單片機(jī)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)設(shè)計報告

單片機(jī)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)設(shè)計報告前言單片機(jī)的應(yīng)用介紹在智能儀器儀表中的應(yīng)用：在各類儀器儀表中引入單片機(jī)，使儀器儀表智格比。機(jī)技術(shù)于一本，具有智能化特征的電子產(chǎn)品。持最佳工作狀態(tài)，提高系統(tǒng)的工作效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。的控制電路。在其它方面的應(yīng)用：單片機(jī)除以上各方面的應(yīng)用，它還廣泛應(yīng)用于辦公自1、課程設(shè)計的目的和要求課程設(shè)計的目的運(yùn)用單片機(jī)原理及其應(yīng)用等課程知識,根據(jù)題目要求進(jìn)行軟硬件系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)試,從而加深對本課程知識的理解,把學(xué)過的比較零碎的知識系統(tǒng)化，比較系統(tǒng)的學(xué)習(xí)開發(fā)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的基本步驟和基本方法，使學(xué)生應(yīng)用知識能力、設(shè)計能力、調(diào)試能力以及報告撰寫能力等有一定的提高。課程設(shè)計要求：用8051單片機(jī)設(shè)計數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，基本要求如下：80-5V[01]4.5可通過鍵盤設(shè)置采集方式；（單點采集、多路巡測、采集時間間隔*）限值，當(dāng)采集的數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，發(fā)出報警信號。（5）（5）1kHZ2、總體設(shè)計2.1電源LED顯示A/DCPU報警按鍵圖2.1.1數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)框圖電源CPUD/A波形輸出圖2.1.2波形輸出系統(tǒng)框圖2.2原理A/DA/D性好，價格便宜，但速度慢；二是逐次逼近式A/D中；三是并行A/DADC0809A/D100μs。由于ADC0809A/DEOC（高電平有效），8031INT0用中斷方式讀取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果。DAC0832DAC0832D/AD/A需要相應(yīng)的模擬信號，可通過一個高輸入阻抗的線性運(yùn)算放大器實現(xiàn)這個供功能。運(yùn)放的反RFBDAC0832波、正弦波。3、硬件設(shè)計3.18032（CPU）8032CPUMCS-5111.0592MHz，支持?jǐn)U展仿真（即RAM真），亦支持ROM（即FLASH）。在ROMI/O61C25664K0000H~0FFFFH，61C256（32K）作為用戶設(shè)置的斷點區(qū)（BPRAM）。 圖3.18032引腳圖ADC0809（模／數(shù)轉(zhuǎn)換電路）ADC0809888圖3.2ADC0809引腳圖DAC0832（數(shù)／模轉(zhuǎn)換電路）DAC0832DAC0832D/A輸入阻抗的線性運(yùn)算放大器實現(xiàn)這個供功能。 圖3.3DAC0832引腳圖運(yùn)放的反饋電阻可通過RFB端引用片內(nèi)固有電阻，還可以外接。74LS138（38）當(dāng)一個選通端（E3）端（E1)和/(E2)）（A0A1A2）E1E2E324線譯32線譯碼器。若將選通端中的一個作為數(shù)據(jù)輸入端時，74LS138還可作數(shù)據(jù)分配器。 圖3.474LS1382引腳圖3.574LS273（8D）74ls2738D11CLK，CPUALE74LS273CLK端相連。1D～8D，1Q～8Q8位地址鎖存器。 圖3.574LS273引腳圖3.674LS245（驅(qū)動器）74LS245led88051P0P074LS245/CEB向A（接收）DIR=“1”，信號由A向B傳輸；（發(fā)送）當(dāng)/CE，A、B態(tài)。 圖3.674LS245引腳圖3.7硬件電路設(shè)計圖3.7.1鍵掃顯示控制電路圖3.7.2Ａ/Ｄ轉(zhuǎn)換實驗電路圖3.7.3Ｄ/Ａ轉(zhuǎn)換實驗電路4、軟件設(shè)計圖3.7.3Ｄ/Ａ轉(zhuǎn)換實驗電路4、軟件設(shè)計4.1系統(tǒng)定義I/O接口芯片口地址接口芯片口地址用途74LS2730FFDDH字位口74LS2730FFDCH字形口74LS2450FFDEH鍵入口存儲單元列表如下:存儲內(nèi)容變量名地址備注通用工作寄存器R0~R700H~07H0按鍵程序?qū)Ｓ玫墓ぷ骷拇嫫鱎0~R708H~0FH1顯示程序?qū)Ｓ玫墓ぷ骷拇嫫鱎0~R710H~17H2顯示存儲區(qū)（0*LED5LED4LED37EH7DH7CHBCDBCDBCD）LED27BHBCD碼十位LED17AHBCD碼個位LED079HBCD碼堆棧區(qū)從53H開始PTDS4.2.1十六進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制采樣值→PTDS4.2.1十六進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制采樣值→A整數(shù)A→7AH05H→B79H→R0DIVABINCR0DECR033H(51)→B小數(shù)A→79HDIVABRET十六進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制程序流程圖PTDS: INCR0MOVB,#33H；33H（51）→BDIVAB；A/BMOV@R0,A；整數(shù)給AMOVA,BMOVB,#05H；小數(shù)*10/50DIVABDECR0MOVRET@R0,A圖4.2.1報警子程序報警子程序L1: CJNEA,#0C0H,LOOP3 SJMPBJLOOP3:JNCBJSETBP1.7SJMPLOOP4

初始化SETBP1.7取出采樣值送 AA=C0H? NY CY=1?YBJ: CPLP1.7

報警CPL

N SETBP1.7圖4.2.2報警程序流程圖八段數(shù)碼管顯示子程序DIS: PUSHPUSHSETBRS1 ;用第二組寄存器

開始初始化顯示數(shù)據(jù)MOVR0,#7EHMOVR0,#7EH;顯示緩沖區(qū)MOVR2,#20H;從左邊開始顯示MOVR3,#00H取顯示數(shù)據(jù)LS2: CJNESJMPREL2REL1: MOVDPTR,#LS0SJMPLS3

輸出斷碼數(shù)據(jù)N輸出位選通信號延時REL2: MOVDPTR,#LS1LS3: MOVA,@R0MOVCA,@A+DPTRMOVR1,#0DCH ;0FFDCH，段碼MOVX@R1,A ;輸給它段碼

位選通信號移位指向下一個顯示數(shù)據(jù)6位完成？Y返回MOVA,R2 4.2.3INCR1MOVX

;0FFDDH;輸給它位碼LS4: DJNZR3,LS4 ;延時CLRCRRCA;右移MOVR2,ADECR0JNZLS2;LS2CLRRS1POPDPLPOPRETDPH;八段管顯示碼LS0: DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H DB88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EH ;A-FDB0FFH,0CH,89H,7FH,0BFH,0C6H,0F0H ;0FFHP.，89H顯示H，7FH顯示.，0BFH顯示-，0C6H顯示(,0F0H顯示)LS1: DB40H,79H,24H,30H,19H,12H,02H,78H,00H,10H,0FFH ;0.-9.鍵盤掃描顯示子程序ScanKey:setbRS0 ;第二組工作寄存器mov r2,#0feh ;進(jìn)行列掃描的初值mov r3,#08h ;列掃描次數(shù)mov r0,#00h ;列碼初值，R0為列的計數(shù)LoopS: mov r1,#Low(OUTBIT) ;字位口低8位地址送入R1mov a,r2movxmovr2,amovr2,aincmovxr1a,@r1;鍵入口：0FFDEHcpla;A取反anla,#0fhA4jnz Scaninc r0djnzReTKey3:mov a,#20hTKey3: mov r2,aclr amov movx@r1,amov a,r2

;左移,掃描下一列;找到則順序執(zhí)行，則繼續(xù)掃描開始顯示緩沖區(qū)初始值NLED顯示有鍵輸入？Yclr retScan: cpl a

讀取鍵值鍵值轉(zhuǎn)換為顯示數(shù)據(jù)jb acc.0,TKey0;等于0就找到 圖4.2.4鍵盤掃描顯示流程圖movsjmpmovsjmpa,#00hEndLoopTKey0:jbacc.1,TKey1mova,#08h;找到在第二行，08H-0FHEndLoop:add a,r0;得到列值，從而得到鍵值EndLoop:add a,r0;得到列值，從而得到鍵值sjmpTKey3KeyTable:db00h,01h,02h,03h,04h,05h,06h,07h ;鍵碼定義4.2.5八路巡測開始SE11:MOVSP,#53H初始化00H →R3FFH →R2;顯示出（00）調(diào)用顯示R3→7CH;顯示緩沖區(qū)初值N0809 通道采樣YN;用于延時取出采樣值送ALO18:CALLDIS;顯示子程序調(diào)用十六進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制子程序MOV7CH,R3R2=0?MOVA,R3;0YINCR3MOVDPTR,#0FFE0HMOVX@DPTR,A;08090R3=08H?CALLDIS;SSEE4.2.5八路巡測流程圖sjmpEndLoopTKey1:jbmovacc.2,TKey2a,#10h;找到在第三行，10H-17HsjmpEndLoopTKey2:jbmovacc.3,ReTKey3a,#18h;找到在第四行，18H-1FHMOV7EH,#15HMOV7DH,#00HMOV7CH,#00HMOV7BH,#16HMOV7AH,#10HMOV79H,#10HLOOP1:MOVR3,#00HLOOP2:MOVR2,#0FFHMOVXA,@DPTRMOVXA,@DPTR;取出采樣值MOVR0,#79HCALLPTDS;采樣值送顯示緩沖區(qū)DJNZR2,LO18INCR3CJNER3,#08H,LOOP2SJMPLOOP1;循環(huán)ORG05A0H開始ORG05A0H開始初始化00H→R2;顯示出（00）調(diào)用顯示掃描鍵盤并讀取鍵值;顯示緩沖區(qū)初值SETBP1.7A=20H?NYLOOP1: MOVR2,#00H;用于延時NYMOVR3,AMOV7CH,R3LO18:CALLDIS;顯示子程序0809通道采樣取出采樣值送A調(diào)用十六進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制子程序R2=0?L2:MOVA,7CH;0圖4.2.6按鍵控制八路巡測流程圖SE11:MOVSP,#53HMOV7EH,#15HMOV7DH,#00HMOV7CH,#10HMOV7BH,#16HMOV7AH,#0AHMOV79H,#10HcallGetKey;掃描鍵盤并讀取鍵值CJNEA,#20H,L0L1: SJMPL2L0:movr3,amov7ch,R3MOVDPTR,#0FFE0HMOVX@DPTR,A ;0809的0通道采CALLDIS ;SSEEMOVXA,@DPTR MOVR0,#79HCALLDJNZSJMPPTDSR2,LO18LOOP1;采樣值送顯示緩沖區(qū);循環(huán)4.2.7MOVSP,#53H開始MOV7EH,#00HMOV7EH,#00HMOV7DH,#08HMOV7CH,#03HMOV7BH,#02H;顯示緩沖區(qū)初值LO23:MOVA,#80H數(shù)據(jù)80H送A累加器CALLLO21MOVA,#0FFHCALLLO21SJMPLO23

A中的數(shù)據(jù)輸出到0832延時LO21: MOVDPTR,#0FFE0HMOVX@DPTR,A ;送0832轉(zhuǎn)換 數(shù)據(jù)FFH送A累加器MOVR0,#79HLO2Z: MOVL023: DJNZRET

圖4.2.7矩形波輸出流程圖4.2.8三角波LO23: MOVA,#00HL1: CALLLO21ADDA,#05H 20CJNEA,#96H,L4AJMPL2L4: JCL1

開始初始化Y數(shù)據(jù)00H送A累加器 數(shù)據(jù)96H送A累加器AJMPL2L2: MOVA,#96H

NA中的數(shù)據(jù)輸出到0832

A中的數(shù)據(jù)輸出到0832L5: CALLCLRCSUBBA,#05HCJNEA,#00H,L3SJMPLO23 Y

Y A加上5 A減去5 NA等于96H? A等于00H?N NYCY=1?YCY=1?L3:JNCL5SJMPLO23LO21:MOVDPTR,#0FFE0HMOVX@DPTR,A圖4.2.8三角波輸出流程圖;送0832轉(zhuǎn)換MOVR0,#79HRET4.2.8正弦波START:MOVSP,#53HL1: MOVDPTR,#LS0MOVR1,#00HL2:NOPNOPNOPNOP

開始初始化表首地址→DPTR給計數(shù)器R1賦初值00H→R1延時NOPMOVA,R1INCR1MOVDPTR,#LS0MOVCA,@A+DPTRMOVMOVX@DPTR,A 0832CJNER1,#2BH,L3AJMPL1

R1→ANN INCR1表首地址→DPTRY查表MOVCA,@A+DPTRA中的數(shù)據(jù)輸出到0832R1=2BH?L3: JNCL1 CY=1?AJMPL2 4.2.8正弦波輸出流程圖LS0:db80h,93h,0a5h,0b7h,0c7h,0d6h,0e3h,0eeh,0f6h,0fch,0ffh,0ffh,0fdh,db0f7h,0efh0e5h,0d8h,0cah,0bah,0a8h,96h,83h,72h,60h,4eh,3dh,2eh,20h,db15h0bh,05h,00h,00h,01h,06h,0dh,16h,22h,30h,40h,51h,63h,76h,80hEND5、實驗數(shù)據(jù)八路巡測通道3懸空，通道4接地，結(jié)果如圖所示：圖5.1.1八路巡測結(jié)果圖 圖5.1.2八路巡測結(jié)果圖報警電壓高于3.75V就報警，指示燈亮，否則滅圖5.2.1未報警結(jié)果圖 圖5.2.2報警結(jié)果圖按鍵控制八路巡測按下0-7的某一個鍵，則相應(yīng)顯示某個通道的電壓圖5.3.