单片机系统设计单片机电压采集装置概述课件

1、单片机系统设计中国矿业大学信电学院 宗伟林2009年5月E-mail：第1页，共39页。课程简介任务要求电路板介绍电压信号采集原理第2页，共39页。课程简介第3页，共39页。一、课程的性质、目的和任务 单片机系统设计是在学习模拟电子技术、数字电子技术、单片机原理及应用等相关理论课程之后，所设置的重要的综合性实践教学环节。课程的任务是通过学生独立进行选题的设计、安装和调试，巩固已学的理论知识，综合应用所学知识，进行电子系统的设计，从而培养学生工程实践能力、创新能力，培养学生严肃认真的工作作风和科学态度。 通过查阅资料、选定方案、设计电路、安装调试、写报告等过程，使学生得到一次科学研究工作的启蒙训

2、练，也为以后利用单片机开发电子产品奠定坚实的基础。第4页，共39页。二、先修课程 本课程的先修课是模拟电子技术、数字电子技术、单片机原理及其应用、单片机接口技术、检测技术等，它们着重解决基本理论和基本分析与设计方法，本课程侧重从系统的方案选择、工程设计和安装调试实践等方面进行学习和训练。第5页，共39页。三、课程基本要求1、通过对所选方案分析比较、设计计算、元器件选取、硬件制作、编制程序、系统调试等环节，初步掌握简单智能电子系统的设计方法；2、能正确绘制电路图、按工艺要求进行电路搭接和电路调试。3、初步掌握C51编程语言，能编写基本功能程序。4、掌握常用开发系统的正确使用方法，达到熟练调试程序

3、和系统的能力。5 、撰写能正确反映设计和实验成果的设计报告。 6、自觉遵守实验室各项规章制度，服从实验室工作人员的安排。第6页，共39页。四、课程的教学内容 课程教学分设计、制作和调试三个部分。设计选题以单片机为核心，基本内容应包括单片机最小系统、键盘和LED显示电路，以及设计系统涉及的其他电路。系统硬件电路由标准电路和自制电路两部分组成。标准电路包括单片机最小系统、6个LED数码管电路和键盘电路，这部分电路已制成电路板，可根据设计需要进行配置选用。自制电路需自行设计焊接，包含标准电路不具备的其他电路。 系统软件根据设计任务要求自行独立编制并进行调试。第7页，共39页。五、课时安排阶段课程内容

4、课时安排1概论课程介绍、布置任务22电源焊接、调试33编程技术C51介绍124单片机电压采集装置查资料、理论设计画电路图电路焊接程序设计及调试6 4 3205总结撰写设计报告考核评价64注：共计60学时，30次课。教师讲课、辅导共15次。第8页，共39页。六、设计报告 每人必须写出一份4000字以上的课程设计总结报告，提交正式打印稿及Word文件。封面任务书中文摘要、关键词目录正文参考文献附录设计报告组成：第9页，共39页。七、参考书目1、胡汉才，单片机原理及其接口技术（2版），清华大学出版社 2、张迎新，单片机中级教程，北京航空航天大学出版社3、丁元杰，单片机原理与应用，机械工业出版社4、孙

5、育才，MCS-51系列单片微型计算机及其应用，东南大学出版社5、曹巧媛，单片机原理及应用教学、实践、设计指导， 电子工业出版社6、谢自美，电子线路设计实验测试（2版），华中科技大学出版社7、单片机实验指导书第10页，共39页。八、考核、评价方式1、实物测评50（电源10，电压采集40）2、设计报告203、回答问题204、纪律考勤10考核成绩分为优、良、中、及格和不及格五个等级。第11页，共39页。任务要求一、制作直流稳压电源二、制作单片机电压采集装置第12页，共39页。一、制作直流稳压电源要求：1、掌握直流稳压电源的工作原理2、焊接制作具有5V和12V的直流稳压电源第13页，共39页。二、制作

6、单片机电压采集装置1、电压采集功能。 在ADC0809的0通道输入05V电压，实时显示被测电压值（显示精度0.001V，即显示1位整数，3位小数）。2、保持功能。 当按一次“保持”键时，锁定当前的显示值，即显示不随输入而变化；再次按下“保持”键，释放锁定，使显示随输入而变。基本要求第14页，共39页。二、制作单片机电压采集装置1、可切换并显示输入电压通道（07）。由按键选择输入通道号。2、由按键控制循环显示各输入通道的电压值（默认停留时间2秒），或者锁定显示某一通道的输入电压值。3、可随意设置上、下限报警值（步长0.1V，默认下限为0V，上限为5V）。设置时，当下限上限（或上限下限）时予以提示

7、，并拒绝接受数据。 当Vi超出报警值时，以2Hz速度闪烁显示，并显示提示符以区别上限或下限报警。扩展要求第15页，共39页。电路板介绍1、电源电路板2、单片机电路板第16页，共39页。电源电路板1、原理图第17页，共39页。2、电源PCB板第18页，共39页。单片机电路板89S52CPU原理图第19页，共39页。第20页，共39页。复位电路第21页，共39页。输入按键1、8位拨码开关。闭合：输入高电平断开：输入低电平2、4位脉冲按键，共用端口。按下：输入高电平3、可选择P1口或P3口输入。第22页，共39页。第23页，共39页。LED显示1、提供8位LED显示。2、可显示P1（P3）口状态。3

8、、也可显示输入按键状态。第24页，共39页。数码管显示6位LED，共阴数码管动态扫描显示第25页，共39页。显示译码11、由P0口或P2口输出显示、控制信号2、信号包含： 4位BCD码 （DCBA） 1位小数点控制信号 （DOT） 3位位选控制信号 （SEL0、SEL1、SEL2）第26页，共39页。第27页，共39页。显示译码2ag 七段译码输出16 位选输出显示译码器输入：BCD输出：七段码 3/8译码器输入：07输出：低电平 第28页，共39页。0 101 1001： 在第5位显示9，小数点不亮。 如： 1 001 0110： 在第1位显示6，小数点点亮。 123450数码管编号DOCS

9、EL2SEL1SEL0DCBA第29页，共39页。PCB电路板第30页，共39页。输出信号接口第31页，共39页。显示输出和控制选择用短路片进行选择第32页，共39页。按键及LED显示的控制第33页，共39页。电压信号采集原理第34页，共39页。硬件框图单片机A/D08096位 数码管键盘复位电源VCCGND输入信号调理第35页，共39页。第36页，共39页。焊接注意事项第37页，共39页。1、元器件检测：电阻、电容、排阻，二极管等元件的检测2、电阻焊接：阻值不能弄错。3、排阻焊接：公共端位置要正确。4、二极管：正负极位置要正确。5、数码管：方向要正确，小数点放在右下角。6、集成电路：先焊IC座，方向要正确；电源和地线别遗漏。7、导线：焊接前线头要上锡，不同功能用不同颜色的线连接。8、焊接顺序：先低后高。9、焊后检查：确保不发生短路、断路、虚焊的现象。第38页，共39页。1、建立工