專利名稱：一種電壓采集器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電壓采集器。
背景技術：
隨著測控技術的迅猛發(fā)展，以嵌入式計算機為核心的數據采集系統(tǒng)已經在測控領 域中占到了統(tǒng)治地位。數據采集系統(tǒng)是將現場采集到的數據進行處理、傳輸、顯示、存儲等 操作。數據采集系統(tǒng)的主要功能是把模擬信號變成數字信號，并進行分析、處理、存儲和顯
7J\ ο現今的測控系統(tǒng)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 機處理的都是數字信號，而外部世界大都為模擬量，數據采集系統(tǒng)就成為了計算機與外部 世界聯系的橋梁，是測控系統(tǒng)和儀器儀表中的重要環(huán)節(jié)。而現代科研、工業(yè)生產、交通運輸、 臨床醫(yī)學等對數據采集系統(tǒng)提出越來越高的要求，高速度、高精度、能在動態(tài)的條件下測量 是數據采集系統(tǒng)的發(fā)展方向。所謂電壓采集器，是用來采集電壓的。本實用新型是基于微處理器的電壓采集器。 開發(fā)一個可以將外部電壓通過A/D轉換器轉換為數字量后通過串行口將電壓值傳給PC機 的電壓采集器。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種電壓采集器，基于微處理器將外部電壓采集后，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采集器，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后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。上述的電壓采集器，其中，核心模塊是89c51單片機。上述的電壓采集器，其中，模數轉換模塊是ADC0809芯片。上述的電壓采集器，其中，串口設備是串口接口電路MAX232。上述的電壓采集器，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(yōu)點在于1.超低功耗由于本電壓采集器采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，結構簡單本電壓采集器效率高，僅使用幾個芯片或元件即可實現；3.易于實現該電壓采集器易于實現，費用低，可以廣泛應用。
圖1是本實用新型提供的電壓采集器的結構框圖。
具體實施方式
以下結合圖1，詳細說明本實用新型一個優(yōu)選的實施例。如圖1所示，圖1是本實用新型提供的電壓采集器的結構框圖。一種電壓采集器， 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轉換為數字量后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芯片的外部引腳和指令系統(tǒng)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(tài)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、指令譯碼器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，用于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字節(jié)，地址為00Η-7 ，用于存放運算的中間結果、數 據暫存以及數據緩沖等。在128字節(jié)的RAM中，有32字節(jié)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里統(tǒng)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字節(jié)RAM在一個隊列里編址，地址為80H-FHL在這128字節(jié)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位并行接口，即P0-P3。它們都是準雙向端口， 每個端口各有8條I/O線，均可輸入/輸出。P0-P3 口 4個鎖存器同RAM統(tǒng)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位并行口外，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芯片。ADC0809由一個8路模擬量開關，一個地址鎖存 與譯碼器，一個8路A/D轉換器和一個三態(tài)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(tài)輸出鎖器用于鎖存A/D轉換 完的數字量，當OE端為高電平時，才可以從三態(tài)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采集器是用來采集電壓的，首先，通過ADC0809芯片來進 行A/D轉換。由于ADC0809芯片在進行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端口上，所以從p3. 3輸出時鐘信號給ADC0809芯片使用。 經過A/D轉換后的數據，通過89c51顯示在數碼管上。最后通過串口把數據發(fā)送給計算機， 這樣就完成了電壓采集的全過程。盡管本實用新型的內容已經通過上述優(yōu)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后，對于 本實用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實用新型的保護范圍應由所附 的權利要求來限定。
權利要求一種電壓采集器，其特征在于，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)轉換為數字量后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所述的電壓采集器，其特征在于，所述的核心模塊(1)是89c51單片機。
3.如權利要求1所述的電壓采集器，其特征在于，所述的模數轉換模塊(2)是ADC0809-H-· I I心片。
4.如權利要求1所述的電壓采集器，其特征在于，所述的串口設備(4)是串口接口電路 MAX232。
專利摘要一種電壓采集器，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后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(yōu)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；該電壓采集器易于實現，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(yōu)先權日2010年4月8日
發(fā)明者侯東良 申請人:上海第二工業(yè)大學