便携式数据采集器的设计

摘   要

数据采集系统是信息科学的一个重要分支，它研究信息数据的采集、存储、处理以及控制等。本文以数据采集系统为核心展开，描述了通用型数据采集器的通信系统组成，重点研究了下位机与PC机的无线通信。

本课题设计的是数据采集系统，是对室内/外、工业现场及布线困难的地方的模拟型传感器、直流电压进行监控、测量。本系统以单片机89S52作为整个系统的控制核心，结合液晶显示模块1602、EEPROM芯片AT24C16、无线传输模块PTR8000+、A/D转换芯片TLC2543、串口通信组成的数据采集系统。该系统通过A/D转换芯片TLC2543对模拟型传感器、电压进行数据采集，然后将数据传回单片机并在液晶显示模块上显示，当系统设定到数据发射模式时，可通过无线传输模块PTR8000+将数据发送到上位机，并且通过标准RS232通信接口把采集到数据传送到PC机，实现数据保存和管理。另外使用AT24C16把所采集的数据手动保存下来。同时，通过液晶可以显示被保存下来的数据。

本课题完成了整个系统的软硬件设计，设计出了一种可以应用于室内/外、工业现场等的多用途数据采集系统。

关键词：数据采集，串口通信，PTR8000+，TLC2543 

目   录

第一章 绪 论 1

1.1 概述 1

1.2 研究意义 1

1.3本文研究内容 1

1.4 数据采集系统的结构框图 2

第二章  PTR8000+无线收发模块 4

2.1 PTR8000+概述 4

2.2 PTR8000+引脚说明 4

2.3 PTR8000+工作模式 5

2.4 PTR8000+配置 6

2.4.1  SPI接口寄存器的配置 6

2.4.2  SPI指令设置 6

2.4.3 射频配置 7

2.5  PTR8000+的SPI时序 9

2.5.1  PTR8000+的读操作 9

2.5.2  PTR8000+的写操作 10

2.6 PTR8000+的工作过程 11

2.6.1  PTR8000+的发送数据过程 11

2.6.2  PTR8000+的接收数据过程 12

2.7 PTR8000+的供电电压 13

第三章  数据采集 15

3.1 概述 15

3.2 A/D转换芯片TLC2543 15

3.2.1  概述 15

3.2.2  引脚排列 15

3.2.3  引脚说明 16

3.2.4  TLC2543的工作原理 16

3.2.5  TLC2543的参考电压 17

3.2.6  TLC2543的程序 17

第四章 单元模块设计 19

4.1液晶显示模块1602 19

4.1.1 1602引脚功能表 19

4.1.2 1602的基本操作时序 20

4.1.3 1602的程序 20

4.2 AT24C16串行PROM 21

4.2.1 概述 21

4.2.2 管脚配置 21

4.2.3 管脚描述： 22

4.2.4  总线协议 22

4.2.5 应答信号 22

4.2.6 AT24C16的写操作 23

4.2.7 AT24C16的读操作 24

第五章 数据通信 25

5.1 概述 25

5.2 串行通信原理 25

5.3 电平转换电路 25

5.4 串口通信程序 26

5.5 PC机通讯软件的设计 28

第六章 软件设计 30

第七章 系统测试 33

第八章  结束语 35

参考文献 36

附录 37

致谢 39