采用AT89S52单片机制作的智能数据采集系统

　　该系统以单片机AT89s52为中心，集成了实时时钟芯片ds1302，数字单线温度芯片DS18b20，11通道10位串行A/D转换芯片TLC1543，以Inte18155芯片为中心扩展了6位LED显示器和4X4的小键盘，提供了RS_232串行通讯接口，可实现和上位PC机的通讯，该系统可作为下位机实时采集数据，可把11路数据，时间、温度等信息上传给PC，也可接受PC机的指令，执行某些具体的操作。该系统也可独立运行（无需PC机）。

　　基于如上图所示的硬件平台，所选器件常见，廉价，资料丰富，上网查询资料方便。

　　一、原理图从以下几个模块做简要说明：

　　(1)CPU、温度检测芯片18820、时间芯片D51302、串行A/D转换TLC1543(见下图)。

　　该系统采用AT89S52作为MCU，它有256ByteRam，拥有8KBFlashMemory存放控制程序。指令系统及引脚和8051基本一致。

　　TLC1543是美国TI公司生产的多通道、低价格的模数转换器。TLC1543为20脚DIP封装的CMOS10位开关电容逐次A/D逼近模数转换器。其中AO~A10（①~⑨、(11)、(12)脚）为11个模拟输入端，REF+（(14)脚，通常为vCC）和REF-（(13)脚，通常为地）为基准电压正负端，CS（(15)脚）为片选端，在CS端的一个下降沿变化将复位内部计数器并控制和使能ADDRESS（(17)脚）、CLK（(18)脚）和DATA（(16)脚）。ADDRESS（(17)脚）为串行数据输入端，是一个4位的串行地址用来选择下一个即将被转换的模拟输入或测试电压。DATAOUT为A/D转换结束3态串行输出端，它与微处理器或外围的串行口通信，可对数据长度和格式灵活编程。Clk为数据输入／输出提供同步时钟。

　　数字温度传感器：选用DALLAS最新单线数字温度传感器DS18820，支持“一线总线”接口，测量温度范围为-550℃～+125℃．在-100℃～+85℃范围内，精度为+/-0.5℃，现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。

　　DS1302是DALLAS公司推出的涓流充电时钟芯片，内含有一个实时时钟／日历和31字节静态RAM．通过简单的串行接口与单片机进行通信。实时时钟／日历电路提供秒、分、时、日、日期、月、星期、年的信息，每月的天数和闰年的天数可自动调整，时钟操作可通过AIVUPM指示决定采用24或12小时格式。DS1302与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信，仅需用到三个口线：(1)RES复位，(2)I/O数据线，(3)SCLK（串行时钟）。时钟/RAM的读／写数据以一个字节或多达31个字节的字符组方式通信。DS1302工作时功耗很低，保持数据和时钟信息时功率小于1mW。

　　(2)人机接口（键盘、LED显示）
　　
　　为节省单片机的I/O口线，常把键盘和LED显示电路做在一起，构成实用的键盘显示电路。

　　LED显示器采用共阴极。段选码由Inte18155的Pa口提供，位选码由PB口提供。键盘的列输入由PA【0---3】口提供，行输出由PB【0--3】提供。

　　LED采用动态显示软件译码，键盘采用逐列扫描查询工作方式。

　　LED的驱动采用74hc244和七路达林顿驱动阵列ULN2003（见下图）。

　　(3) RS232通讯接口
　　
　　上位机的COM口输出232电平，Rs_232是目前异步串行通讯中应用最广泛的标准总线，适用于终端设备DTE和数据通讯设备DCE之间的接口；而MCU为TTL电平，232电平和TTL电平互不兼容，因而使用MAX232C完成其电平转换。该接口方案适合与通讯距离小于30米的场合（见下图）。
　　

　　二、软件设计