一、设计任务
设计一个八路数据采集系统，系统原理框图如下：
主控器能对50米以外的各路数据，通过串行传输线（实验中用1米线代替）进行采集的显示和显示。具体设计任务是：
（1）现场模拟信号产生器。
（2）八路数据采集器。
（3）主控器。
本设计是基于GPRS网络通信的数据采集系统，主要采用AT89C52单片机控制GPRS模块，利用短消息传输来实现远程数据采集系统的方案。系统由远程数据采集系统的功能设计、数据采集终端的硬件设计、软件的设计组成。
根据系统需求，系统需要提供的功能如下:
·采集功能:对经过传感器和变送器转变的标准电压或电流信号，进行A/D转换，变成数字化的数据，这些数据可以通过单片机以短消息方式进行GPRS远程传送。
·短消息提交数据功能:可以定时发送或控制中心指定查询，也可为主机轮询方式。
·控制中心数据库:记录每个终端情况并对数据进行必要的处理。
·控制中心远端控制功能:控制中心可以通过短消息对终端发送方式、数据格式、主机号码等进行修改，并实现开关量的输入去控制开关量的输出。
采样数据处理程序
CHU1LI:PUSH A
PUSH PSWMOV PSW, #01H ;定义‘1'区的工作寄存器
MOV R0, #X0_ BUF ;置采样数据首址
MOV A, X0_ BUF ;将采样值给累加器
MOV R3, A ;初始化SUM=Xi
MOV R2, #0
MOV R4, A
MOV R5, A
MOV R7, #9 ;再采样9次
LI1:INC R0
MOV A, @R0 ;继续取下一单元采样值
MOV R6, A ；暂存XI
ADD A, R3 ；SUM=SUM+Xi
CLR A
ADDC A, R2
MOV R2, A
MOV A, R6 ;取XI
SUBB A, R4 ；MAX>Xl？
JC LI2
MOV A, R6 ; 更新MAX
MOV R4, A
SJMP LI3
LI2、LI3、LI4、LI5程序类似
片外存储扩展电路
Intel 6264是8K X 8 SRAM，单一的+5V电源，所有的输入端和输出端都与TTL电路兼容。它与单片机连接电路图如下
本系统在抗干扰方面考虑了如下的问题。
a:电源去耦，在电源线和地线之间并联47uF和0. 1 uF两个去耦电容，并联大电容为了去除低频干扰，并联小电容为了去除高频干扰。
b:加宽地线和电源线，加宽后的地线和电源线是信号线的7倍。
c:所有芯片可靠接地，并且接地线构成环路。
d:手工布置元件和布线，连线尽可能短。
e:双面板两面的线条尽可能垂直交叉。
f:避免来自传感器，测量信号功能模块，控制信号功能信号的干扰，模拟电路通路通过隔离放大器进行隔离，数字电路通过光电祸合器进行隔离。
g:软件设计中采用一些方法抗干扰，如软件数字滤波，去抖动，重复初始化等。
本系统的GPRS模块是由MOTOROLA公司推出的G20模块，G20是一款全新的嵌入式GSM/GPRS模块，采用最先进的技术己满足数据以及语音通讯市场;GSM/GPRS (G20)模块是一款外观精巧并集成了优良特性的产品，为加速和简化客户开发过程提供了帮助。
http://www.sogou.com/link?url=DSOYnZeCC_owkDvmYG0gMz-JrNZwwuWKqLEQrRqchA8VqZfaLhwy7udnAyQMunK4Y3POiWtZ8dxd-
4ud3wkh5lCVIngUsCOtRKDkLY5XSV8.&query=G20%E6%A8%A1%E5%9D%97
系统结构组成：
在单片机系统上加GPRS模块构成网络通信的硬件原理框图如下
工作过程如下:在远端的数据经过传感器、变送器等转变成标准信号，经光电隔离后，再通过A/D转换，转变成数字量;而开关量经光电耦合器后输入，单片机来控制开关量输出，输出量通过反向驱动器和光祸合器后带动大功率器件工作;采集的数据和开关量状态通过单片机的主控程序和GPRS调制解调器(G20模块)发送出去。本系统是利用短消息方式发送的，发送的指令编码在短消息中，当从机接收到主机的短消息后，通过对短消息解码，提取控制命令，执行相应的操作，把操作结果编码成短消息串并传回主机;主机接收从机发回来的短消息经过解码就可以得知系统的各种状态信息。
硬件设计：
ATMEL公司的51系列除了C51、S51，还有AT89C2051, AT89C1051等品种，这些芯片是在AT89C51的基础上将一些功能精简掉后形成的精简版。AT89C2051取掉了PO口和P2口，内部的程序FLASH存储器也小到2K，相应的价格也低一些，特别适合在一些智能玩具，手持仪器等程序不大的电路环境应用;AT89C1051在2051的基础上，再次精简掉了串口功能等，程序存储器再次减小到1k，当然价格也更低。所以，根据本系统的特点，为了保证短信单片机接口的性能和扩展性，选用ATMEL公司的AT89C52单片机。
系统体系
远程数据采集终端由传感器、单片机、GPRS通信模块等组成，完成环境数据的采集、处理和传输。中心数据处理模块由GPRS通信模块和后台数据库组成，对远端发送上来的数据进行分析和处理，同时，也要根据需要对远端数据采集模块发出命令，由远端数据采集模块完成相应的动作。
系统采用AT89C52作为控制主芯片，AT89C52为ATMEL推出的兼容MCS-51的单片机，内置8k字节Flash ROM，拥有256字节RAM。由于内置ROM，因此在电路设计上可以省去外接程序存储器，缩小了PCB板的面积，也提高了整个系统的可靠性。由于系统处理的是短消息字符串，片内256字节的RAM不够用来处理大量的字符串数据，因此在片外连接了一块静态存储器6264，拥有8K字节容量，就可以满足系统的要求。
AD转化部分采用ADC0809，外加光耦隔离
系统框图