基于MCU PIC16F877数据采集系统（终端部分）
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摘要
本文在总结分析数据采集系统的基本构成、种类及其特点的基础上，本着顺应数据采集系统发展趋势以及方便、实用、可靠及经济等设计原则，设计开发了基于单片机PIC16F877的数据采集系统。该系统能够对1～5V的模拟量进行采集，能采集8路开关量，能够输出1～5V的模拟量，还能进行开关量控制。此外，该系统配有能实时显示数据采集结果的液晶显示器模块及实现与上位机通信功能的通信接口。
借助MPLAP-IDE集成开发环境软件来进行编程和离线仿真，与在线调试器配合使用可以实现在线编程、在线调试及程序下载功能。这使得设计开发过程变得更容易。
为了验证扩展口、A／D转换和D／A功能，还自己制作一个包括8路模拟量输入、开关量输入、8路LED、4个数码管和D／A转换电路辅助电路板。通过对各个部分测试后表明均运行正常，达到设计要求。
Based on analyzing and sumerizing basic structure, genres, and their features of data-acquisition systems, the data-acquisition system based on MCU PIC16F877 is designed, which is following the tendency of data-acquisition system and the design principle ?convenience, good practicability, high reliability, and low cost. By this data-acquisition system, 1-5V analog signal and 8-channel switch signal can be collected, and the control of switch signal and 1-5V analog signal output can be realized. Besides, with the liquid crystal display and seriel interface, the system can show the collected and processed data and fulfil the function of communication with the upper microcomputer.
By means of the integrated development environment -Mplab-IDE software, assembling program and off-circuit simulation can be made. Using it with the in-circuit debugger together makes the system realize the functions of in-circuit programming, in-circuit
debugging, and downloading the assembling program, so it makes the process of designing and developing for the system easier.
For the purpose of testing the function of extended ports, digital-to-analog conversion and analog-to-digital conversion, an auxiliary experiment board is made, it includes analog signal outputs, switch signal outputs, LED circuit, eight-segment nixie tubes and a digital-to-analog conversion circuit. The result of testing every section of the system shows that the system can work in going order and meet the designing demands.
借助MPLAP-IDE集成开发环境软件来进行编程和离线仿真，与在线调试器配合使用可以实现在线编程、在线调试及程序下载功能。这使得设计开发过程变得更容易。
为了验证扩展口、A／D转换和D／A功能，还自己制作一个包括8路模拟量输入、开关量输入、8路LED、4个数码管和D／A转换电路辅助电路板。通过对各个部分测试后表明均运行正常，达到设计要求。
Based on analyzing and sumerizing basic structure, genres, and their features of data-acquisition systems, the data-acquisition system based on MCU PIC16F877 is designed, which is following the tendency of data-acquisition system and the design principle ?convenience, good practicability, high reliability, and low cost. By this data-acquisition system, 1-5V analog signal and 8-channel switch signal can be collected, and the control of switch signal and 1-5V analog signal output can be realized. Besides, with the liquid crystal display and seriel interface, the system can show the collected and processed data and fulfil the function of communication with the upper microcomputer.
By means of the integrated development environment -Mplab-IDE software, assembling program and off-circuit simulation can be made. Using it with the in-circuit debugger together makes the system realize the functions of in-circuit programming, in-circuit
debugging, and downloading the assembling program, so it makes the process of designing and developing for the system easier.
For the purpose of testing the function of extended ports, digital-to-analog conversion and analog-to-digital conversion, an auxiliary experiment board is made, it includes analog signal outputs, switch signal outputs, LED circuit, eight-segment nixie tubes and a digital-to-analog conversion circuit. The result of testing every section of the system shows that the system can work in going order and meet the designing demands.
引文
[1] 魏睛宇等．数据处理概论．北京：中国统计出版社．1994．P1-5
[2] 沈兰荪．数据采集与处理．北京：能源出版社．1987．P1-5，74-89，94-118
[3] 程佩青．数字信号处理教程(第二版)．北京：清华大学出版社．2002．P1-5
[4] 李学海．PIC单片机实用程序—基础篇．北京：北京航空航天大学出出版社，2002．P1-16
[5] Microchip Technology Inc. PIC16F87XData Sheet: 28/40-Pin 8-Bit CMOS FLASH Microcontrollers. 2001
[6] 李学海．PIC单片机实用教程—提高篇．北京：北京航空航天大学出版社．2002．P14-33，474-484
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[8] 杨明发，林荣文．PIC单片机在自动供水系统中的应用技术．现代电子技术．第1期，总第132期，2002．P66-68
[9] 陈善富，王荣．PIC微控制器在火灾感温探测器中的应用．自动化仪表．Vol．23，No．3，2002．P27-30
[10] 张尉，朱元清．PIC单片机在雷达同步脉冲信号产生器中的应用．电子技术应用．第12期，1998．P61-63
[11] 李建杰，陈东，王军PIC单片机在演播室同步系统中的应用．广播与电视技术．第1期，2001．P107-109
[12] 裘迅．PIC单片机在中央空调控制器中的应用．电子工程师．Vol．28，No．6，2002．P4-6
[13] PIC系列单片机在工业控制中的应用．微计算机信息．第6期，1994．P20-21
[14] 徐军，王建滨，马培荪，秦昌骏，郝颖明．一种基于PIC控制的柔体机器人系统．机械与电子．第2期，2002．P3-6
[15] 俞建荣，张卫义，高泽民．一种温度PIC单片机智能控制系统的研究．新技术新工艺·热加工技术．第11期，2001．P29-30
[16] 仇正罗．用PIC单片机构建智能数据采集卡．工业控制计算机．第6期，1997．P17-18
[17] 罗琳．一种高性能便携式PIC单片机湿度检测仪的研制．电子技术应用．第1期，2000．P30-32
[18] 郝平，李嘉荫．PIC单片机在工业控制中的应用．微型电脑应用．第1期，1996．P60-63
[19] 苏德智．用PIC单片机制作电感测量仪．电子技术应用．第6期，1998． P4-5
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[23] S.Salmons G.T.Gunning,I.Taylor,S.R.W.Grainger.D.J.Hitchings,J.Blackhurst,J.C.Jarvis.ASIC or PIC? Implantable stimulators based on semi-custom CMOS technology or low-power microcontroller architecture.Medical Engineering and Physics Vol
23,Issue:1,January,2001． P 37-43
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[43] 刘海．在微机测控系统中抗工频干扰的复合滤波器设计．测控技术．第21卷，第6期，2002．P63-66
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