AI、DI、AO和DO的通用模块的设计开题报告

1. 研究目的与意义

数据采集，又称数据获取，是利用一种装置，从系统外部采集数据并输入到系统内部的一个接口。近年来，数据采集及其应用受到了人们越来越广泛的关注，数据采集系统也有了迅速的发展，它可以广泛的应用于各种领域。

数据采集技术是信息科学的重要分支之一，它研究信息数据的采集、存储、处理以及控制等问题。它是对传感器信号的测量与处理, 以微型计算机等高技术为基础而形成的一门综合应用技术。数据采集也是从一个或多个信号获取对象信息的过程。随着微型计算机技术的飞速发展和普及，数据采集监测已成为日益重要的检测技术，广泛应用于工农业等需要同时监控温度、湿度和压力等场合。数据采集是工业控制等系统中的重要环节,通常采用一些功能相对独立的单片机系统来实现，作为测控系统不可缺少的部分，数据采集的性能特点直接影响到整个系统。

一般数据采集系统主要应用于：

1．生物医学信号处理

2. 研究内容和预期目标

通过研究，希望能够了解和掌握单片机89C51的内部结构及主要工作原理，完成其外围电路的设计，实现通用多通道的DI、DO和AI模块设计。

AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，TLC2543是一种可以节省大量单片机I/O接口、使用串行方式的A/D转换器，工作时序灵活，方便与单片机连接。所以本次设计应以89C51为平台，以汇编语言或C语言为基础，通过硬件与软件的设计，有效的实现单片机对TLC2543A/D转换芯片的控制以及两者之间的通信，实现多通道AI模块的设计。同时，由于本论文将多个模块建立在一个单片机上，单片机的引脚数量不能满足要求，考虑到89C51的可扩展性和通用性，我们还应对89C51的端口进行扩展，例如可以用8255扩展芯片来扩展89C51的引脚。一般我们研究的是单片机的8路输入和输出，我们也可以通过外加一些扩展芯片和控制器件来实现单片机的多路（16路）输入和输出。

3. 研究的方法与步骤

方法：通过查阅相关文献，充分掌握单片机89c51的相关知识、tlc2543a/d转换芯片的相关知识以及数字信号模拟信号的采集装置的研究成果。利用上机实验实现基于多通道ai、di、ao、do通用模块的设计。

步骤：

1.搜集资料,确定设计思路。

2.设计系统的总体框图。

4. 参考文献

[1] 肖金球．单片机原理与接口．北京：清华大学出版社，2004.12

[2] 肖金球.增强型51单片机与仿真技术[m].北京：清华大学出版社，2011.

[3] 何立．mcs-51系列单片绩应用系统设计．北京：北京航空航天大学出版社，1990

[4] 徐爱钧．单片机高级语言c51应用程序设计．北京：电子工业出版社，1998.6

5. 计划与进度安排

（1）3月1日——3月10日：复习相关理论知识，查阅资料，掌握相关芯片资料，完成开题报告；

（2）3月11日——3月27日：进行系统整体设计；

（3）3月28日——4月10日 系统硬件设计，原理图绘制；

（4）4月11日——4月24日 系统软件设计，编写程序；