《中原工学院单片机课程设计-数据采集系统》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中原工学院单片机课程设计-数据采集系统（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、中 原 工 学 院 课 程 设 计 报 告 专 用 纸目 录一 设 计 要 求 . 1二 相 关 技 术 . 22 .1 5 1 单 片 机 简 介 . 22 .2 A/D转 换 器 芯 片 ADC0809简 介 . 42 .3 D/A转 换 器 芯 片 DAC0832简 介 .6三 . 系 统 设 计 . 83 .1 硬 件 设 计 . 83 .2 软 件 设 计 .1 4四 . 硬 件 实 际 调 试 及 操 作 说 明 . 1 54.1 程 序 下 载 调 试 .1 54.2 操 作 说 明 .1 5五 体 会 及 总 结 . 1 6六 附 录 . 1 7中 原 工 学 院 课 程 设
2、计 报 告 专 用 纸中 原 工 学 院 课 程 设 计 报 告 专 用 纸1一 设 计 要 求1 .数 据 采 集 系 统从 键 盘 中 任 意 选 出 6 个 键 作 为 系 统 的 功 能 键 和 LED 数 码 显 示一 起 组 成 一 个 单 片 机 键 盘 显 示 系 统 （ 小 的 监 控 程 序 ） ， 并 通 过 实验 箱 上 的 接 口 芯 片 实 现 相 应 的 功 能 （ 注 ： 这 些 硬 件 电 路 全 在 实 验箱 上 ， 但 自 己 要 能 设 计 ） 。 要 求 设 计 相 应 的 硬 件 电 路 ， 并 画 出 实现 题 目 要 求 功 能 的 流 程 图
3、， 编 写 、 调 试 相 应 的 程 序 。编 程 要 求 ：开 机 后 显 示 班 级 号 （ 4 位 ） ， 学 号 （ 2 位 ） （ 复 位 状 态 ） ， 然 后通 过 功 能 键 设 置 参 数 ， 而 后 运 行 主 程 序 。 6 个 功 能 键 为 ：设 置 参 数 步 骤 ：复 位 状 态 下 ， 按 下 “ 设 定 ” 键 后 6 位 显 示 的 状 态 为 ：显 示 设 定 值 显 示 参 数 行 号8 8 8 8 0 1四 位 设 定 值 中 的 某 一 位 小 数 点 亮 （ 或 者 整 个 值 闪 烁 ） ， 表 示对 该 位 进 行 设 置 。用 “ 加 一
4、” 、 “ 减 一 ” 键 改 变 该 位 的 值 ，用 “ 换 位 ” 键 改 变 设 置 位 （ 由 左 到 右 ） ，用 “ 确 定 ” 键 保 存 设 定 的 值 。本 次 设 计 要 求 能 设 置 四 行 （ 路 ） 参 数 即 可 ， 每 行 （ 路 ） 参 数在 0 9 9 9 9 之 间 ， 当 连 续 按 “ 确 定 ” 键 时 ， 对 应 的 行 （ 路 ） 号 （ 上图 ） 从 0 1 0 4 循 环 变 化 。 按 下 “ 运 行 ” 键 ， 执 行 不 同 的 程 序 ，共 有 三 种 要 求 ， 每 位 同 学 只 需 完 成 其 中 一 种 要 求 即 可 或
5、自 愿 全 做 ：1 、 执 行 数 据 采 集 程 序 （ 参 考 硬 件 实 验 十 四 ， 但 要 求 不 同 ） ，采 集 模 拟 量 0 5 V， 显 示 对 应 的 物 理 量 在 0 0 0 0 1 0 0 0 之 间 变 化 。5 V 对 应 的 显 示 值 是 多 少 可 以 在 设 定 时 通 过 参 数 设 置 选 择 （ 选 择 其中 一 路 作 为 5 V 对 应 值 ） 。2 、 执 行 数 据 采 集 程 序 ， 采 集 模 拟 量 0 5 V， 显 示 对 应 的 物 理量 在 0 0 0 5 0 0 变 化 ， 当 采 集 值 大 于 设 定 值 的 1 0
6、%时 ， 声 光 报 警（ 自 定 方 式 ） ， 设 定 值 在 2 0 0 4 0 0 之 间 任 意 确 定 ， 运 行 前 通 过 键设 定 加 一 运 行减 一 换 位 确 定中 原 工 学 院 课 程 设 计 报 告 专 用 纸2盘 给 定 ， 采 集 值 恢 复 正 常 时 ， 报 警 自 动 解 除 。3 、 执 行 温 度 采 集 程 序 ， 显 示 温 度 值 （ 参 考 实 验 二 十 三 ） ， 当温 度 大 于 设 定 值 （ 2 5 3 5 之 间 ） 时 ， 让 直 流 电 机 转 动 ， 温 度越 高 ， 转 速 越 快 ， 转 速 不 做 具 体 要 求 ，
7、只 要 能 用 肉 眼 看 出 变 化 即可 。 温 度 设 定 值 通 过 键 盘 给 定 。二 相 关 技 术单 片 机 又 称 单 片 微 控 制 器 ， 它 不 是 完 成 某 一 个 逻 辑 功 能 的 芯片 ， 而 是 把 一 个 计 算 机 系 统 集 成 到 一 个 芯 片 上 。 单 片 机 由 运 算 器 、控 制 器 、 存 储 器 、 输 入 输 出 设 备 构 成 ， 相 当 于 一 个 微 型 的 计 算 机（ 最 小 系 统 ） ， 和 计 算 机 相 比 ， 单 片 机 缺 少 了 外 围 设 备 等 。 概 括的 讲 ： 一 块 芯 片 就 成 了 一 台 计
8、 算 机 。 它 的 体 积 小 、 质 量 轻 、 价 格便 宜 、 为 学 习 、 应 用 和 开 发 提 供 了 便 利 条 件 。 它 最 早 是 被 用 在 工业 控 制 领 域 。 由 于 单 片 机 在 工 业 控 制 领 域 的 广 泛 应 用 ， 单 片 机 由仅 有 CPU的 专 用 处 理 器 芯 片 发 展 而 来 。 最 早 的 设 计 理 念 是 通 过 将大 量 外 围 设 备 和 CPU集 成 在 一 个 芯 片 中 ， 使 计 算 机 系 统 更 小 ， 更容 易 集 成 进 复 杂 的 而 对 体 积 要 求 严 格 的 控 制 设 备 当 中 。本 次 课
9、 称 设 计 采 用 的 单 片 机 是 5 1 系 列 单 片 机 ， 试 验 箱 上 的单 片 机 是 用 FPGA 模 拟 的 。2.1 51 单 片 机 简 介5 1 单 片 机 是 对 所 有 兼 容 Intel 8 0 3 1 指 令 系 统 的 单 片 机 的 统 称 。该 系 列 单 片 机 的 始 祖 是 Intel 的 8 0 3 1 单 片 机 ， 后 来 随 着 Flash rom技 术 的 发 展 ， 8 0 3 1 单 片 机 取 得 了 长 足 的 进 展 ， 成 为 应 用 最 广 泛 的8 位 单 片 机 之 一 ， 其 代 表 型 号 是 ATMEL 公 司
10、 的 AT8 9 系 列 ， 它 广泛 应 用 于 工 业 测 控 系 统 之 中 。 很 多 公 司 都 有 5 1 系 列 的 兼 容 机 型推 出 ， 今 后 很 长 的 一 段 时 间 内 将 占 有 大 量 市 场 。 5 1 单 片 机 是 基 础入 门 的 一 个 单 片 机 ， 还 是 应 用 最 广 泛 的 一 种 。89C52 内 置 8 位 中 央 处 理 单 元 、 512 字 节 内 部 数 据 存 储 器ROM、 8k 片 内 程 序 存 储 器 （ RAM） 32 个 双 向 输 入 /输 出 (I/O)口 、2 个 16 位 定 时 /计 数 器 和 5 个 两
11、 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 ， 89C51 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 。中 原 工 学 院 课 程 设 计 报 告 专 用 纸3图 2-1 51单 片 机 引 脚 图管 脚 说 明 ：VCC： 供 电 电 压 。 GND： 接 地 。P0 口 ： P0 口 为 一 个 8 位 漏 级 开 路 双 向 I/O 口 ， 每 脚 可 吸 收 8个 TTL 门 电 流 。 当 P0 口 的 管 脚 第 一 次 写 “1 ”时 ， 被 定 义
12、 为 高 阻 输入 。 P0 能 够 用 于 外 部 程 序 数 据 存 储 器 ， 它 可 以 被 定 义 为 数 据 /地址 的 第 八 位 。 在 FIASH 编 程 时 ， P0 口 作 为 原 码 输 入 口 ， 当 FIASH进 行 校 验 时 ， P0 输 出 原 码 ， 此 时 P0 外 部 必 须 被 拉 高 。P1 口 ： P1 口 是 一 个 内 部 提 供 上 拉 电 阻 的 8 位 双 向 I/O 口 ， P1口 缓 冲 器 能 接 收 输 出 4 个 TTL 门 电 流 。 P1 口 管 脚 写 入 “1 ”后 ， 被内 部 上 拉 为 高 ， 可 用 作 输 入
13、， P1 口 被 外 部 下 拉 为 低 电 平 时 ， 将 输出 电 流 ， 这 是 由 于 内 部 上 拉 的 缘 故 。 在 FLASH 编 程 和 校 验 时 ， P1口 作 为 第 八 位 地 址 接 收 。P2 口 ： P2 口 为 一 个 内 部 上 拉 电 阻 的 8 位 双 向 I/O 口 ， P2 口缓 冲 器 可 接 收 ， 输 出 4 个 TTL 门 电 流 ， 当 P2 口 被 写 “1 ”时 ， 其 管脚 被 内 部 上 拉 电 阻 拉 高 ， 且 作 为 输 入 。 并 因 此 作 为 输 入 时 ， P2 口中 原 工 学 院 课 程 设 计 报 告 专 用 纸4的 管 脚 被 外 部 拉 低 ， 将 输 出 电 流 。 这 是 由 于 内 部 上 拉 的 缘 故 。 P2口 当 用 于 外 部 程 序 存 储 器 或 1 6 位 地 址 外 部 数 据 存 储 器 进 行 存 取时 ， P2 口 输 出 地 址 的 高 八 位 。 在 给 出 地 址 “1 ”时 ， 它 利 用 内 部 上拉 优 势 ， 当 对 外 部 八 位 地 址 数 据 存 储 器 进 行 读 写 时 ， P2 口 输
