单片机多路数据采集控制系统课程设计报告概要

1、单片机多路数据采集控制系统课程设计报告叶醒Xb09610118余希Xb09610120一、设计目的运用单片机原理及其应用等课程知识，根据题目要求进行软硬件系统的设计和调试，从而加深对本课 程知识的理解，把学过的比较零碎的知识系统化，比较系统的学习开发单片机应用系统的基本步骤和基本 方法，使学生应用知识能力、设计能力、调试能力以及报告撰写能力等有一定的提高。二、设计要求用8051单片机设计数据采集控制系统，基本要求如下：基本部分：1可实现8路数据的采集，假设8路信号均为05V的电压信号。2.采集数据可通过LCD显示，显示格式为通道号电压值，如01 4.5。3可通过键盘设置采集方式：单点采集、多路

2、巡测、采集时间间隔。4具有异常数据声音爆晶功能：对第一路数据可设置正常数据的上限值和下限值，当采集的数据出现异 常，发出报警信号。选作功能：1异常数据音乐报警。2可输出8路顺序控制信号，设每路顺序控制信号为一位，顺序控制的流程为：二、总体设计我们选择单片机与A/D转换芯片结合的方法实现本设计。使用的基本元器件是：AT89C52单片机,ADC0809模数转换芯片，LCD显示器，按键，电容，电阻，晶振等。数字电压测量电路由A/D转换、数据处理及显示控制等组成。A/D转换由集成电路ADC0809完成。ADC0809具有8路拟输入端口，地址线（23- 25脚）可决定对哪一路模拟输入作A/D换。22脚为

3、地址锁存控制，当输入为高电平时，对地址信号进行锁存。6脚为测试控制，当输入一个2uS宽高电平脉冲时，就开始A/D转换。7脚为A/D转换结束标志，当A/D转换结束时，7脚输出高电平。9脚为A/D转换数据 输出允许控制，当0E脚为高电平时，A/D转换数据从该端口输出。10脚为0809的时钟输入端。单片机 的P1.5P1.7、P3端口作1602液晶显示控制。P2端口作A/D转换数据读入用，P0端口用作0809的A/D转换控制。通过对单片机p3.5口置低电平控制LED亮灯，p3.4口置高电平时蜂鸣器报警。流程图:延时6秒工序71延时工序门延时3秒开始主要程序介绍：CLR P1.7MOV A,R0MOV

4、 DPTR,#1FFFHRL ARL ARL ARL ARL AMOV P0,AMOV P2,#0CLR P3.6SETB P3.6AD2:JNB P3.2,AD2MOVX A,DPTRMOV R1,ARET是选择 ADC0808ADC0808 的哪个口读电压，然后手动开启 ADC0808ADC0808 工作，再将读到的代表电压的二进制送 入单片机内部MOV A,R1MOV DPTR,#ADTAB_1MOVC A,A+DPTRMOV R2,AMOV A,R1MOV DPTR,#ADTAB_2MOVC A,A+DPTRMOV R3,ARET将读到的二进制数进行查表转化，转化为可识别的电压，再处理

5、，然后通过数码管输出四、硬件设计2 2. PCBPCB 图FST 3r.T=崔riETncri i.TriTPMriHJR EC3i e i科“-Jas US X 1土Z :3：1FE.XiFllFKHri=n:ridn#iFITlT6 r%n iRST1F33WFHHJITf出nKE30 E：-SA3：E-LL_E2_je BIij ! 14： A 13H H -=-0T3EE 一iicrMLnsr_*3E AtEHT1 atwa1O旦I=CE： sa程rIE1 1田l131A3.3.80C5280C5280C52是INTEL公司MCS-51系列单片机中基本的产品，它采用INTEL公司可靠的

6、CHMOS工艺技术制造的高性能8位单片机，属于标准的MCS-51的HCMOS产品。它结合了HMOS的高速和高密度技术及CHMOS的低功耗特征，它基于标准的MCS-51单片机体系结构和指令系统，属于80C51增强型单片机版本，集成了时钟输出和向上或向下计数器等更多的功能，适合于类似马 达控制等应用场合。80C52内置8位中央处理单元、256字节内部数据存储器RAM、8k片内程序存储器(ROM)、32个双 向输入/输出(I/O)口、3个16位定时/计数器和5个两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内时钟振荡 电路。此外，80C52还可工作于低功耗模式，可通过两种软件选择空闲和掉电模式。在空闲模式下

7、冻结CPU而RAM定时器、串行口和中断系统维持其功能。掉电模式下，保存RAM数据，时钟振荡停止，同时停止芯片内其它功能。80C52有PDIP(40pin)和PLCC(44pin)两种封装形式。4.4.ADC0809ADC0809ADC0809是美国国家半导体公司生产的CMOS工艺8通道，8位逐次逼近式A/D模数转换器。其内部有一个8通道多路开关， 它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。是目前国内应用最广泛的8位通用A/D芯片。本数据采集系统采用单片机作为处理器。单片机所处理和传输的都是不连续的数字信号，而实际中遇 到的大都是连续变化的模拟量，模拟量经传

8、感器转换成电信号后，需要模/数转换将其变成数字信号才可以输入到数字系统中进行处理和控制，因此，把模拟量转换成数字量输出的接口电路，即A/D转换器就是现实信号转换的桥梁。目前，世界上有多种类型的A/D转换器，如并行比较型、逐次逼近型、积分型等。本文采用逐次逼近型A/D转换器，该类A/D转换器转换精度高，速度快，价格适中，是目前种类最多，应用最广的A/D转换器。逐次逼近型A/D转换器一般由比较器、D/A转换器、寄存器、时钟发生器以及控制逻辑电路组成。2T2O口_Y1XTALNdm PHNDTNP3.4K1F3#riP3f(FiFflirwoLjJI ?INZIHHADiAAD aW CALEIn

9、k -RV1VH.EF(*|tflLMWTKre_L申,pPUFP垃垃PPUSPJDilL-BMWraF33WTTP：3.EFljMTIPl.smMIj.twA3ZiiiIHZ11口 的6-PBkkraM P7闹阳-c11隹乜HIK Eis豎急罷is 2S3TH?R1*仁仁*3 _AD A从从ti H寻丁:raU六、主程序VREFMVUPCCITJUCT7+HCCIZ0 TE拆拆LCD1UUOBEL&UT1PUTT0UT30UTQUT5OUTTOUTB1 匪口.2-ffi SM軸建軸建_口口LUME*W ZB nn. !E Ua aoaoaoaRV2irnHEBFACHE:I t/J-

10、ORG 00H AJMP MAINORG 30H RS EQU P1.6 RW EQU P1.7 E EQU P1.5MAIN:MOV R0,#00HMOV R4,#01HANJIAN:JNB P1.0,MOSHI0JNB P1.1,MOSHI1SJMP ANJIANMOSHI0:;按键1功能多路顺序采集电压AN1:JNB P1.0,AN1ACALL J0INC R0INC R4JNB P1.0,MOSHI0JNB P1.1,MOSHI1ACALL DELAY1JNB P1.0,MOSHI0JNB P1.1,MOSHI1ACALL DELAY1JNB P1.0,MOSHI0JNB P1.1,M

11、OSHI1ACALL DELAY1SJMP MOSHI0MOSHI1:;按键2暂停和单点采集AN2:JNB P1.1,AN2ACALL J0INC R0;判断按键是否按下INC R4SJMP ANJIANDELAY1: ;电压显示间隔延迟MOV 43H,#02HD3:MOV 40H,#0FFHD1:MOV 41H,#0FFHD2:DJNZ 41H ,D2DJNZ 40H,D1DJNZ 43H,D3RETJ0:;显示单个电压主程序CJNE R0,#08H,J1MOV R0,#00HCJNE R4,#09H,J1MOV R4,#01HJ1:LCALL ADLCALL VHDMOV P0,#0000

12、0010B ;数码管初始化ACALL LOOPMOV P0,#00111000BACALL LOOPMOV P0,#00001111BACALL LOOPMOV P0,#00000110BACALL LOOPMOV P0,#0C0HACALL LOOPMOV P0,#01011011BACALL XIANMOV P0,#0C1HACALL LOOPMOV P0,#00110000BACALL XIANMOV P0,#0C2HACALL LOOP;对数码管中数据显示位置确定;给数码管赋要显示的数据MOV A,R4ADD A,#00110000BMOV P0,AACALL XIANMOV P0,#

13、0C3HACALL LOOPMOV P0,#01011101BACALL XIANMOV P0,#0C4HACALL LOOPMOV A,R2ADD A,#00110000BMOV P0,AACALL XIANMOV P0,#0C5HACALL LOOPMOV P0,#00101110BACALL XIANMOV P0,#0C6HACALL LOOPMOV A,R3ADD A,#00110000BMOV P0,AACALL XIANMOV P0,#0C7HACALL LOOPMOV P0,#01010110BACALL XIANRETAD:;打开ADC0808启动A/D转化，将输出的二进制读入

14、CLR P1.7MOV A,R0DELAY:;检测数码管是否正忙MOV DPTR,#1FFFHRL ARL ARL ARL ARL AMOV P0,AMOV P2,#0CLR P3.6SETB P3.6AD2:JNB P3.2,AD2 MOVX A,DPTR MOV R1,ARETVHD:;查表程序，对读入的二进制对应的电压查找MOVA,R1MOVDPTR,#ADTAB_1MOVCA,A+DPTRMOVR2,AMOVA,R1MOVDPTR,#ADTAB_2MOVCA,A+DPTRMOVR3,ARETLOOP:;对数码管写指令代码CLR RSCLR RWCLR EACALL DELAYSETB

15、ERETMOV P0,#0FFHCLR RSSETB RWCLR ENOPSETB EJB P0.7,DELAYRETXIAN: ;写入数码管要显示的数据SETB RSCLR RWCLR EACALL DELAYSETB ERETADTAB_1:;查表程序DB0,2,1,3,0,3,1,4,0,2,1,4,0,3,2,4,0,2,1,3,0,3,2,4,0,3,1,4,1,3,2,4,0,2,1,3,0,3,2,4,0,2,1,4,1,3,2,4,0,2,1,4,0,3,2,4,0,3,1,4,1,3,2,4DB0,2,1,3,0,3,1,4,0,2,1,4,1,3,2,4,0,2,1,4,0

16、,3,2,4,0,3,1,4,1,3,2,4,0,2,1,3,0,3,2,4,0,2,1,4,1,3,2,4,0,2,1,4,0,3,2,4,0,3,1,4,1,3,2,5DB0,2,1,3,0,3,1,4,0,2,1,4,1,3,2,4,0,2,1,3,0,3,2,4,0,3,1,4,1,3,2,4,0,2,1,3,0,3,2,4,0,2,1,4,1,3,2,4,0,2,1,4,0,3,2,4,0,3,1,4,1,3,2,5DB0,2,1,3,0,3,1,4,0,2,1,4,1,3,2,4,0,2,1,4,0,3,2,4,0,3,1,4,1,3,2,4,0,2,1,3,0,3,2,4,0,3

17、,1,4,1,3,2,4,0,2,1,4,0,3,2,4,0,3,1,4,1,3,2,5ADTAB_2:DB0,5,3,8,6,1,9,4,3,8,6,1,9,5,2,7,2,7,4,9,8,3,0,5,5,0,7,2,1,6,4,9,1,6,3,8,7,2,0,5,4,9,6,2,0,5,3,8,2,7,5,0,9,4,1,6,5,1,8,3,2,7,4,9DB0,5,3,8,7,2,9,4,4,9,6,1,0,5,2,7,2,7,5,0,8,3,1,6,5,0,8,3,1,6,4,9,1,6,4,9,7,3,0,5,4,9,7,2,1,6,3,8,3,8,5,0,9,4,2,7,6,1,8,4,2,7,5,00,5,3,8,6,2,9,4,3,8,6,1,0,5,2,7,2,7,4,9,8,3,1,6,5,0,7,3,1,6,4,9,1,6,4,9,7,2,0,5,4,9,7,2,0,5,3,8,3,8,