微型计算机控制技术 课设

1、学生实验报告 实验课名称：微型计算机控制技术 实验项目名称：多路数据采集系统设计 专业：电气工程及其自动化 学号： 姓名: 目录一、实验目的二、实验原理1、TLC2543的基本原理2、SPI总线3、数字滤波3、 硬件电路设计及proteus仿真四、程序设计1、 实验目的1、掌握串行总线的使用方法。2、学会利用串行总线实现单片机与外设之间的数据传送与接收。3、掌握数字滤波的使用，并有一个深刻的认识。4、将总线接口技术、数字滤波、人机交互接口技术、模拟量输入 输出通道技术综合设计，多微机系统有一个大概的认识。2、 实验原理该多路数据采集系统是基于89C52和TLC2543而设计的，含有数字滤波（此

2、处采用平均值滤波的数字滤波方式）的功能，用一片TLC2543实现5路模拟量的巡回检测，并通过液晶显示器12864显示最终处理之后经标度变换的数据采集量。1、 TCL2543的基本原理一）引言TLC2543是TI公司的12位串行模数转换器，使用开关电容逐次逼近技术完成A/D转换过程。由于是串行输入结构，能够节省51系列单片机I/O资源；且价格适中，分辨率较高，因此在仪器仪表中有较为广泛的应用。二) TLC2543的特点（1）12位分辩率A/D转换器；（2） 在工作温度范围内10s转换时间；（3）11个模拟输入通道；（4）3路内置自测试方式；（5） 采样率为66kbps；（6） （6）线性误差1L

3、SBmax；（7） （7）有转换结束输出EOC；（8） （8）具有单、双极性输出；（9） （9）可编程的MSB或LSB前导；（10） （10）可编程输出数据长度。三）TLC2543的引脚排列及说明TLC2543有两种封装形式：DB、DW或N封装以及FN封装，这两种封装的引脚排列如图1，引脚说明见表1。图1 TLC2543的封装 表1 TLC2543引脚说明2、 SPI总线MOTOROLA公司的SPI总线的基本信号线为3根传输线，即SI、SO、SCK。传输的速率由时钟信号SCK决定，SI为数据输入、SO为数据输出。采用SPI总线的系统如图8-27所示，它包含了一个主片和多个从片，主片通过发出片选

4、信号-CS来控制对哪个从片进行通信，当某个从片的-CS信号有效时，能通过SI接收指令、数据，并通过SO发回数据。而未被选中的从片的SO端处于高阻状态。图8-27 SPI总线的系统主片在访问某一从片时，必须使该从片的片选信号有效；主片在SCK信号的同步下，通过SI线发出指令、地址信息；如需将数据输出，则接着写指令，由SCK同步在SI线上发出数据；如需读回数据，则接着读指令，由主片发出SCK，从片根据SCK的节拍通过SO发回数据。因而对具有SPI接口的从片器件来讲，SCK、SI是输入信号，SO是输出信号。SCK用于主片和从片通信的同步。SI用于将信息传输到器件，输入的信息包括指令、地址和数据，指令

5、、地址和数据的变化在SCK的低电平期间进行，并由SCK信号的上升沿锁存。SO 用于将信息从器件传出，传出的信息包括状态和数据，信息在SCK信号的下降沿移出。4、 硬件电路设计及proteus仿真proteus仿真图如下：5、 程序设计实现5路数据巡回检测，并且采用数字滤波，并将最终处理结果通过12864显示。#include#include #include#include#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit EOC=P27;sbit cs=P33;sbit clk=P30;sbit SDI=P31;sbit SDO=

6、P32;sbit bit7=B7;bit cy;#define N 12 char value_bufN;char i=0; uint adval; /AD转换uint temp;uint ge,x1,x2;/数字char code TABLENUM16=0x00,0x00,0xF0,0xF8,0x08,0x68,0xF8,0xF0,0x00,0x00,0x07,0x0F,0x0B,0x08,0x0F,0x07, /00x00,0x20,0x20,0x30,0xF8,0xF8,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0F,0x0F,0x00,0x00, /10x00,0

7、x30,0x38,0x08,0x88,0xF8,0x70,0x00,0x00,0x0C,0x0E,0x0B,0x09,0x08,0x08,0x00, /20x00,0x30,0x38,0x88,0x88,0xF8,0x70,0x00,0x00,0x06,0x0E,0x08,0x08,0x0F,0x07,0x00, /30x00,0x00,0xF8,0xF8,0x00,0xE0,0xE0,0x00,0x00,0x03,0x03,0x02,0x02,0x0F,0x0F,0x02, /40x00,0xF8,0xF8,0x88,0x88,0x88,0x08,0x00,0x00,0x08,0x08,0x

8、08,0x0C,0x07,0x03,0x00, /50x00,0xC0,0xE0,0x78,0x58,0xC8,0x80,0x00,0x00,0x07,0x0F,0x08,0x08,0x0F,0x07,0x00, /60x00,0x08,0x08,0x88,0xE8,0x78,0x18,0x00,0x00,0x00,0x0E,0x0F,0x01,0x00,0x00,0x00, /70x00,0x70,0xF8,0xC8,0x88,0xF8,0x70,0x00,0x00,0x07,0x0F,0x08,0x09,0x0F,0x07,0x00, /80x00,0xF0,0xF8,0x08,0x08,

9、0xF8,0xF0,0x00,0x00,0x00,0x09,0x0D,0x0F,0x03,0x01,0x00, /9 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0C,0x00,0x00,0x00,0x00, /. 100x00,0x00,0x00,0x60,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0C,0x00,0x00,0x00,0x00,/:11 ; /LCD地址定义 #define CWADD1 XBYTE0xe000 /写指令代码地址（左）#define CRADD1 XBYTE0

10、xe800 /读状态字地址 （左）#define DWADD1 XBYTE0xe400 /写显示数据地址（左）#define DRADD1 XBYTE0xec00 /读显示数据地址（左）#define CWADD2 XBYTE0xf000 /写指令代码地址（右）#define CRADD2 XBYTE0xf800 /读状态字地址 （右）#define DWADD2 XBYTE0xf400 /写显示数据地址（右）#define DRADD2 XBYTE0xfc00 /读显示数据地址（右）/函数原型申明void PRL0(unsigned char a);void PRL1(unsigned ch

11、ar a);void PRL1(unsigned char a);void PRR1(unsigned char b);void INIT();void INITN();void Clear();void DIS(unsigned char c,unsigned char p,int e);void DIS_CW(int c,char p,int e);/写左半屏指令void PRL0(unsigned char a) CWADD1=a; /写右半屏指令void PRR0(unsigned char b) CWADD2=b;/往左半屏写数据void PRL1(unsigned char a)

12、DWADD1=a; /往写右半屏写数据void PRR1(unsigned char b) DWADD2=b;/初始化显示屏打开void INIT() PRL0(0xc0); PRR0(0xc0); PRL0(0x3F); PRR0(0x3F);/关显示void INITN()PRL0(0xC0);PRR0(0xC0);PRL0(0x3E); PRR0(0x3E);/清屏void Clear() int i,j;for(i=2;i6;i+) PRL0(i+0xb8); PRR0(i+0xb8); PRL0(0x40); for(j=16;j64;j+) PRL1(0x00); PRR0(0x4

13、0); for(j=0;j48;j+) PRR1(0x00); /* 函数名：DIS_CW * 功能：显示西文 * 输入参数：c：起始列0x000x7F,p：起始行0x000x3F,e：显示数字在表中的位置 * 返回参数：无 */void DIS_CW(int c,char p,int e) char x; bit FLAG; int i,j=2,k=0;if (c0;j-) x=p+; /数据显示x+=0xb8;if (FLAG=0) CWADD1=x;else CWADD2=x;x=c;x+=0x40;if (FLAG=0) CWADD1=x;else CWADD2=x;for (i=0;

14、i8;i+)if(FLAG=0) DWADD1=TABLENUMei+k; else DWADD2=TABLENUMei+k;k=8; /延时usvoid delayus(uint cnt) while(-cnt);/延时msvoid delayms(uint time) uint i; for(i=0; i0;i-) cy=SDO; SDI=bit7; clk=1; B=B1; clk=0; temp=temp1; if(cy=1) temp+; adval=temp; temp=0; adval=adval0;i-) /读取低四位 cy=SDO; temp=temp1; if(cy=1)

15、temp+; clk=1; clk=0; cs=1;while(EOC=0) /等待转换完成adval=adval+temp; /读取的值return(adval);void biaoduzhuanhuan(int ad)float zhuanhuan;int a;zhuanhuan=(ad*6.25)/51;a=(int)(zhuanhuan);ge=a/100;x1=a/10%10;x2=a%10;int biaoduge(int ad)biaoduzhuanhuan(ad);return ge;int biaodux1(int ad)biaoduzhuanhuan(ad);return

16、x1;int biaodux2(int ad)biaoduzhuanhuan(ad);return x2;int filter(int ad) /滑动平均滤波 int count; int sum=0; value_bufi+=ad; if ( i = N ) i=0; for(count=0;countN;count+) sum=value_bufcount; return(int)(sum/N); void main() uint ad1,ad2,ad3,ad4,ad5; uint bai1,shi1,ge1,bai2,shi2,ge2,bai3,shi3,ge3,bai4,shi4,ge

17、4,bai5,shi5,ge5; INIT(); while(1) ad1=ADC_read(0x00);filter(ad1); ad2=ADC_read(0x10);filter(ad2);ad3=ADC_read(0x20);filter(ad3);ad4=ADC_read(0x30);filter(ad4);ad5=ADC_read(0x40);filter(ad5); bai1=biaoduge(ad1);shi1=biaodux1(ad1);ge1=biaodux2(ad1); bai2=biaoduge(ad2);shi2=biaodux1(ad2);ge2=biaodux2(a

18、d2);bai3=biaoduge(ad3);shi3=biaodux1(ad3);ge3=biaodux2(ad3);bai4=biaoduge(ad4);shi4=biaodux1(ad4);ge4=biaodux2(ad4);bai5=biaoduge(ad5);shi5=biaodux1(ad5);ge5=biaodux2(ad5); DIS_CW(0x00,0x00,1);/第1次ad转换DIS_CW(0x06,0x00,11);DIS_CW(0x10,0x00,bai3);DIS_CW(0x18,0x00,10);DIS_CW(0x20,0x00,shi3);DIS_CW(0x28,0x00,ge3); DIS_CW(0x40,0x00,2);/第2次ad转换DIS_CW(0x48,0x00,11);DIS_CW(0x50,0x00,bai4);DIS_CW(0x58,0x00,10);DIS_CW(0x60,0x00,shi4);DIS_CW(0x68,0x00,ge4); DIS_CW(0x00,0x02,3);/第3次ad转换DIS_CW(0x07,0x02,11);DIS_CW(0x10,0x02,bai5);DIS_CW(0x18,0x02,10);DIS_CW(0x20,0x02,shi5);DIS