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1、多路电压采集系统一、实验目的熟悉可编程芯片 ADC0809，8253 的工作过程，掌握它们的编程方法。加深对所学知识的理解并学会应用所学的知识，达到在应用中掌握知识的目的。二、实验内容与要求1基本要求通过一个 A/D 转换器循环采样 4 路模拟电压，每隔一定时间去采样一次，一次按顺序采样 4 路信号。A/D 转换器芯片 AD0809 将采样到的模拟信号转换为数字信号，转换完成后，CPU 读取数据转换结果，并将结果送入外设即 CRT/LED 显示，显示包括电压路数和数据值。2 提高要求(1) 可以实现循环采集和选择采集 2 种方式。（2）在 CRT 上绘制电压变化曲线。三、实验报告要求设计目的和
2、内容总体设计硬件设计：原理图（接线图）及简要说明软件设计框图及程序清单设计结果和体会（包括遇到的问题及解决的方法）四、总体设计设计思路如下：1) 4 路模拟电压信号通过 4 个电位器提供 0-5V 的电压信号。2) 选择 ADC0809 芯片作为 A/D 转换器，4 路输入信号分别接到 ADC0809 的 IN0IN4 通道，每隔一定的时间采样一次，采完一路采集下一路，4 路电压循环采集。3) 利用 3 个 LED 数码管显示数据，1 个数码管用来显示输入电压路数， 3 个数码管用来显示电压采样值。4) 延时由 8253 定时/计数器来实现。五、硬件电路设计根据设计思路，硬件主要利用了微机实验
3、平台上的 ADC0809 模数转换器、8253 定时/计数器以及 LED 显示输出等模块。电路原理图如下：1基本接口实验板部分1) 电位计模块，4 个电位计输出 4 路 15V 的电压信号。2) ADC0809 模数转换器，将 4 路电压信号接到IN0IN3，ADD_A、ADD_B 、ADD_C 分别接 A0、A1 、 A2，CS_AD 接 CS0 时，4 个采样通道对应的地址分别为 280H283H。3) 延时模块，8253 和 8255 组成延时电路。8255 的 PA0 接到 8253 的 OUT0，程序中查询计数是否结束。硬件电路图如图 1 所示。图 1 基本实验板上的电路图实验板上的
4、 LED 显示部分实验板上主要用到了 LED 数码管显示电路，插孔 CS1 用于数码管段码的输出选通，插孔 CS2 用于数码管位选信号的输出选通。电路图如图 2 所示。1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBA TitleNumber RevisionSizeBDate: 15-Jan-206 Sheet of File: F:作作作作作keshe1.db Drawn By:1 23 U5A74LS32456U5B74LS32OC1 CLK11D718 D617 D514D413 D38 D27D14 D03Q0 2Q2 6Q1 5Q3 9Q4 12Q5 15Q6 16Q7 19VC
5、20U374374OC1 CLK11D718 D617 D514D413 D38 D27D14 D03Q0 2Q2 6Q1 5Q3 9Q4 12Q5 15Q6 16Q7 19VC 20U174374D11 D22 D33D44 D55 D66D77Y1 16Y2 15Y3 14Y4 13Y5 12Y6 11Y7 10U2MC14131A1 2A3 3A54A9 5A11 6A131Y 22Y 43Y 64Y 85Y 106Y 12U474071A1 2A3 3A54A9 5A11 6A131Y 22Y 43Y 64Y 85Y 106Y 12U674071234 5678 910T0S-5101
6、AH1234 5678 910T0S-5101AH1234 5678 910T0S-5101AH1234 5678 910T0S-5101AH1234 5678 910T0S-5101AH1234 5678 910 +5vL7L8 LED7LED8123456789PR7470*8HGFEDCBAS5S6S1S2S3S4CS1CS2IOWD0D1D2D3D4D5D6D7D0D1D2D3D4D5D61 2J1+5CS1作作作作作作作作作CS2作作作作作作作作作图 2 LED 数码管显示电路图六、软件设计根据功能需求，系统主程序主要包括初始化程序、A/D 转换子程序和显示子程序。主程序流程图见图
7、3 所示。开始初始化调用 A / D 转换子程序调用显示子程序图 3 主程序流程图下面分别介绍各个子程序。1系统初始化系统开始运行后，初始化程序将采集数据存放单元清 0，将 LED 显示数据存放单元清0。2A/D 转换子程序A/D 转换子程序用来控制对 AD0809 四路模拟输入电压的转换，并将对应的数值存放到相应的数据段 NUM 的 4 个字节单元。数据的读取方式可以采用延时等待、中断读取和查询读取。根据电路采用中断读取的方式。ADC0809 的转换控制如下：选择通道并启动转换等待中断 读取转换结果。A/D 转换子程序的程序流程图如图 4 所示。开始中断向量设置启动转换等待转换结束中断读取转
8、换结果0 8 0 9 地址加 1转换 4 次结束中断处理数据存放地址加 1转换次数加 1中断返回Y图 4 A/D 转换子程序流程图3显示子程序显示子程序采用动态扫描法实现四位数码管的数值显示。测量所得的 A/D 转换数据放在数据段 NUM 的 4 字节存储单元，测量数据在显示时需要转换为十进制 BCD 码放在BCD0BCD3 单元中，其中 BCD3 存放的是输入电压路数。由于 AD0809 是将模拟信号转换为数字信号，所以要将数字信号转换为对应的电压值，公式为 VDATA/51 。转换时取一位整数和两位小数，再将数据转换为显示码就可以输出显示了。显示子程序流程图如图 5 所示。显示子程序中调用
9、了 BCD 码转换子程序和 4 位数据显示子程序，BCD 码转换程序是将数据转换为 BCD 码值。4 位显示子程序是将每组数据输出，主要是将对应的段码和位码输出，注意小数点的处理。延时子程序利用 8253 计时 1ms，用 8255 来查询计时是否完成。流程图见图 6 所示。开始B C D 3 = 0将 N U M 地址赋给 S I调用 B C D 码转换程序调用四位显示程序C X 0结束NYC X F F HC X B C D 3 S I B C D 3 4YN图 5 显示子程序流程图开始取第一个显示数据查段码段码小数点处理第 2 个显示数据结束Y输出位码输出段码4 位显示完N位码为 0 8 H延时子程序取下一个显示数据位码右移一位图 6 四位数据显示程序
