完整word版,壓力測試系統(tǒng)課程設計

1、壓力測試系統(tǒng)課程設計-趙云龍目錄摘要2第一章設計背景1.1 壓力測試系統(tǒng)的相關(guān)背景31.2 總體設計方案論證31.2.1 壓力測試系統(tǒng)設計框圖31.2.2 壓力測試系統(tǒng)設計框圖分析31.2.3 總體設計方案分析4第二章硬件設計2.1 AT89C51單片機簡介52.1.1 主要特性52.1.2 管腳說明62.1.3 AT89C51單片機在電路圖中連接72.2 51單片機最小系統(tǒng)的設計82.2.1 單片機組成82.2.2 51 單片機最小系統(tǒng)電路介紹82.3 壓力傳感器92.3.1 壓力傳感器的選擇92.3.2 壓力傳感器工作原理92.3.3 電阻應變片92.4 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的設計102.4.1

2、模數(shù)轉(zhuǎn)換102.4.2 ADC0808 芯片102.5 接口電路的設計132.6 驅(qū)動與顯示電路142.6.1 74LS245 的原理142.6.2 74LS245 驅(qū)動電路152.7 電源電路的設計162.8 原理圖16第三章軟件設計3.1 總體流程圖173.2 子程序173.2.1 A/D 轉(zhuǎn)換子程序173.2.2 顯示子程序17第四章調(diào)試及仿真4.1 程序代碼184.2 仿真結(jié)果204.3 數(shù)據(jù)分析20附錄一課程設計總結(jié)21附錄二參考文獻22摘要此次設計是基于單片機的壓力檢測系統(tǒng)，選擇的單片機是基于AT89C51單片 機的測量與顯示，將壓力經(jīng)過壓力傳感器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺?經(jīng)過放大器放大，然

3、后 進入A/D轉(zhuǎn)換器將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量顯示，我們所采樣的A/D轉(zhuǎn)換器為ADC080824第一早設計背景1.1 壓力測試系統(tǒng)的相關(guān)背景近年來，隨著微型計算機的發(fā)展，傳感器在人們的工作和日常生活中應用越 來越普遍。壓力是工業(yè)生產(chǎn)過程中的重要參數(shù)之一。 壓力的檢測或控制是保證生 產(chǎn)和設備安全運行必不可少的條件。實現(xiàn)智能化壓力檢測系統(tǒng)對工業(yè)過程的控制 具有非常重要的意義。壓力傳感器是工業(yè)實踐、儀器儀表控制中最為常用的一種 傳感器，并廣泛應用于各種工業(yè)自控環(huán)境，涉及水利水電、鐵路交通、生產(chǎn)自控、 航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業(yè)。壓力測量 對實時監(jiān)測和安全生產(chǎn)具有重要的意義

4、。在工業(yè)生產(chǎn)中，為了高效、安全生產(chǎn)， 必須有效控制生產(chǎn)過程中的諸如壓力、流量、溫度等主要參數(shù)。由于壓力控制在 生產(chǎn)過程中起著決定性的安全作用，因此有必要準確測量壓力。通過壓力傳感器 將需要測量的位置的壓力信號轉(zhuǎn)化為電信號，再經(jīng)過運算放大器進行信號放大， 送至8位A/ D轉(zhuǎn)換器，然后將模擬信號轉(zhuǎn)換成單片機可以識別的數(shù)字信號，再 經(jīng)單片機轉(zhuǎn)換成LED顯示器可以識別的信息，最后顯示輸出。1.2 總體設計方案論證1.2.1 壓力測試系統(tǒng)設計框圖壓力檢測電路ADC080880874LS254C51最小系統(tǒng)單片機DLE顯示電路圖1-1壓力測試系統(tǒng)原理方框圖1.2.2 壓力測試系統(tǒng)設計框圖分析電路主要分成兩

5、個模塊：A/D轉(zhuǎn)換模塊和顯示模塊，我們選用的 A/D轉(zhuǎn)換器 是ADC0808單片機為AT89C51顯示為4位數(shù)碼管顯示。根據(jù)硬件電路編程， 調(diào)試出來并顯示結(jié)果。123 總體設計方案分析本次設計是基于AT89C51單片機的測量與顯示。電路采用ADC0808莫數(shù)轉(zhuǎn)換 電路，ADC0808是 CMOS：藝，采用逐次逼近法的8位A/D轉(zhuǎn)換芯片，片內(nèi)有帶 鎖存功能的8路模擬電子開關(guān)，先用 ADC0808勺轉(zhuǎn)換器對各路電壓值進行采樣， 然后將模擬信號轉(zhuǎn)換成單片機可以識別的數(shù)字信號，再經(jīng)單片機轉(zhuǎn)換成LED顯示器可以識別的信息，最后顯示輸出。本次設計是以單片機組成的壓力測量，系統(tǒng)中必須有前向通道作為電信號的輸

6、入通道，用來采集輸入信息。壓力的測量，需要傳感器，利用傳感器將壓力轉(zhuǎn)換成電信號后，再經(jīng)放大并經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字量 后才能由計算機進行有效處理。然后用LED進行顯示。本設計的最終結(jié)果是，將 軟件下載到硬件上調(diào)試出來了需要顯示的數(shù)據(jù)，當輸入的模擬信號發(fā)生變化的時 候，通過A/D轉(zhuǎn)換后，LED將顯示不同的數(shù)值。第二章硬件設計2.1 AT89C51單片機簡介AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲( FPEROFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory )的低電壓，高性能 CMOS位微 處理器，俗稱單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以

7、反復擦除 100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器。如圖2-1 :F4.p 1P 44 4? TJL4*03?J1削1?1*1JiIP3 4 中D i I WTJ P3 4 (RTETJ P3 ? 7XThL JKTM 1GND-i fq.?叫 弓雷 *os) 1尸心,J 聊 1AD4) J E b H Dfi) T *0 fr 4*04) 1 PO.t AD7)切1 VC CI 盛lEJPBhQe： J PSE N:P?馨 4A

8、 1 44PJ 4 ! *3 1 Vi戸衛(wèi)2耳鼻1口J Pl.1 A*1 Fl.t小卄FST/ypp : 1RXD| P3.D L: (TAP) P3,1 匚XTAL2 :XTAL1 L； INTO! P3.2 L： IM1|円月L (10( P3,* C Tlj PJ.5 匚GMD GC Pl .7PI SPi 5 二I尸1,斗 J Pl 3J Pl .2P1.1 AINI) Pl .0 (AINQ) P3 TAT89C51W89C2051圖2-1AT89C51外部引腳圖2.1.1 主要特性 8031 CPU 與 MCS-51 兼容 4K字節(jié)可編程FLASH存儲器(壽命:-三級程序存儲器保密

9、鎖定-32條可編程I/O線-6個中斷源-低功耗的閑置和掉電模式-全靜態(tài)工作：0Hz-24KHz1000寫/擦循環(huán))-128*8位內(nèi)部RAM兩個16位定時器/計數(shù)器可編程串行通道-片內(nèi)振蕩器和時鐘電路2.1.2 管腳說明VCC供電電壓。GND接地。P0 口： P0 口為一個8位漏級開路雙向I/O 口，每腳可吸收8TTL門電流。當 P1 口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲 器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入 口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。P1 口： P1 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8

10、位雙向I/O 口，P1 口緩沖器能接 收輸出4TTL門電流。P1 口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1 口 被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程 和校驗時，P1 口作為第八位地址接收。P2 口： P2 口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向I/O 口，P2 口緩沖器可接收， 輸出4個TTL門電流，當P2 口被寫“T時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作 為輸入。并因此作為輸入時，P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi) 部上拉的緣故。P2 口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存 取時，P2 口輸出地址的高八位。在給出地址“ T時，

11、它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當 對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2 口在FLASHS程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。P3 口 ： P3 口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O 口，可接收輸出4個TTL 門電流。當P3 口寫入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸 入，由于外部下拉為低電平，P3 口將輸出電流（ILL ）這是由于上拉的緣故。P3 口也可作為 AT89C51的一些特殊功能口：P3 口管腳備選功能P3.0 RXD （串行輸入口）P3.1 TXD （串行輸出口）P3.2 /INTO （外部中斷0）P3.3 /INT1 （外部中斷

12、1）P3.4 T0 （記時器0外部輸入）P3.5 T1 （記時器1外部輸入）P3.6 /WR （外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）P3.7 /RD （外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）P3 口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。RST復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。ALE當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位 字節(jié)。在FLASHS程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳 過一個ALE脈沖。如想禁止

13、ALE的輸出可在SFR8EHft址上置0。此時，ALE只 有在執(zhí)行MOV，MOV指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微 處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。/PSEN外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN信 號將不出現(xiàn)。/EA:當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（OOOOH-FFFFH，不 管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET當/EA 端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加 12V編程電源（VPP

14、。XTAL1反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。XTAL2來自反向振蕩器的輸出。2.1.3 AT89C51單片機在電路圖中連接連接如下圖2-2所示:U1I X12930 TT? 2213i4i5，9XTAL1XTAL2RSTPSENALEEAF1.0P1 1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.BP1 7AT39C51P0.0/AD0P0.1/AD1F0.2/AD2P0.3/AD3P0 4/AD4P0.5/AD5P0.S/AD6P0 7/AD7P2.0/ABP2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2,6/ABP2.7/A15P3 WRXDP3.

15、1/TXDP3.2/iNTETP3.3/INTTP3 4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD933837垂35亙33322155返25逅272010n互75WT7DO UTD2 raD4D5 BED7D10圖2-2 AT89C51單片機在電路圖中的連接2.2 51單片機最小系統(tǒng)的設計221單片機組成單片機的最小系統(tǒng)由RAM ROM晶振電路，復位電路，電源，地線組成 電路設計如圖2-3所示：圖2-3單片機最小系統(tǒng)隨著電子技術(shù)的發(fā)展，單片機的功能將更加完善，因而單片機的應用將更加 普及。它們將在智能化儀器、家電產(chǎn)品、工業(yè)過程控制等方面得到更廣泛的應用。 單片機將是智能化儀器和中、小型控

16、制系統(tǒng)中應用最多的有種微型計算機。2.2.2 51單片機最小系統(tǒng)電路介紹2.2.2.1 51單片機最小系統(tǒng)復位電路的極性電容 C1的大小直接影響單片機的復位時間，一般采用1030uF, 51單片機最小系統(tǒng)容值越大需要的復位時間 越短。2.222 51單片機最小系統(tǒng)晶振 Y1也可以采用6MHz或者11.0592MHz 在正常工作的情況下可以采用更高頻率的晶振， 51單片機最小系統(tǒng)晶振的振蕩 頻率直接影響單片機的處理速度，頻率越大處理速度越快。2.2.2.3 51單片機最小系統(tǒng)起振電容 C2、C3般采用1533pF,并且電容離晶振越近越好，晶振離單片機越近越好4.P0 口為開漏輸出，作為輸出口時需

17、加上拉電阻，阻值一般為10k。2.2.2.4 設置為定時器模式時，加1計數(shù)器是對內(nèi)部機器周期計數(shù)（1個 機器周期等于12個振蕩周期，即計數(shù)頻率為晶振頻率的 1/12 ）。計數(shù)值N乘以 機器周期Tcy就是定時時間t。2.2.2.5 設置為計數(shù)器模式時，外部事件計數(shù)脈沖由 T0或T1引腳輸入到 計數(shù)器。在每個機器周期的S5P2期間采樣T0、T1引腳電平。當某周期采樣到一 高電平輸入，而下一周期又采樣到一低電平時，則計數(shù)器加 1,更新的計數(shù)值在 下一個機器周期的S3P1期間裝入計數(shù)器。由于檢測一個從 1到0的下降沿需要 2個機器周期，因此要求被采樣的電平至少要維持一個機器周期。當晶振頻率為 12MH

18、Z寸，最高計數(shù)頻率不超過1/2MHZ,即計數(shù)脈沖的周期要大于 2 ms。2.3 壓力傳感器2.3.1 壓力傳感器的選擇壓力傳感器是將壓力轉(zhuǎn)換為電信號輸出的傳感器。 通常把壓力測量儀表中的 電測式儀表稱為壓力傳感器。壓力傳感器一般由彈性敏感元件和位移敏感元件（或應變計）組成。彈性敏感元件的作用是使被測壓力作用于某個面積上并轉(zhuǎn)換 為位移或應變，然后由位移敏感元件或應變計轉(zhuǎn)換為與壓力成一定關(guān)系的電信號。 有時把這兩種元件的功能集于一體。壓力傳感器廣泛應用于各種工業(yè)自控環(huán)境， 涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、 電力、船舶、機床、管道等眾多行業(yè)。力學傳感器的種類繁

19、多，但常用的壓力傳感器有電阻應變片壓力傳感器、半導體應變片壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、電感式壓力傳感器、電容式壓力傳 感器、諧振式壓力傳感器及電容式加速度傳感器，光纖壓力傳感器等。應用最為廣泛的是壓阻式壓力傳感器，它具有極低的價格和較高的精度以及較好的線性特 性。壓力傳感器是使用最為廣泛的一種傳感器。 傳統(tǒng)的壓力傳感器以機械結(jié)構(gòu)型 的器件為主，以彈性元件的形變指示壓力，但這種結(jié)構(gòu)尺寸大、質(zhì)量輕，不能提 供電學輸出。隨著半導體技術(shù)的發(fā)展，半導體壓力傳感器也應運而生。其特點是 體積小、質(zhì)量輕、準確度高、溫度特性好。特別是隨著MEM技術(shù)的發(fā)展，半導體傳感器向著微型化發(fā)展，而且其功耗小、可靠性高。2

20、.3.2 壓力傳感器工作原理壓阻式應變壓力傳感器的主要由電阻應變片按照惠斯通電橋原理組成2.3.3 電阻應變片一種將被測件上的應變變化轉(zhuǎn)換成為一種電信號的敏感器件。它是壓阻式應變傳感器的主要組成部分之一。電阻應變片應用最多的是金屬電阻應變片和半導 體應變片兩種。金屬電阻應變片又有絲狀應變片和金屬箔狀應變片兩種。通常是將應變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產(chǎn)生力學應變基體上，當基體受力發(fā)生應力變化時，電阻應變片也一起產(chǎn)生形變，使應變片的阻值發(fā)生改變，從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化。 這種應變片 在受力時產(chǎn)生的阻值變化通常較小， 一般這種應變片都組成應變電橋，并通過后 續(xù)的儀表放大器進行放大，再傳輸

21、給處理電路（通常是 A/D轉(zhuǎn)換和CPU顯示或 執(zhí)行機構(gòu)。金屬電阻應變片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2-4 :保護層全犀電陰應變絲引線圖2-4金屬電阻應變絲的結(jié)構(gòu)如圖所示，是電阻應變片的結(jié)構(gòu)示意圖，它由基體材料、金屬應變絲或應變 箔、絕緣保護片和引出線等部分組成。 根據(jù)不同的用途，電阻應變片的阻值可以 由設計者設計，但電阻的取值范圍應注意：阻值太小，所需的驅(qū)動電流太大，同 時應變片的發(fā)熱致使本身的溫度過高， 不同的環(huán)境中使用，使應變片的阻值變化 太大，輸出零點漂移明顯，調(diào)零電路過于復雜。而電阻太大，阻抗太高，抗外界 的電磁干擾能力較差。一般均為幾十歐至幾十千歐左右。2.4 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的設計2.4.1 模數(shù)轉(zhuǎn)

22、換模擬量輸入通道的任務是將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。能夠完成這一任務的器件 稱之為模數(shù)轉(zhuǎn)換器，簡稱A/D轉(zhuǎn)換器。本次設計的中A/D轉(zhuǎn)換器的任務是將放大 器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換位數(shù)字量進行輸出。A/D轉(zhuǎn)換電路的核心元件是ADC0808E片2.4.2 ADC0808 芯片ADC 0808和ADC 0809除精度略有差別外（前者精度為8位、后者精度為7 位），其余各方面完全相同。它們都是CMO器件，不僅包括一個8位的逐次逼近 型的ADC部分，而且還提供一個8通道的模擬多路開關(guān)和通道尋址邏輯， 因而有 理由把它作為簡單的“數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)”。利用它可直接輸入8個單端的模擬信號 分時進行A/D轉(zhuǎn)換，在多點巡回檢測和

23、過程控制、運動控制中應用十分廣泛。1）主要技術(shù)指標和特性（1）分辨率：8位。（2）總的不可調(diào)誤差： ADC0808為土 1/2LSB,ADC 0809 為土 1LSB（3）轉(zhuǎn)換時間： 取決于芯片時鐘頻率，如CLK=500kHZ時，TCONV=12j8s。（4）單一電源：+5V。（5） 模擬輸入電壓范圍： 單極性05V;雙極性土 5V, 10V（需外加一定電(6) 具有可控三態(tài)輸出緩存器。(7) 啟動轉(zhuǎn)換控制為脈沖式(正脈沖)，上升沿使所有內(nèi)部寄存器清零，下 降沿使A/D轉(zhuǎn)換開始。(8) 使用時不需進行零點和滿刻度調(diào)節(jié)。2) 內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部引腳ADC0808/0809的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部引腳分別如圖

24、 2-5和圖2-6所示。內(nèi)部各部分的作用和工作原理在內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖中已一目了然， 在此就不再贅述，下面僅對 各引腳定義分述如下：I叫 模 呎： 輸數(shù) 字 輸 岀怙)圖2-5 ADC0808/0809內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖ADD, 賦ADDCAl H(1) IN0IN7 8路模擬輸入，通過3根地址譯碼線ADDA ADDB ADDC 來選通一路。(2) D7D0A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)輸出端，為三態(tài)可控輸出，故可直接和微 處理器數(shù)據(jù)線連接。8位排列順序是D7為最高位，D0為最低位。(3) ADDA ADDB ADD模擬通道選擇地址信號， ADDA為低位，ADDC為 高位。地址信號與選中通道對應關(guān)系如表 1所示。(4)

25、 VR(+)、VR(-)正、負參考電壓輸入端，用于提供片內(nèi) DAC電阻網(wǎng) 絡的基準電壓。在單極性輸入時，VR(+)=5V, VR(-)=0V;雙極性輸入時，VR(+)、 VR(-)分別接正、負極性的參考電壓。表1地址信號與選中通道的關(guān)系地址選中通道ADDcADDbADDA000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7AIX0808 0809比一 叫 叫一1叫一 START*HOC 7OE* CLOCK一Vcc1011VR(+ GND 巧一1213142827%252423丄匸21201Q18171615-I叫ADD,AYAlu-A叫-ALEE/

26、巧D0(LSB) )巧圖2-6 ADC0808/0809外部引腳圖（5）ALE地址鎖存允許信號，高電平有效。當此信號有效時，A、B、C三位地址信號被鎖存，譯碼選通對應模擬通道。在使用時，該信號常和START言 號連在一起，以便同時鎖存通道地址和啟動 A/D轉(zhuǎn)換。（6）STAR A/D轉(zhuǎn)換啟動信號，正脈沖有效。加于該端的脈沖的上升沿 使逐次逼近寄存器清零，下降沿開始A/D轉(zhuǎn)換。如正在進行轉(zhuǎn)換時又接到新的啟 動脈沖，則原來的轉(zhuǎn)換進程被中止，重新從頭開始轉(zhuǎn)換。（7） EOC轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，高電平有效。該信號在A/D轉(zhuǎn)換過程中為低電 平，其余時間為高電平。該信號可作為被 CPU查詢的狀態(tài)信號，也可作為對

27、 CPU 的中斷請求信號。在需要對某個模擬量不斷采樣、轉(zhuǎn)換的情況下，EOC也可作為啟動信號反饋接到START端，但在剛加電時需由外電路第一次啟動。（8）0輸出允許信號，高電平有效。當微處理器送出該信號時，ADC0808/0809的輸出三態(tài)門被打開，使轉(zhuǎn)換結(jié)果通過數(shù)據(jù)總線被讀走。在中斷 工作方式下，該信號往往是 CPU發(fā)出的中斷請求響應信號。3）工作時序與使用說明ADC 0808/0809的工作時序如圖2-7所示。當通道選擇地址有效時， ALE信 號一出現(xiàn)，地址便馬上被鎖存，這時轉(zhuǎn)換啟動信號緊隨 ALE之后（或與ALE同時） 出現(xiàn)。START勺上升沿將逐次逼近寄存器 SAR復位，在該上升沿之后的

28、2卩s加 8個時鐘周期內(nèi)（不定），EOC信號將變低電平，以指示轉(zhuǎn)換操作正在進行中，直 到轉(zhuǎn)換完成后EOCS變高電平。微處理器收到變?yōu)楦唠娖降腅OC言號后，便立即 送出OE信號，打開三態(tài)門，讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果模擬輸入通道的選擇可以相對于轉(zhuǎn)換開始操作獨立地進行（當然，不能在轉(zhuǎn) 換過程中進行），然而通常是把通道選擇和啟動轉(zhuǎn)換結(jié)合起來完成（因為ADC0808/0809的時間特性允許這樣做）。這樣可以用一條寫指令既選擇模擬通道 又啟動轉(zhuǎn)換。在與微機接口時，輸入通道的選擇可有兩種方法， 一種是通過地址 總線選擇，一種是通過數(shù)據(jù)總線選擇。如用EOC言號去產(chǎn)生中斷請求，要特別注意EOC勺變低相對于啟動信號有2 卩s

29、+8個時鐘周期的延遲，要設法使它不致產(chǎn)生虛假的中斷請求。為此，最好利 用EOC上升沿產(chǎn)生中斷請求，而不是靠高電平產(chǎn)生中斷請求2.5 接口電路的設計ADC0808W AT89C51采用中斷方式。由于ADC0808片內(nèi)有三態(tài)輸出鎖存器， 因此可以直接與AT89C51接口。這里將ADC0808作為一個外部擴展并行I/O 口， 采用先選法尋址。由P3.0控制啟動轉(zhuǎn)換信號端（START，三位地址線加到ADC0808 的ADDA ADDB ADDC端。當啟動ADC0808寸，先送通道號地址至U ADDA ADD序口 ADDC鎖存通道號并啟動A/D轉(zhuǎn)換。A/D轉(zhuǎn)換完畢，EOC端置1,然后使OE端有 效，打開

30、輸出鎖存器三態(tài)門，8位數(shù)據(jù)便讀入到單片機中。接口電路原理圖2-8所示：o M M 5 6- n s s o 1 3 4 5 D2627屈INOCLOCK!IN1STARTIKJ2IM3EOClbJ4INSOJT1IN3OJT2IMTOJT3OLT4胡DAOLT5DBoimg旳DUounALEaims仲 EFH)OE寺1325、I 1-121624亙22B U：X15 DITINTrdSS310 c y|321 D72d DLTgrSU2g圖2-8 ADC0806接口電路原理圖2.6 驅(qū)動與顯示電路2.6.1 74LS245 的原理74LS245為8路通向三態(tài)雙向總線收發(fā)器，可雙向傳輸數(shù)據(jù)。16

31、個三態(tài)門每 兩個三態(tài)門組成一路雙向驅(qū)動。驅(qū)動方向由，DIR兩個控制端控制，；控制端控制驅(qū)動器有效或高阻態(tài)，在控制端有效（門=0）時，DIR控制端控制驅(qū)動器 的驅(qū)動方向即：DIR=0信號由BA; DIR=1信號由A B傳輸。在匕Ll時，A B為高阻狀態(tài)。74LS245的管腳圖如圖2-9所示：D1RA0AIA2A3A4A5A6A7GND12 193 184 175 166 74LS245 157 148910131211V石 BOBlB2B3B4B5B6B7圖2-974LS245引腳圖2.6.2 74LS245 驅(qū)動電路當數(shù)碼管顯示時，由于單片機的驅(qū)動能力達不到數(shù)碼管的驅(qū)動電流， 有時工 作不穩(wěn)定

32、，因此需要一個驅(qū)動電路，使數(shù)碼管顯示電路，如下圖 2-10所示。本 電路用74LS24516個三態(tài)門每兩個三態(tài)門組成一路雙向驅(qū)動。通過單片機輸送過來的信號 有74LS245進行驅(qū)動，由數(shù)碼管進行顯示。o f 2 5 4 5 0 . J B B B B R B B H_324354657O07&210P2F2 715P1P3.O/RX1IP1.1P3.irrxiP12P3 咖 TOPi5P3.3/lNnP14肥伽P15P3j51IP1J3P3 SAWRP17怦3丁獻。f_AWT圖2-10 74LS245驅(qū)動電路與數(shù)碼管連接圖2.7 電源電路的設計電源電路設計圖如2.11所示:圖2-11電源電路的

33、設計圖2.8 原理圖粘h3T弗器士圖2-12原理圖第三章軟件設計3.1 總體流程圖主程序模塊主程序主要完成定時器初始化和 A/D轉(zhuǎn)換模擬值通道口選定，調(diào)用顯示子程 序等。主程序的流程圖如圖3-1所示：圖3-1 主程序流程圖3.2 子程序3.2.1 A/D 轉(zhuǎn)換子程序A/D轉(zhuǎn)換子程序用于對ADC0808勺輸入模擬電壓進行A/D轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換的 數(shù)值存入8個相應的存入單元中。A/D轉(zhuǎn)換子程序每隔一定時間調(diào)用一次，即每 隔一段時間對輸入電壓采樣一次。3.2.2 顯示子程序顯示子程序采用動態(tài)掃描法實現(xiàn) 4位數(shù)碼管的數(shù)值顯示。LED數(shù)碼管采用軟 件譯碼動態(tài)掃描方式。在顯示子程序中包含多路循環(huán)顯示和單路顯

34、示程序。多路循環(huán)顯示把8個存儲單元的數(shù)值依次取出送到 4位數(shù)碼管上顯示。每一路顯示1 秒，單路顯示程序只對當前選中的一路數(shù)據(jù)進行顯示。 每路數(shù)據(jù)顯示時需經(jīng)過轉(zhuǎn) 換變成十進制BCD碼，放于4個數(shù)碼管的顯示緩沖中。單路顯示或多路顯示通過 標志位控制。在顯示控制程序中加入了對單路或多路循環(huán)按鍵和通道選擇按鍵判 斷。第四章 調(diào)試及仿真4.1 程序代碼#in clude#defi ne uchar un sig ned char#defi ne uint un sig ned intunsigned char code tab=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x0

35、7,0x7f,0x6f;uchar code tab1=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7;uchar dis_buf4;sbit ST=P3A0;sbit OE=P3A1；sbit EOC=P3A2;sbit CLK=P3A3;sbit P20=P2A0;sbit P21= P2A1;sbit P22=P2A2;sbit P23=P2A3;sbit AA=P3A5;sbit BB=P3A6;sbit CC=P3A7;void delay()延時函數(shù)uchar t;for(t=0;t250;t+);void display()uchar j;for(j=0;ji lam3*T1#打護、F3pitl-aTTF切,FTESV r ”3或m 1ALE孑U5W圖4-1仿真結(jié)果圖4.3 數(shù)據(jù)分析由外部傳感器檢測壓力，數(shù)碼顯示管顯示范圍為0255,本次課程設計用滑動 變阻器代替外部傳感器，將滑動變阻器平均分成266份，通過上調(diào)或下調(diào)壓力同 步改變壓力值，得到仿真結(jié)果。例如測05V電壓：當外部傳感器檢測到壓力，為顯示相應電壓（電