畢業(yè)論文完整版_28705(共26頁)

1、 江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 江蘇技術(shù)(jsh)師范學(xué)院 繼續(xù)(jx)教育學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)(b y sh j)（論文）題目 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專業(yè) 應(yīng)用電子技術(shù) 姓名 XX 學(xué)號(hào) 01223002 指導(dǎo)老師 XXX 起訖日期 2014 年 3 月 25日 PAGE 27數(shù)據(jù)(shj)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)萬學(xué)超 【摘要(zhiyo)】數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是用計(jì)算機(jī)控制的多路數(shù)據(jù)自動(dòng)檢測或巡回檢測，并且能夠?qū)?shù)據(jù)實(shí)行(shxng)存儲(chǔ)、處理、分析計(jì)算以及從檢測的數(shù)據(jù)中提取可用的信息供顯示、記錄、打印或描繪的系統(tǒng)。 本設(shè)計(jì)對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)作了基本的研究。本系統(tǒng)主要解決的是數(shù)據(jù)采集。 【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)采集 A/D轉(zhuǎn)換

2、 模擬量 數(shù)字量 目錄(ml)摘要(zhiyo) 1引言(ynyn) 4計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)概述 51.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成 51.2I/O系統(tǒng)概述 61.3計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)(xtng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容 71.4計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(shj)原則 7數(shù)據(jù)(shj)采集技術(shù)概述 82.1數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理 82.2數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則 9數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 113.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 113.2系統(tǒng)工作原理 11數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 184.1匯編和keli c 184.2使用Keil C 時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng) 184.3系統(tǒng)整體程序流程 184.4 系統(tǒng)各個(gè)模塊流程圖 19結(jié)論 22致謝 23參考文

3、獻(xiàn) 24引言 現(xiàn)如今在生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)幾乎無處不在，凡是有自動(dòng)監(jiān)測及控制的地方都會(huì)有數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的身影出現(xiàn)；從簡單到復(fù)雜，從空中、地面到地下，凡是能想象到的地方都有使用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的需求。因此，對本課題的研究有極其廣闊的發(fā)展前景和巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。數(shù)據(jù)采集系起始于20世紀(jì)50年代，由于數(shù)據(jù)采集測試系統(tǒng)具有高速性和一定的靈活性，可滿足眾多傳統(tǒng)方法不能完成的數(shù)據(jù)采集和測試任務(wù)，因而得到了初步的認(rèn)可。了70年代中后期，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)發(fā)展過程中逐漸分為兩類，一類是實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)另一類是工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。就使用的總線而言，實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)多采用并行總線工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)多采用串行

4、數(shù)據(jù)總線。隨著微型機(jī)的發(fā)展，誕生了采集器、儀表同計(jì)算機(jī)溶為一體的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。由于這種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的性能優(yōu)良，超過了傳統(tǒng)的自動(dòng)檢測儀表和專用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，因此獲得了驚人的發(fā)展。 第一章 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)(xtng)概述計(jì)算機(jī)硬件是在指令的控制下自動(dòng)對數(shù)字進(jìn)行操作，并將數(shù)字信息與其他形式信息進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換的機(jī)器系統(tǒng)，是一個(gè)高度復(fù)雜的由多種電子線路、精密機(jī)械裝置等構(gòu)成的能自動(dòng)并高速完成數(shù)據(jù)計(jì)算的裝置或者工具。本章將簡單的介紹一下(yxi)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的基本組成和設(shè)計(jì)過程。11 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)(xtng)的組成及結(jié)構(gòu) 原始(yunsh)的馮諾依曼計(jì)算機(jī)在結(jié)構(gòu)上是以運(yùn)算器為中心的，而發(fā)展(fzhn)到現(xiàn)

5、在，已轉(zhuǎn)向以存儲(chǔ)器為中心，圖1-1為計(jì)算機(jī)最基本的組成框圖。輸入設(shè)備輔助存儲(chǔ)器輸出設(shè)備主存儲(chǔ)器運(yùn)算器控制器外設(shè)主機(jī)CPU圖1-1 計(jì)算機(jī)的組成框圖(1) 輸入設(shè)備輸入設(shè)備的任務(wù)是把人們編好的程序和原始數(shù)據(jù)送到計(jì)算機(jī)中去，并且將它們轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)內(nèi)部所能識(shí)別和接受的信息方式。 （2）輸出設(shè)備輸出設(shè)備的任務(wù)是將計(jì)算機(jī)的處理結(jié)果以人或其他設(shè)備所能接受的形式送出計(jì)算機(jī)。（3）存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器是用來存放程序和數(shù)據(jù)的部件，它是一個(gè)記憶裝置，也是計(jì)算機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)“存儲(chǔ)程序控制”的基礎(chǔ)。（4）運(yùn)算器運(yùn)算器使對信息進(jìn)行處理和運(yùn)算的部件。經(jīng)常進(jìn)行的運(yùn)算使算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算，所以運(yùn)算器又稱算術(shù)邏輯運(yùn)算部件（Arighmet

6、ic and Logical Unit,ALU）。（5）控制器控制器是整個(gè)計(jì)算機(jī)的指揮中心，它的主要功能是按照人們預(yù)選取確定的操作步驟，控制整個(gè)計(jì)算機(jī)的各部件有條不紊(yu tio b wn)的自動(dòng)工作。12 I/O系統(tǒng)(xtng)概述在以計(jì)算機(jī)為控制核心的硬件系統(tǒng)中，CPU和存儲(chǔ)器一般(ybn)封裝在主機(jī)中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與其他硬件設(shè)備信息的傳輸是通過I/O系統(tǒng)來完成的，因此I/O系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)，下面介紹一下I/O系統(tǒng)基本組成和功能。（1）I/O系統(tǒng)的組成主機(jī)外設(shè)外設(shè)識(shí)別數(shù)據(jù)或命令或狀態(tài)外設(shè)識(shí)別地址信息數(shù)據(jù)（串）數(shù)據(jù)（并）數(shù)據(jù)（并串）控制聯(lián)絡(luò)圖1-2 接口與主機(jī)、外設(shè)間的連接示意

7、圖I/O系統(tǒng)包括外部設(shè)備(輸入輸出設(shè)備和輔助存儲(chǔ)器)及其與主機(jī)(CPU和存儲(chǔ)器)之間的控制部件?？刂撇考Q之為設(shè)備控制器，或設(shè)備適配器，I/O模塊或接口，其結(jié)構(gòu)如圖1-2。（2）I/O模塊的功能I/O模塊是連接主機(jī)（CPU、主存）和外部設(shè)備的橋梁，因此它必須有計(jì)算機(jī)的內(nèi)接接口和計(jì)算機(jī)的外接接口。（3）I/O設(shè)備的編址為了CPU便于對I/O設(shè)備進(jìn)行尋址和選擇，必須給眾多的I/O設(shè)備進(jìn)行編址，也就是給每一臺(tái)設(shè)備規(guī)定一些地址碼，稱為設(shè)備號(hào)或設(shè)備代碼。I/O接口類型 按照數(shù)據(jù)傳送的寬度可分為并行接口和串行接口。按照數(shù)據(jù)傳送的控制方式可分成程序控制輸入輸出接口，程序中斷輸入輸出接口和直接存儲(chǔ)器存取(DM

8、A)接口等。（5）I/O技術(shù)常用的輸入輸出方式有五種(w zhn)，包括：程序直接控制（編程I/O）、程序(chngx)中斷控制（中斷驅(qū)動(dòng)I/O）、存儲(chǔ)器直接存取（DMA）、通道方式(fngsh)、外圍處理機(jī)方式。在實(shí)際硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)種，較常用的是程序直接控制方式和中斷方式。 13 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)：電路設(shè)計(jì)、可編程器件的邏輯設(shè)計(jì)、專用集成電路設(shè)計(jì)、指令系統(tǒng)設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、微程序控制設(shè)計(jì)、匯編語言程序設(shè)計(jì)、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)和系統(tǒng)仿真和調(diào)試的測試?？傊?，凡是實(shí)現(xiàn)“操作數(shù)字”的任務(wù)，以及以上層軟件如何調(diào)用這些基本操作所涉及的軟硬件接口，都是硬件設(shè)計(jì)的內(nèi)容。14

9、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要遵循兩個(gè)原則：（1）加快經(jīng)常性事件即加快發(fā)生最頻繁、占時(shí)間最多的事件。（2）性能平衡原則即CPU、內(nèi)存、I/O的性能要相互匹配才是一個(gè)性能平衡的系統(tǒng)，不平衡就會(huì)出現(xiàn)瓶頸。第二章 數(shù)據(jù)采集技術(shù)(jsh)概述 數(shù)據(jù)采集技術(shù)是微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用(yngyng)技術(shù)的重要分支。外部現(xiàn)實(shí)對象(廣義的外部設(shè)備)通過接口和計(jì)算機(jī)交換信息，在現(xiàn)實(shí)對象中信息表現(xiàn)為不同的形式并有明確的物理意義，輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)部后部變成二進(jìn)制數(shù)，統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)經(jīng)過計(jì)算機(jī)的加工處理再作用到現(xiàn)實(shí)對象，又變成具體的物理信號(hào)。上述整個(gè)過程部可以看成是數(shù)據(jù)采集技術(shù)涵蓋的內(nèi)容。21 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(x

10、tng)的結(jié)構(gòu)原理數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一般包括模擬信號(hào)的輸入輸出通道和數(shù)字信號(hào)的輸入輸出通道。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的輸入又稱為數(shù)據(jù)的收集；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的輸出又稱為數(shù)據(jù)的分配。211 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的分類數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，用途和功能也各不相同，常見的分類方法有以下幾種：根據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的功能分類：數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)分配；根據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)適應(yīng)環(huán)境分類：隔離型和非隔離型，集中式和分布式，高速、中速和低速型；根據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的控制功能分類：智能化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，非智能化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；根據(jù)模擬信號(hào)的性質(zhì)分類：電壓信號(hào)和電流信號(hào)，高電平信號(hào)和低電平信號(hào)，單端輸入(SE)和差動(dòng)輸入(DE)，單極性和雙極性；根據(jù)信號(hào)通

11、道的結(jié)構(gòu)方式分類：單通道方式，多通道方式。212 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本功能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有以下幾方面的功能:數(shù)據(jù)采集、模擬信號(hào)處理、數(shù)字信號(hào)處理、開關(guān)信號(hào)處理、二次數(shù)據(jù)計(jì)算、屏幕顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、打印輸出、人機(jī)聯(lián)系。213 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(xtng)的結(jié)構(gòu)形式 從硬件力向來看，白前數(shù)據(jù)采集(cij)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式主要有兩種：一種是微型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；另一種是集散型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。22 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)(shj)的基本原則 對于不同的采集對象，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具體要求是不相同的。但是，由于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是由硬件和軟件兩部分組成的，因此，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一些基本原則是大體相同的2。221 硬件設(shè)計(jì)的基本原則(1)

12、經(jīng)濟(jì)合理系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)中，一定要注意在滿足件能指標(biāo)的前提下，盡可能地降低價(jià)格，以便得到高的性能價(jià)格比，這是硬件設(shè)計(jì)中優(yōu)先考慮的一個(gè)主要因素，也是一個(gè)產(chǎn)品爭取市場的主要因素之一。(2) 安全可靠選購設(shè)備要考慮環(huán)境的溫度、濕度、壓力、振動(dòng)、粉塵等要求，以保認(rèn)在規(guī)定的下作環(huán)境下，系統(tǒng)性能穩(wěn)定、工作可靠。要有超量程和過載保護(hù)，保證輸入、輸出通道正常工作。要注意對交流市電以及電火花等的隔離。要保證連接件的接觸可靠。(3) 足夠的抗干擾能力有完善的抗干擾措施，是保證系統(tǒng)精度、工作正常和不產(chǎn)生錯(cuò)誤的必要條件。222 軟件設(shè)計(jì)的基本原則(1) 結(jié)構(gòu)合理即程序應(yīng)該采用結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計(jì)。(2) 操作性能好即操作件能好

13、是指使用方便。(3) 系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計(jì)一定的檢測程序，以便系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)容易(rngy)確定故障部位，以防止因掉電而丟失數(shù)據(jù)。(4) 提高(t go)程序的執(zhí)行速度。(5) 給出必要(byo)的程序說明。第三章 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(xtng)的硬件設(shè)計(jì)31 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖(kungt)物理模擬量數(shù)據(jù)采集模塊鍵盤單片機(jī) 液晶顯示圖3-1 系統(tǒng)模塊關(guān)系圖數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主要分為以下幾個(gè)模塊：數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換(zhunhun)模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、鍵盤控制模塊、時(shí)鐘模塊、液晶顯示模塊、串口通信模塊。其中數(shù)據(jù)采集模塊包括AD電壓信號(hào)量采集和系統(tǒng)工作溫度采集。各模塊關(guān)系圖如圖3-1。32 系統(tǒng)工作原理圖3-2 系統(tǒng)總原理圖3

14、21 CPU 處理核心(hxn)模塊圖3-3 8051芯片管腳圖AT89C52是一種高性能低功耗的采用CMOS工藝(gngy)制造的8位微控制器，擁有8KB的可編程的閃存。它提供(tgng)下列標(biāo)準(zhǔn)特征：8K字節(jié)的閃速存儲(chǔ)器，56字節(jié)的RAM，32條I/O線，3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)六中斷源兩個(gè)優(yōu)先級(jí)的中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)雙工的串行口，片上震蕩器和時(shí)鐘電路。其管腳圖如圖3-3所示：引腳說明：VCC：電源電壓；GND:地；P0口：P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口，作為輸出口用時(shí)，每個(gè)引腳能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門電路；P1口：P1口是一帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。P1口的輸出緩沖能接受

15、或輸出4個(gè)TTL邏輯門電路；P2口：P2是一帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向的I/O端口。P2口的輸出緩沖能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯門電路。P3口：P3是一帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向的I/O端口。P3口的輸出緩沖能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯門電路；RST:復(fù)位輸入；ALE/:當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許是一輸出脈沖，用以鎖存地址的低8位字節(jié)。當(dāng)在Flash編程時(shí)還可以作為編程脈沖輸出（）；：程序存儲(chǔ)允許時(shí)外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)；/VPP:外部訪問允許；XTAL1：振蕩器反相放大器以及內(nèi)部時(shí)鐘電路的輸入端；XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。本系統(tǒng)(xtng)中，采用AT89C52作為CPU處理器，充分利

16、用其硬件資源，結(jié)合74ls373鎖存器，7404 、7402、74138等數(shù)字處理芯片，連接了各個(gè)硬件模塊。地址分配如下：ADC0809地址(dzh): 0111 1000 0000 0000B-0111 1111 XXXX XXXXB322 ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換1. ADC0809 主要(zhyo)特性ADC0809 是雙列直插式單片8 位A/D 轉(zhuǎn)換器。分辨率8 位，精度7 位，帶8 個(gè)模擬量輸入通道，有通道地址譯碼鎖存器，輸出帶三態(tài)數(shù)據(jù)鎖存器。啟動(dòng)信號(hào)為脈沖啟動(dòng)方式，最大可調(diào)節(jié)誤差為1LSB，ADC0809 內(nèi)部設(shè)有時(shí)鐘電路，故CLK 時(shí)鐘需由外部輸入，fclk 允許范圍為500kHz1MHz

17、，典型值為640kHz。每通道的轉(zhuǎn)換需6673 個(gè)時(shí)鐘脈沖，大約100110s。工作溫度范圍為-40+85。功耗為15mW，輸入電壓范圍為05V，單一+5V 電源供電。它可以接與Z80、8085、8080、8031 等CPU 相連，也可以獨(dú)立使用。2. ADC0809 內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部引腳ADC0809A/D 轉(zhuǎn)換器，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3-4所示。包括一個(gè)高阻抗斬波比較器；一個(gè)帶有256個(gè)電阻分壓器的樹狀開關(guān)網(wǎng)絡(luò)；一個(gè)邏輯控制環(huán)節(jié)和8 位逐次比較寄存器(SAR)；一個(gè)8 位三態(tài)輸出緩沖器。引腳功能介紹如下：圖3-4 ADC0809內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部引腳圖 A、 IN0IN8：8 路輸入(shr)通道的模

18、擬量輸入端，輸入；B、 2-12-8：8 位數(shù)字(shz)量輸出端；2-1 為最低位(LSB)，2-8 為最高位(MSB)，輸出(shch)，三態(tài)；C、ALE：地址鎖存控制信號(hào)，輸入，上升沿有效。將地址選擇信號(hào)A、B、C 鎖入地址寄存器；D、START：啟動(dòng)A/D 轉(zhuǎn)換控制信號(hào)，輸入，上升沿有效。當(dāng)輸入一個(gè)正脈沖，便立即啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換，同時(shí)使EOC 變?yōu)榈碗娖剑籈、 EOC：A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，輸出，高電平有效。EOC 由低電平變?yōu)楦唠娖剑砻鞅敬蜛/D 轉(zhuǎn)換已經(jīng)結(jié)束；F、OE：輸出允許控制信號(hào)，輸入，高電平有效。OE 由低電平變?yōu)楦唠娖剑蜷_三態(tài)輸出鎖存器，將轉(zhuǎn)換的結(jié)果輸出到數(shù)據(jù)總線上；G

19、、VREF(-)、VREF(+)：片內(nèi)D/A 轉(zhuǎn)換器的參考電壓輸入端。VREF(-)不能為負(fù)值，VREF(+)不能高于VCC，且1/2VREF(-)+VREF(+)與1/2VCC 之差不得大于0.1V；H、CLOCK：時(shí)鐘輸入端。500kHz1MHz，典型值為640kHz。I、 A、B、C：8 路模擬開關(guān)的3 位地址選通輸入端，其對應(yīng)關(guān)系如表3-2 所示。表3-2 8路模擬開關(guān)地址(dzh)選通輸入端ADC0809 時(shí)序(sh x)圖如圖3-5所示。其中，tWS：最小起動(dòng)脈(dngmi)寬，典型值為100ns，最大值為200ns；tWE：最小ALE 脈寬，典型值為100ns，最大值為200ns

20、；tD：模擬開關(guān)延時(shí)，典型值為1s，最大值為2.5s；tC：轉(zhuǎn)換時(shí)間，當(dāng)fclk=640kHz 時(shí)，典型值為100s，最大值為116s；tEOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束延時(shí)，最大位8 個(gè)時(shí)鐘周期加2s。本系統(tǒng)采用中斷連接的原理圖如圖3-6。圖3-5 ADC0809 時(shí)序圖圖3-6 中斷(zhngdun)連接的原理圖此時(shí)啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換只需一條MOVX指令(zhlng)。例如： MOV DPTR,#0000H ；送入0809的口地址，選擇(xunz)IN0通道 MOVX DPTR,A ；啟動(dòng)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換完成后，將會(huì)給8051一個(gè)中斷，此時(shí)只要在中斷程序中保存數(shù)據(jù)即可。323 液晶顯示流程 本系統(tǒng)的顯示部分采用RT1

21、602c字符顯示模塊，與采用數(shù)碼管相比，硬件連接和軟件調(diào)試上都由優(yōu)勢。只要把要顯示的內(nèi)容放進(jìn)液晶模塊的顯示存儲(chǔ)器里面就可以直觀的顯示出指定的內(nèi)容，操作方便。1602采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳接口，其中:第1腳：VSS為地電源。第2腳：VDD接5V正電源。第3腳：V0為液晶顯示器對比度調(diào)整端。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。第5腳：RW為讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和RW共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平RW為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng)RS為高電平RW為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成

22、低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。第714腳：D0D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。 第1516腳：空腳圖3-7 液晶顯示原理圖該模塊(m kui)的硬件原理圖如圖3-7所示。 1602C的數(shù)據(jù)(shj)口接單片機(jī)的P0口，使能端E接P2.5，液晶的RS端接P2.3，讀寫端RW接P2.4，這樣使用下面的子程序就可以實(shí)現(xiàn)寫入命令和數(shù)據(jù)： RS=1; /置1為寫入數(shù)據(jù)(shj)，置0為寫入命令RW=0; /讀寫端置0為寫命令，即將命令或數(shù)據(jù)寫入液晶的數(shù)據(jù)命令寄存器 E=1; / P0=l_data; /把數(shù)據(jù)賦給P0數(shù)據(jù)口 E=0; /在使能端下降沿時(shí)將數(shù)據(jù)寫入液晶的存儲(chǔ)器 delay(); /寫的過程要有數(shù)個(gè)延時(shí)

23、第四章 數(shù)據(jù)采集(cij)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)41 匯編(hubin)和keil c匯編語言是一種用文字助記符來表示機(jī)器指令的符號(hào)語言，是最接近機(jī)器碼的一種語言。其主要優(yōu)點(diǎn)是占用資源少、程序執(zhí)行效率高。但是不同的CPU，其匯編語言可能有所差異，所以不易(b y)移植。C語言是一種編譯型程序設(shè)計(jì)語言，它兼顧了多種高級(jí)語言的特點(diǎn)，并具備匯編語言的功能。KEIL uVISION2 是眾多單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)軟件中優(yōu)秀的軟件之一，它支持眾多不同公司的MCS51 架構(gòu)的芯片，它集編輯，編譯，仿真等于一體，同時(shí)還支持，PLM，匯編和C 語言的程序設(shè)計(jì)，它的界面和常用的微軟VC+的界面相似，界面友好，易學(xué)易用，在調(diào)試程

24、序，軟件仿真方面也有很強(qiáng)大的功能。因此本系統(tǒng)采用KEIL uVISION2進(jìn)行軟件的編寫和調(diào)試。42 使用(shyng)Keil C 時(shí)應(yīng)注意(zh y)的事項(xiàng)采用(ciyng)短變量已提高代碼效率使用無符號(hào)類型為什么要使用無符號(hào)類型呢，原因是8051不支持符號(hào)運(yùn)算，程序中也不要使用含有帶符號(hào)變量的外部代碼。避免使用浮點(diǎn)指針可以通過提高數(shù)值數(shù)量級(jí)和使用整型運(yùn)算來消除浮點(diǎn)指針。用局部變量代替全局變量即把變量定義成局部變量比全局變量更有效率。43系統(tǒng)整體程序流程該系統(tǒng)的整體程序流程圖如圖4-1所示。定時(shí)器0初始化外部中斷1初始化lcd顯示模式初始化更新顯示lcd啟動(dòng)定時(shí)器0外部中斷1開中斷Lcd顯

25、示初始值掃描按鍵顯示對應(yīng)按鍵對應(yīng)通道的值是否有按鍵按下是否到0.5 SYNYN圖4-1 系統(tǒng)整體程序流程圖按照(nzho)系統(tǒng)整體流程圖使用keil c 編寫系統(tǒng)程序。4.4 系統(tǒng)(xtng)各個(gè)模塊流程圖441 ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換流程(lichng)ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換流程流程圖如4-2所示。中斷響應(yīng)AD轉(zhuǎn)換通道數(shù)=0YAd轉(zhuǎn)換通道數(shù) =8？Ad轉(zhuǎn)換通道數(shù)+1中斷返回取ad轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)N4-2 Adc0809中斷(zhngdun)處理程序流程圖 442 液晶顯示模塊(m kui)N初始化模塊顯示方式寫入顯示寄存器地址寫入顯示數(shù)據(jù)等待更新顯示內(nèi)容Y顯示更新？圖4-3 液晶顯示程序流程圖對字符顯示模塊RT16

26、02C的編程較簡單，只要(zhyo)先輸入命令字，設(shè)置其工作方式，然后在將顯示數(shù)據(jù)輸入指定的存儲(chǔ)器位置即可。流程圖如圖4-3。 P1=0 xFF ？無鍵按下？YN返回0443 鍵盤處理(chl)模塊取p1口的值有鍵按下，返回鍵值 鍵盤(jinpn)處理模塊子程序流程圖444 定時(shí)器中斷(zhngdun)響應(yīng)處理程序 中斷響應(yīng)重新賦定時(shí)器初值Time_index清0，sec置1，標(biāo)記0.5S到Time_index= =100？NYTime_index +1Time_index%5=0？N啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換中斷返回Y定時(shí)器中斷響應(yīng)處理程序結(jié)論(jiln)本設(shè)計(jì)通過采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集.處理.顯示.和記錄等功能。整個(gè)控制系統(tǒng)采用以高性能的單片AT89C52為核心，配以數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、鍵盤控制模塊、時(shí)鐘模塊、液晶顯示模塊、串口通信模塊，來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集對軟件(run jin)和硬件的要求。通過本次設(shè)計(jì)讓我認(rèn)識(shí)到自己的不足，只有理論聯(lián)系實(shí)踐才可以使學(xué)問達(dá)到學(xué)以致用，實(shí)踐促進(jìn)理論的