单片机课八路循测并报警程设计报告.docx
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单片机课八路循测并报警程设计报告.docx
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单片机课八路循测并报警程设计报告
《单片机原理与应用》
课程设计报告
课程名称:
单片机数据采集控制系统
指导老师:
_______________
班级:
______________
学号:
______________
姓名:
______________
一、课程设计的目的
运用单片机原理及其应用等课程知识,根据题目要求进行软硬件系统的设计和调试,从而加深对本课程知识的理解,把学过的比较零碎的知识系统化,比较系统的学习开发单片机应用系统的基本步骤和基本方法,使学生应用知识能力、设计能力、调试能力以及报告撰写能力等有一定的提高。
二、课程设计题目
单片机数据采集控制系统
三、课程设计要求
用8051单片机设计数据采集控制系统,基本要求如下:
1、可实现8路数据的采集,假设8路信号均为0-5V的电压信号;
2、采集数据可通过数码管显示,显示格式为:
[通道号]电压值,如[01]4.5
3、可通过键盘设置采集方式;(单点采集、多路巡测、采集时间间隔*)
4、具有异常数据声音报警功能:
对第一路数据可设置正常数据的上限值和下限值,当采集的数据出现异常,发出报警信号。
5、可输出8路顺序控制信号,设每路顺序控制信号为一位,顺序控制的流程为:
6、可输出频率为1kHZ的方波,三角波,正弦波*。
(注:
斜体字部分内容可选做)
选做功能:
1、异常数据音乐报警
2、输出方波,三角波,正弦波频率可调
4、系统框图
5、硬件设计
各种芯片的功能、引脚、相应的命令控制字格式的介绍
1、MCS-51
芯片介绍:
MCS-51系列单片机是美国Intel公司开发的8位单片机又可以分为多个子系列。
MCS-51系列单片机共有40条引脚,包括32条I/O接口引脚、4条控制引脚、2条电源引脚、2条时钟引脚。
引脚说明:
P0.0~P0.7:
P0口8位口线,第一功能作为通用I/O接口,第二功能作为存储器扩展时的地址/数据复用口。
P1.0~P1.7:
P1口8位口线,通用I/O接口无第二功能。
P2.0~P2.7:
P2口8位口线,第一功能作为通用I/O接口,第二功能作为存储器扩展时传送高8位地址。
P3.0~P3.7:
P3口8位口线,第一功能作为通用I/O接口,第二功能作为为单片机的控制信号。
ALE/PROG:
地址锁存允许/编程脉冲输入信号线(输出信号)
PSEN:
片外程序存储器开发信号引脚(输出信号)。
EA/Vpp:
片外程序存储器使用信号引脚/编程电源输入引脚
RST/VPD:
复位/备用电源引脚。
2、74LS373
芯片介绍:
74LS373是带有三态门的八D锁存器,当使能信号线OE为低电平时,三态门处于导通状态,允许1Q-8Q输出到OUT1-OUT8,当OE端为高电平时,输出三态门断开,输出线OUT1-OUT8处于浮空状态。
G称为数据打入线,当74LS373用作地址锁存器时,首先应使三态门的使能信号OE为低电平,这时,当G端输入端为高电平时,锁存器输出(1Q-8Q)状态和输入端(1D-8D)状态相同;当G端从高电平返回到低电平(下降沿)时,输入端(1D-8D)的数据锁入1Q-8Q的八位锁存器中。
当用74LS373作为地址锁存器时,它们的G端可直接与单片机的锁存控制信号端ALE相连,在ALE下降沿进行地址锁存。
引脚说明:
D0~D7:
锁存器8位数据输入线
Q0~Q7:
锁存器8位数据输出线
GND:
接地引脚Vcc:
电源引脚,+5V有效
OE:
片选信号引脚
G:
锁存控制信号输入引脚
3、74LS138
芯片介绍:
74LS138是一个3-8译码器,共16个引脚。
引脚说明:
A、B、C:
选择端即信号输入端
E1、E2、E3:
使能端,其中E1、E2低电平有效,E3高
电平有效
Y0~Y7:
译码输出信号,始终只有一个为低电平
Vcc:
电源端,+5V
GND:
线路地
4、ADC0809
芯片介绍:
ADC0809是一种比较典型的8位8通道逐次逼近式A/D转换器,CMOS工艺,可实现8路模拟信号的分时采集,片内有8路模拟选通开关,以及相应的通道地址锁存用译码电路,其转换时间为100μs左右,采用双排28引脚封装。
引脚说明:
IN0~IN7:
8路模拟量输入通道
ADDA~ADDC:
地址线用于选择模拟量输入通道ALE:
地址锁存允许信号
START:
转换启动信号
D0~D7:
数据输出线
OE:
输出允许信号,低电平允许转换结果输出
CLOCK:
时钟信号输入引脚,通常使用500KHz
EOC:
转换结束信号,为0代表正在转换,1代表转换结束
Vcc:
+5V电压
VREF(+)、VREF(-):
参考电压
5、DAC0832
芯片介绍:
DAC0832是美国数据公司的8位D/A转化器,片内带数据锁存器,电流输出,输出电流稳定时间为1μm,功耗为20mW。
引脚说明:
D0~D7:
数据输入线,TTL电平
ILE:
数据锁存允许控制信号线
CS:
片选信号线,低电平有效
WR1:
数据锁存器写选通输入线,负脉冲有效
XFER:
数据传输控制信号输入线,低电平有效
WR2:
DAC寄存器写选通输入线,低电平有效IOUT1:
电流输出线,当DAC寄存器为全1时电流最大
IOUT2:
电流输出线,其值与IOUT1之和为一常数
Vcc:
电源电压线,为+5V~+15范围
VREF:
基准电压输入线,范围为:
-10V~+10V
AGND:
模拟地
DGND:
数字地
Rfb:
反馈信号输入线,调整Rfb端外接电阻值可以调整转换满量程精度
6、硬件原理图
见附录1
7、程序流程图。
见附录2
8、程序清单。
OUTBITEQU0FFDDH;位控制口/键扫口
OUTSEGEQU0FFDCH;段控制口
INEQU0FFDEH;键盘读入口
LEDBUFEQU60H;显示缓冲
ORG0000H
LJMPSE11
ORG05A0H
;---------------------------------;显示缓冲区初值
SE11:
MOVSP,#53H
MOV7EH,#0CH
MOV7DH,#00H
MOV7CH,#00H
MOV7BH,#11H
MOV7AH,#10H
MOV79H,#10H
;---------------------------------
MOVR5,#00H
;------------------------------;定时器初值
MOVTMOD,#01H
MOVTL0,#0B0H
MOVTH0,#3CH
MOVR7,#14H
;-----------------------------------
LO18:
LCALLDIS
LOOP1:
LCALLGETKEY;健值扫描
CJNEA,#20H,ZX;判断是否有键值摁下,有则跳转到ZX判断
MOVA,R5
MOV7CH,A
;-----------------------------------------
ZZX:
MOVDPTR,#0FFE0H
MOVX@DPTR,A;0809的N通道采样
LCALLDIS
MOVXA,@DPTR;取出采样值
MOVR0,#79H
LCALLPTDS;采样值送显示缓冲区
SJMPLO18;循环
;-----------------------------------------
ZX:
CJNEA,#07H,WJS;判断是否为07H
MOV7CH,A
MOVR5,A
SJMPZZX;跳转后进行通道显示和通道采样
WJS:
JNCDAYU7
SJMPLOOP2
;------------------------------------
DAYU7:
MOVA,#00H;键值大于7之后进行八路循环检测
MOV72H,A
INC72H
L1:
MOV7CH,A
MOVDPTR,#0FFE0H
MOVX@DPTR,A;0809的0~7通道采样
LCALLDIS
MOVXA,@DPTR;取出采样值
MOVR0,#79H
LCALLPTDS
LCALLDIS
MOVR7,#14H;定时次数20次
L3:
SETBTR0;启动定时器T0
L2:
JBTF0,SERVE;判断定时标志位是否为1
LCALLDIS
SJMPL2
SERVE:
MOVTL0,#0B0H;定时器T0重新装初值
MOVTH0,#3CH
CLRTF0
DJNZR7,L3
MOVA,72H
INC72H
CJNEA,#08,L1
SJMPLO18
;-----------------------------------------
LOOP2:
CJNEA,#00H,D1;判断0~7之间的具体第几通道
MOVR5,A
MOV7CH,A
LJMPZZX
D1:
CJNEA,#01H,D2
MOVR5,A
MOV7CH,A
LJMPZZX
D2:
CJNEA,#02H,D3
MOVR5,A
MOV7CH,A
LJMPZZX
D3:
CJNEA,#03H,D4
MOVR5,A
MOV7CH,A
LJMPZZX
D4:
CJNEA,#04H,D5
MOVR5,A
MOV7CH,A
LJMPZZX
D5:
CJNEA,#05H,D6
MOVR5,A
MOV7CH,A
LJMPZZX
D6:
CJNEA,#06H,D7
MOVR5,A
MOV7CH,A
LJMPZZX
D7:
MOVA,#07H
MOV7CH,A
LJMPZZX
;------------------------------------
PTDS:
MOVB,#51;拆分并转换数值
DIVAB
MOV30H,A;整数位保存在30H单元中
ADDA,#13H
MOV7AH,A
MOVA,B
MOVB,#05H
DIVAB
MOV31H,A;小数位放在31H单元中
MOV79H,A
;-----------------------------------
CJNER5,#00H,F1;判断是否为0通道。
警报程序
MOVA,30H
SWAPA
ADDA,31H
MOVR6,A
CJNER6,#40H,MAX1;判断上限电压值,大于4V,蜂鸣
MAX1:
JCMAX2
CLRP1.7
MAX2:
JNCNO2
SETBP1.7
NO2:
CJNER6,#10H,MIN1;判断下限电压值,小于1V,蜂鸣
MIN1:
JNCMIN2
CLRP1.7
MIN2:
JCF1
SETBP1.7
F1:
RET
;-----------------------------------
DIS:
PUSHDPH;显示子程序
PUSHDPL
SETBRS1
MOVR0,#7EH
MOVR2,#20H
MOVR3,#00H
MOVDPTR,#LS0
LS2:
MOVA,@R0
MOVCA,@A+DPTR
MOVR1,#0DCH
MOVX@R1,A
MOVA,R2
INCR1;#0DDH
MOVX@R1,A
LS1:
DJNZR3,LS1
CLRC
RRCA
MOVR2,A
DECR0
JNZLS2
CLRRS1
POPDPL
POPDPH
RET
;----------------------------------
GETKEY:
LCALLSCANKEY;键值扫描子程序
MOVR4,A
MOVR1,#48H
MOVA,@R1
MOVR2,A
INCR1
MOVA,@R1
MOVR3,A
MOVA,R4
XRLA,R3
MOVR3,04H
MOVR4,02H
JZKEY1
MOVR2,#88H
MOVR4,#88H
KEY1:
DECR4
MOVA,R4
XRLA,#82H
JZKEY2
MOVA,R4
XRLA,#0EH
JZKEY2
MOVA,R4
JZKEY3
MOVR4,#20H
DECR2
SJMPKEY4
KEY3:
MOVR4,#0FH
KEY2:
MOVR2,04H
MOVR4,03H
KEY4:
MOVR1,#48H
MOVA,R2
MOV@R1,A
INCR1
MOVA,R3
MOV@R1,A
MOVA,R4
JBACC.5,EXIT
JBACC.4,EXIT
MOVDPTR,#KEYTABLE
MOVCA,@A+DPTR
EXIT:
RET
SCANKEY:
SETBRS1
MOVR2,#0FEH
MOVR3,#08H
MOVR0,#00H
LOOPS:
MOVR1,#LOW(OUTBIT)
MOVA,R2
MOVX@R1,A
RLA
MOVR2,A
INCR1
MOVXA,@R1
CPLA
ANLA,#0FH
JNZSCAN
INCR0
DJNZR3,LOOPS
RETKEY3:
MOVA,#20H
TKEY3:
MOVR2,A
CLRA
MOVR1,#LOW(OUTBIT)
MOVX@R1,A
MOVA,R2
CLRRS1
RET
SCAN:
CPLA
JBACC.0,TKEY0
MOVA,#00H
SJMPENDLOOP
TKEY0:
JBACC.1,TKEY1
MOVA,#08H
SJMPENDLOOP
TKEY1:
JBACC.2,TKEY2
MOVA,#10H
SJMPENDLOOP
TKEY2:
JBACC.3,RETKEY3
MOVA,#18H
ENDLOOP:
ADDA,R0
SJMPTKEY3
LEDMAP:
;八段管显示码
DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,099H,092H,082H,0F8H
DB080H,090H,088H,083H,0C6H,0A1H,086H,08EH
KEYTABLE:
;键码定义
DB07H,04H,08H,05H,09H,06H,0AH,0BH
DB01H,00H,02H,0FH,03H,0EH,0CH,0DH
;--------------------------------------
LS0:
DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H
DB82H,0F8H,80H,90H,88H,83H,0C6H
DB0A1H,86H,8EH,0C6H,0F0H,0C0H
DB40H,79H,24H,30H,19H,12H
;--------------------------------------
END
9、实验数据。
实验值
0.6
1.2
1.4
2.1
2.3
2.6
3.2
3.6
4.0
4.2
4.6
理论值
0.61
1.23
1.39
2.085
2.29
2.56
3.17
3.58
4.00
4.15
4.55
测量误差%
-1.64%
-2.44%
0.72%
0.72%
0.44%
1.56%
0.95%
0.56%
0.00%
1.20%
1.10%
10、结束语。
附录一
N
N
N
Y
附录二
- 配套讲稿:
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- 关 键 词:
- 单片机 八路 报警 设计 报告