基于ADC0809和51单片机的多路数据采集系统设计

0809与MCS-51系列单片机的接口电路如图5所示。图中，74LS373输出的低3位地址A2、A1、A0加到通道选择端A、B、C，可作为通道编码。其通道基本地址为0000H～0007H。8051的WR与P2.7经过或非门后，可接至0809的START及ALE引脚。8051的RD与P2.7经或非门后则接至0809的OE端。0809的EOC经反相后接到8051单片机的P3.3(INT1)。

3 单片机与PC机的互连

目前的串行通信接口标准都是在RS-232标准的基础上经过改进而形成的。RS-323C标准是美国EIA(电子工业联合会)与BELL等公司一起开发通信协议。它适合于数据传输速率在0～20000b/s范围内的通信。这个标准对串行通信接口(如信号线功能、电器)特性都作了明确规定。由于通行设备厂商都生产与RS-232C制式兼容的通信设备，因此，它作为一种标准，目前已在微机通信接口中广泛采用。

3.1 电气特性

EIA-RS-232C对电器特性、逻辑电平和各种信号线功能都作了规定。在TxD和RxD上，逻辑1(MARK)电平为-3V～-15V，逻辑0(SPACE)电平为+3～+15V；而在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制线上，信号有效(接通，ON状态，正电压)电压为+3V～+15V，信号无效(断开，OFF状态，负电压)电压为-3V～-15V。

以上规定说明了RS-323C标准对逻辑电平的定义。对于数据(信息码)：逻辑"1"(传号)的电平低于-3V，逻辑"0"(空号)的电平高于+3V；对于控制信号；接通状态(ON)即信号有效的电平高于+3V，断开状态(OFF)即信号无效的电平低于-3V，也就是说，当传输电平的绝对值大于3V时，电路才可以有效地检查出来，介于-3～+3V之间的电压无意义。低于-15V或高于+15V的电压也认为无意义，因此，实际工作时，应保证电平在±(3～15)V之间。

对于EIA-RS-232C与TTL的转换，由于EIARS-232C是用正负电压来表示逻辑状态，它与TTL以高低电平表示逻辑状态的规定不同。因此，为了能够同计算机接口或与终端的TTL器件连接，就必须在EIA-RS-232C与TTL电路之间进行电平和逻辑关系的变换。实现这种变换的方法可用分立元件，也可用集成电路芯片。

3.2 DB-9连接器

DB-9连接器作为提供多功能I/O卡或主板上COM1和COM2两个串行接口的连接器。它只提供异步通信的9个信号。由于DB-9型连接器的引脚分配与DB-25型引脚信号完全不同。因此，若要与配接DB-25型连接器的DCE设备进行连接，就必须使用专门的电缆线。

设计时对电缆长度的要求是在通信速率低于20kb/s时，RS-232C所直接连接的最大物理距离应为15m(50英尺)。

根据RS-232C标准规定，若不使用MODEM，在码元畸变小于4%的情况下，DTE和DCE之间的最大传输距离为15m(50英尺)。由于这个最大距离是在码元畸变小于4%的前提下给出的。因此，为了保证码元畸变小于4%的要求，本接口标准在电气特性中规定，驱动器的负载电容应小于2500pF。

3.3 单片机与MAX232的连接

MAX232是一种双组驱动器/接收器，该芯片可完成TTL←→EIA双向电平转换。其片内含有一个电容性电压发生器，可以在单+5V伏电压供电时提供EIA/TIA-232-E电平。每个接收器都应将EIA/TIA-232-E电平转换为5VTTL/CMOS电平。这些接收器具有1.3V的典型门限值及0.5V的典型迟滞，而且可以接收30V输入。每个驱动器都应将TTL/CMOS输入电平转换为EIA/TIA-232-E电平。所有的驱动器，接收器及电压发生器都可以在德州仪器公司的元件库中得到标准单元。MAX232的工作温度范围为0～70℃。

图6所示是MAX232芯片的工作电路图。在实际应用中，该器件对电源的噪声很敏感。图中的四个取同样数值的电解电容(1.0μF/16V)，用以提高抗干扰能力。本设计可从MAX232芯片中的两路发送接收器中选用一路作为接口，但设计时应注意发送与接收的对应。

4 结束语

本文给出了一个基于AD0809和单片机的多路数据采集系统的硬件实现方法，该方法在终端采用8051单片机为核心来控制数据采集及数据上传工作，并通过A/D转换器将0～5V的直流电压转换为计算机可以进行处理的数字信号，然后经过单片机对其进行处理，从而完成在终端显示以及将数据上传等功能。系统中的上位机完成对所采集的数据进行显示及对下位机的控制等功能。