当启动后段时间后模数转换完后，等待段时间后单片机也可以读走数字量。图多路模拟开关及转换电路图单片机系统模块单片机的基本功能具有以下标准功能字节闪速存储器，字节内部，个口线，两个位定时计数器，个向量两级中断结构，个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，可降至的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止的工作，但允许，定时计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存中的内容，但振荡器停止工作并禁止其他所有部件工作指导下个硬件复位。单片机基本工作电路单片机正常工作，必须连接基本电路。基本电路包括晶振电路和复位电路。晶振电路单片机的时钟信号通常有两种产生方式是内部时钟方式，二是外部时钟方式。内部时钟方式是利用单片机内部的振荡电路产生时钟信号。外部时钟方式是把外部已有的时钟信号引入到单片机内。本设计所采用的是内部时钟方式。在单片机的和引脚外接石英晶体简称晶振，作为单片机内部振荡电路的负载，构成自激振荡器，可在单片机内部产生时钟脉冲信号。和可以稳定振荡频率，并使快速起振。本电路选用晶振，。复位电路复位是使单片机处于种确定的初始状态。单片机工作从复位开始。在单片机引脚引入高电平并保持个机器周期，单片机就执行复位操作。复位操作有两种基本方式种是上电复位，另种是上电与按键均有效的复位。本设计采用了后种复位电路。当获得高电平，随着电容的充电，引脚的高电平将逐渐下降。若该高电平能保持足够个机器周期，就可以实现复位操作。选择，。图单片机管脚及基本工作电路图键盘显示模块本设计键盘显示模块采用个操作按钮，位数码管作为显示。其中位数码管用于显示数据，位数码管显示功能号或通道号对每个通道，传感器参数与工程参数都可以通过键盘设定。通常情况下，仪表自动循环显示多路数据，也可通过键盘固定显示任路数据。键盘控制电路设计键盘控制电路由按键及其接口构成，键盘是单片机最简单的输入设备。常用键盘分为独立式键盘和矩阵式键盘。附录数字式智能多路巡检仪器件清单编号元件名称型号及规格数量单片机芯片感温元件多路模拟开关转换芯片锁存器晶振按键三极管压电蜂鸣器七段数码显示器电阻电阻电容电容电容引言在工业生产中，温度是最基本的检测参数之，温度的检测和控制直接和安全生产产品质量生产效率节约能源等重大技术指标相联系。随着半导体技术的发展，以单片机为主题，将计算机技术与测量控制技术结合起来组成的智能仪表在生产中得到了广泛的应用。这些智能仪器自身带有微处理器，在结构上自成体，能独立进行测试，使用灵活方便。然而在实际工业生产活动中常常包含许多工业参数需要测量，如温度湿度压力水位流量等，单独使用温度计湿度计压力计等分别测量温度湿度压力等等生产现场的工艺参数已经不能适应生产和生活的需要。数字式智能多路巡检仪可以测量多个传感器数据，通过巡回显示方式，在单台仪表上可以显示多个数据，因而可有效节省成本。随着电子技术的飞跃发展，数据采集巡回检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检测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，普通电路已无法满足日常生活及工业的控制需求，通常采用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，日益增大的市场需求，需要我们在这个方面做出更大的努力，因而需要套完善的解决方案。该设计正是从生产需要出发，低成本的多路数据采集系统的设计，配以不同的传感器完成各类数据的采集显示控制与数据汇总保存。因此，数字式智能多路巡检仪具有十分广阔的现实市场和潜在的市场要求。单片机与传感器单片机的主要性能参数是种低功耗，高性能的片内含有快闪可编程擦除只读存储器的位微控制器，使用高密度，非易失存储技术制造，并且与引脚和指令系统完全兼容。芯片上的允许在线编程或采用通用的非易失存储编程器对存储器重复编程。单片机的结构及特点采用引脚的双列直插式封装形式，内部由，的，的，个位的定时计数器和，个位的端口和个全双工串行通信口等部分组成。单片机具有系统结构简单收电流与电压信号。多路信号采集通道的选择在本设计中，输入信号为路的模拟信号，这就需要多通道结构。本系统采用多路分时的模拟量输入通道。这种结构的模拟量通道特点为对要求高。处理速度慢。硬件简单，成本低。软件比较复杂。图多路信号采集框图多路信号采集的实现本设计系统为八路的温度信号采集，而仅为路输入，故采用组成多路分时的模拟量信号采集电路，其硬件接口如图所示图多路模拟输入电路图多路模拟开关信号调理电路信号调理电路信号调理电路转换器单片机系统多路模拟开关多路开关，又称多路模拟转换器。多路开关通常有个模拟量输入通道和个公共的模拟输入端，并通过地址线上不同的地址信号把个通道中任通道输入的模拟信号输出，实现有线到线的接通功能。反之，当模拟信号有公共输出端输入时，作为信号分离器，实现了线到线的分离功能。因此，多路开关通常是种具有双向能力的器件。所以本设计选用多路开关，它是种单片通道开关。该芯片由电平转换器，带有禁止端的选译码器输入，分别加上控制的个模拟开关组成。多路模拟开关工作原理作为选功能时，若均为逻辑，则地址码经译码后使输出端和通道接通。其它情况下，输出端输出端和各通道的接通关系如下表八路通道关系表输入状态接通通道输入状态接通通道均不显示转换模块为了把温度湿度等信号采集电路测出的模拟信号转换成数字信号送处理，本系统选用了转换器，它精度高，速度快。由于芯片只有路输入，而本系统检测的多路信号输入，故选用多路选择电子开关，可输入多路模拟量。主要技术指标高阻抗状态输出分辨率位存取时间转换时间总误差工作温度为度度为度度模拟输入电压范围参考电压工作电压输出为三态结构特点及工作原理模数转换采用，对输入模拟量要求信号单极性，电压范围是，若信号太小，必须进行放大输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。有个引脚，其中管脚为数字信号输出端，与单片机口相连为片选端，接单片机口，接口，接单片机口。为时钟输入信号线，因的内部有，成本低，可靠性高，低功耗等特点。特别是内部集成了的程序存储器，使单片机系统的结构更加简单，也使其得到了广泛的应用。同时，它还具有高级语言编程的特点，指令丰富，软件开发简单。综上所述单片机是款性价比很高的单片机芯片，特别适合于仪器仪表的应用。所以本课题主要基于单片机，设计个多路传感器数据的测量与显示仪表。传感器温度传感器由于在工业生产中，温度是最基本的检测参数之，温度的检测和控制直接和安全生产产品质量生产效率节约能源等重大技术指标相联系。用于温度检测的传感器有热电偶热电阻和半导体集成温度传感器。热电偶价格便宜，但需要冷端补偿电路设计复杂。热电阻是中低温区最常用的种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定，测量范围广，构造简单，使用方便。其中铂热是阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。半导体集成温度传感器的主要特点是测温误差小微功耗适合远距离测温线性度好外围电路简单等。综上所述本次设计是从生产需要出发，低成本的多路数据采集系统的设计，配以不同的传感器完成各类数据的采集显示控制与数据汇总保存，单机实现过去多台仪器仪表所具备的功能。系统硬件设计系统整体设计方案本设计采用路输入，每路输入能支持多种形式的传感器接入电阻式如热电阻毫伏信号如热电偶及标准信号输入如对于不同传感器接入信号，能进行软件整定与校正采用个操作按钮，位数码管作为显示，其中位数码管用于显示数据，位数码管显示功能号或通道号对每个通道，传感器参数与工程参数都可以通过键盘设定。通常情况下，仪表自动循环显示多路数据，也可通过键盘固定显示任路数据。硬件总体结构硬件部分是整个仪表的重要部分，其设计的好坏直接影响到整机的性能，本仪器以单片机为核心。整个硬件系统分为以下几个模块传感器模拟信号采集处理模块，转换模块，键盘及显示模块，单片机系统模块及报警控制模块。图系统方框图多路模拟开关信号采集模块转换模块单片机系统键盘显示器报警控制模块多路信号采集模块模拟信号放大电路由于有些传感器的输出电流或电压不足以进行处理，需要对信号进行转换和放大。由于四运算放大电路具有电源电压范围宽，静态功耗小，可单电源使用，价格低廉等优点，因此本设计采用作为运算放大器。模拟信号放大电路如下图所示。图模拟信号放大电路放大倍数为。通过增加或去掉电阻可分别接子程序键盘扫描子程序对按下的键进行判断，并转到按下的相应键对应的程序段，执行相应的功能。按键产生抖动原因及解决方案实际中，在按下个键时，被按按键的弹簧总会有轻微的抖动。，分别是闭和和释放的抖动时间，抖动时间的长短与按键的机械特性有关，般为。为确保对键的次闭和仅做次处理，必须去抖动，这可以分别通过软件和硬件两种方法实现。如果用硬件来实现去抖动，那就需要增加必要的采样程序送采样数据地址送通道号初值送出通道号启动读数据修改地址及通道号各通道都采样次返回元器件这样就使得电路变的复杂，而且也不经济，所以本设计选用了软件去抖动的方法具体实现的方法就是，当检测到有按键按下后通过软件延时段时间后再进行扫描，如果延时后检测到仍然有键按下，这时才读取键值并存入寄存器，从而达到了去抖动的效果。窜键的处理用户在操作时常常因不小心同时按下了个以上的按键的处理般用软件的方法解决，也有用硬件方法实现的，但是用硬件的方法既复杂有不经济，而用软件的方法只需几行程序就能够解决，所以在本设计中我选用了软件的方法完成窜键的处理。在单片机的数据存储单元中预先设定了窜键标志寄存器。窜键标志寄存器在行扫描期间用于记录被按按键个数，故发生窜键时窜键标志必大于。在行扫描时不