態的條件下測量 是數據採集系統的發展方向。所謂電壓採集器，是用來採集電壓的。本實用新型是基於微處理器的電壓採集器。 開發一個可以將外部電壓通過A/D轉換器轉換為數字量後通過串行口將電壓值傳給PC機 的電壓採集器。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種電壓採集器，基於微處理器將外部電壓採集後，通 過A/D轉換模塊轉換為數字量，再將該電壓值傳輸給計算機。為了實現上述目的，本實用新型提供一種電壓採集器，其特點是，包含核心模塊、 模數轉換模塊、數碼管顯示模塊、串口設備和計算機；上述的核心模塊分別與模數轉換模塊和數碼管顯示模塊電路連接；所述的數碼管顯示模塊的輸出端通過串口設備連接計算機；外部電壓經模數轉換模塊轉換為數字量後顯示在數碼管顯示模塊上，通過串口設 備將電壓值傳輸給計算機。上述的電壓採集器，其中，核心模塊是89c51單片機。上述的電壓採集器，其中，模數轉換模塊是ADC0809晶片。上述的電壓採集器，其中，串口設備是串口接口電路MAX232。上述的電壓採集器，其中，核心模塊可輸出模數轉換模塊在進行模數轉換時需要 的CLK信號。本實用新型與現有技術相比，其優點在於1.超低功耗由於本電壓採集器採用了嵌入式微處理器，具有低電壓、低功耗和 高集成度等特點；2.效率高，結構簡單本電壓採集器效率高，僅使用幾個晶片或元件即可實現；3.易於實現該電壓採集器易於實現，費用低，可以廣泛應用。
圖1是本實用新型提供的電壓採集器的結構框圖。
具體實施方式
以下結合圖1，詳細說明本實用新型一個優選的實施例。如圖1所示，圖1是本實用新型提供的電壓採集器的結構框圖。一種電壓採集器， 包含核心模塊1、模數轉換模塊2、數碼管顯示模塊3、串口設備4和計算機5。核心模塊1 分別與模數轉換模塊2和數碼管顯示模塊3電路連接，數碼管顯示模塊3的輸出端通過串 口設備4連接計算機5，外部電壓經模數轉換模塊2轉換為數字量後顯示在數碼管顯示模塊 3上，通過串口設備4將電壓值傳輸給計算機5。核心模塊1是89c51單片機。89C51單片機與早期Intel的8051/8751/8031晶片的外部引腳和指令系統完全兼 容,只不過用Flash ROM替代了 ROM/ETOOM而已。一個完整的計算機應該由運算器、控制器、存儲器和I/O接口組成。1.中央處理單元CPU是單片機的核心，是單片機的控制和指揮中心，由運算器和控制器等部件組 成。(1)運算器運算器包括一個可進行8位算術運算和邏輯運算的單元ALU，8位的暫存器 1 (TMPl)、暫存器2 (TMP2)，8位的累加器ACC，寄存器B和程序狀態寄存器PSW等。(2)控制器控制器包括程序計數器PC、指令寄存器IR、指令解碼器ID、振蕩器及定時電路等。2.存儲器89C51片內有Flash ROM和RAM兩類，他們有各自獨立的存儲地址空間，與一般微 機的存儲器配置方式很不相同。(1)程序存儲器89C51片內程序存儲器容量為4kb，地址從0000H開始，用於存放程序的表格常數。(2)數據存儲器89C51片內數據存儲器為128位元組，地址為00Η-7 ，用於存放運算的中間結果、數 據暫存以及數據緩衝等。在128位元組的RAM中，有32位元組單元可指定為工作寄存器。這同一般微處理器不 同，89C51片內RAM和工作寄存器排在一個隊列裡統一編址。89C51單片機內部還有SP、DPTR、PC0N、IE和IP等多個特殊功能寄存器，他們也同 128位元組RAM在一個隊列裡編址，地址為80H-FHL在這128位元組RAM單元中有21個特殊 功能寄存器，這些特殊功能寄存器還包括P0-P3 口鎖存器3. I/O 接口89C51有4個與外部交換信息的8位並行接口，即P0-P3。它們都是準雙向埠， 每個埠各有8條I/O線，均可輸入/輸出。P0-P3 口 4個鎖存器同RAM統一編址，可以把I/O 口當作一般特殊功能寄存器來尋址。 除4個8位並行口外，89c51 —個可編程的全雙共串行口，利用P3. 0和P3. 1，可實 現與外接的串行通信。 模數轉換模塊2是ADC0809晶片。ADC0809由一個8路模擬量開關，一個地址鎖存 與解碼器，一個8路A/D轉換器和一個三態輸出鎖存器組成。多路開關可選通8個模擬通 道，允許8路模擬量分時輸入，共用A/D轉換器進行轉換。三態輸出鎖器用於鎖存A/D轉換 完的數字量，當OE端為高電平時，才可以從三態輸出鎖存器取走轉換完的數據。串口設備4是串口接口電路MAX232。本實用新型提供的電壓採集器是用來採集電壓的，首先，通過ADC0809晶片來進 行A/D轉換。由於ADC0809晶片在進行A/D轉換時需要有時鐘信號，而此時的ADC0809的 時鐘是接在89c51單片機的P3. 3埠上，所以從p3. 3輸出時鐘信號給ADC0809晶片使用。 經過A/D轉換後的數據，通過89c51顯示在數碼管上。最後通過串口把數據發送給計算機， 這樣就完成了電壓採集的全過程。儘管本實用新型的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上 述的描述不應被認為是對本實用新型的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容後，對於 本實用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實用新型的保護範圍應由所附 的權利要求來限定。
權利要求一種電壓採集器，其特徵在於，包含核心模塊(1)、模數轉換模塊(2)、數碼管顯示模塊(3)、串口設備(4)和計算機(5)；所述的核心模塊(1)分別與模數轉換模塊(2)和數碼管顯示模塊(3)電路連接；所述的數碼管顯示模塊(3)的輸出端通過串口設備(4)連接計算機(5)；外部電壓經模數轉換模塊(2)轉換為數字量後顯示在數碼管顯示模塊(3)上，通過串口設備(4)將電壓值傳輸給計算機(5)。
2.如權利要求1所述的電壓採集器，其特徵在於，所述的核心模塊(1)是89c51單片機。
3.如權利要求1所述的電壓採集器，其特徵在於，所述的模數轉換模塊(2)是ADC0809-H-· I I心片。
4.如權利要求1所述的電壓採集器，其特徵在於，所述的串口設備(4)是串口接口電路 MAX232。
專利摘要一種電壓採集器，包含核心模塊、模數轉換模塊、數碼管顯示模塊、串口設備和計算機。核心模塊分別與模數轉換模塊和數碼管顯示模塊電路連接，數碼管顯示模塊的輸出端通過串口設備連接計算機。外部電壓經模數轉換模塊轉換為數字量後顯示在數碼管顯示模塊上，通過串口設備將電壓值傳輸給計算機。本實用新型的優點是具有低電壓、低功耗和高集成度等特點；效率高，結構簡單；該電壓採集器易於實現，費用低，可以廣泛應用。
文檔編號G01R19/00GK201724968SQ20102015237
公開日2011年1月26日 申請日期2010年4月8日 優先權日2010年4月8日
發明者侯東良 申請人:上海第二工業大學