1、單片機(jī)課程設(shè)計(jì)課題名稱運(yùn)用8051、ADC0809設(shè)計(jì)一個(gè)8路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)院校興湘學(xué)院專業(yè)班級(jí)學(xué)生姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化3班2010963036李玉聲2013年12月29日設(shè)計(jì)內(nèi)容以pc機(jī)為控制器，采用中斷方式進(jìn)行8通道數(shù)據(jù)采集，設(shè)計(jì)要求要求利用ADC0809作A/D轉(zhuǎn)換器，設(shè)計(jì)相應(yīng)的接口電路，畫出原理圖并給出采用中斷方式下的數(shù)據(jù)采集程序.系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)步驟第一步：信號(hào)調(diào)理電路第二步：8路模擬信號(hào)的產(chǎn)生與A/D轉(zhuǎn)換器被測(cè)電壓要求為05V的直流電壓，可通過(guò)電位器調(diào)節(jié)產(chǎn)生?？紤]本設(shè)計(jì)的實(shí)際需要，我選擇八位逐次比較式A/D轉(zhuǎn)換器（ADC0809）。第三步：發(fā)送端的數(shù)據(jù)采集與傳輸控制器第

2、四步：人機(jī)通道的接口電路第五步：數(shù)據(jù)傳輸接口電路用單片機(jī)作為控制系統(tǒng)的核心，處理來(lái)自ADC0809的數(shù)據(jù)。經(jīng)處理后通過(guò)串口傳送，由于系統(tǒng)功能簡(jiǎn)單，鍵盤僅由兩個(gè)開關(guān)和一個(gè)外部中斷組成，完成采樣通道的選擇，單片機(jī)通過(guò)接口芯片與LED數(shù)碼顯示器相連，驅(qū)動(dòng)顯示器相應(yīng)同采集到的數(shù)據(jù)。經(jīng)過(guò)分析，本系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集部分核心采用ADC0809，單片機(jī)系統(tǒng)采用8051構(gòu)成的最小系統(tǒng)，用LED動(dòng)態(tài)顯示采集到的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)一般由信號(hào)調(diào)理電路，多路開關(guān)，采樣保持電路，A/D,單片機(jī)，電平轉(zhuǎn)換接口，接收端（單片機(jī)、PC或其它設(shè)備）組成。本設(shè)計(jì)沒(méi)有通信部分。系統(tǒng)框圖如下圖所示。硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.1信號(hào)調(diào)理信號(hào)調(diào)理

3、的任務(wù)：將被測(cè)對(duì)象的輸出信號(hào)變換成計(jì)算機(jī)要求的輸入信號(hào)多路數(shù)據(jù)采集輸入通道的結(jié)構(gòu)圖如下圖：圖5-1-1多路數(shù)據(jù)采集輸入通道結(jié)構(gòu)圖注：緩慢變化的信號(hào)和直流信號(hào)，采樣保持電路可以省略。4.2A/D轉(zhuǎn)換器的選取轉(zhuǎn)換速度是指完成一次A/D轉(zhuǎn)換所需時(shí)間的倒數(shù)，是一個(gè)很重要的指標(biāo)。A/D轉(zhuǎn)換器型號(hào)不同，轉(zhuǎn)換速度差別很大。通常，8位逐次比較式ADC的轉(zhuǎn)換時(shí)間為lOOus左右。由于本系統(tǒng)的控制時(shí)間允許，可選8位逐次比較式A/D轉(zhuǎn)換器。4.3A/D轉(zhuǎn)換對(duì)于該八路通道輸入信號(hào)，八位A/D轉(zhuǎn)換器，其精度為2-8二0.39%輸入為05V時(shí)，分辨率為v2nFi28i5=0.0196V其中：vA/D轉(zhuǎn)換器的滿量程值FsN

4、ADC的二進(jìn)制位數(shù)量化誤差為v5Q=Fs=0.0098V(2N1),2(厶1),2ADC0809與51單片機(jī)的接口電路如圖所示:4.7控制器、振蕩源和復(fù)位電路復(fù)位電路即使電路回復(fù)到初始狀態(tài)，是單片機(jī)經(jīng)常的工作狀態(tài)。單片機(jī)振蕩電路的振蕩周期和時(shí)鐘電路的時(shí)鐘周期決定了CPU的時(shí)序。在繪制原理圖時(shí)沒(méi)有畫上電外部復(fù)位電路、內(nèi)部振蕩器方式電路。復(fù)位電路：采用上電外部復(fù)位電路上電外部復(fù)位電路5.原理圖與軟件程序設(shè)計(jì)內(nèi)部振蕩器方式系統(tǒng)的軟件的設(shè)計(jì)采用的是匯編語(yǔ)言，對(duì)單片機(jī)進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)各種功能。程序是在windowsxp環(huán)境下采用keil軟件編寫的，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)八路數(shù)據(jù)的采集與處理，能實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)、地址的顯示。5

5、.1主程序流程圖及其程序:開始系統(tǒng)初始化調(diào)用數(shù)據(jù)采集子程序調(diào)用標(biāo)度變換子程序取相應(yīng)通道數(shù)據(jù)調(diào)用數(shù)制轉(zhuǎn)換子程序調(diào)用數(shù)據(jù)顯示子程序調(diào)用數(shù)據(jù)發(fā)送子程序用ADC0809和80C51設(shè)計(jì)的8路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)原理圖主程序：ORG0100HMAIN：MOVSP,#60H;給堆棧指針賦初值MOVSCON,#50H;設(shè)置串口方式1控制字MOVTMOD,#21H;設(shè)置波特率為9600MOVTH1,#0FDHMOVTL1,#0FDH;給定時(shí)器賦初值SETBTR1;啟動(dòng)定時(shí)器CLRP1.7;清空P1.7口SETBP1.6;置1P1.6LOOP：MOVRO,#0FFH;在寄存器RO中寫入FFMOVR4,#00H;清空寄存

6、器R4LOOP1:MOVA,R4;將寄存器R4的值送入累加器ASWAPA；交換A中的值A(chǔ)NLA,R4;將A與R4中的值相與MOVR2,A;將A的值放入寄存器R2,發(fā)送指令內(nèi)容MOVTDH,R4LCALLFAS;調(diào)用發(fā)送子程序LCALLSJCLMOVR7,#064HXH:LCALLDISPLAYDJNZR7,XH;調(diào)用數(shù)碼管顯示子程序INCR0INCR4CJNER4,#08H,LOOP1AJMPLOOP6.2、數(shù)碼管顯示及鍵盤子程序：KD1：MOVA,#OOOOOO11BMOVDPTR,#7F00HMOVDPTR,AKEY1：ACALLKS1JNZLK1ACALLDISAJMPKEY1LK1：A

7、CALLDISACALLDISACALLKS1JNZLK2ACALLDISAJMPKEY1LK2:MOVR2,#0FEHMOVR4,#OOHLK4:MOVR2,#37F01HMOVA,R2CPLAMOVXDPTR,AINCDPTRINCDPTRMOVXA,DPTRJBACC.1,LTW0MOVA,#00HAJMPLKPLONE:JBACC.2,NEXTMOVA,#0CHLKP:ADDA,R4PUSHACCLK3:ACALLDISACALLKS1JNZLK3POPACCRETNEXT:INCR4MOVA,R2JNBACC.5,KNDRLAMOVR2,AAJMPLK4KND:AJMPKEY1KS1

8、：MOVDPTR,#7F01HMOVA,#OFFHMOVXDPTR,AINCDPTRINCDPTRMOVXA,DPTRCPLAANLA,#OFHRET6.3查詢方式的程序ORGOO13HAJMPPINT1ORG2000HMAIN:MOVR1,#DATASETBIT1SETBEASETBEX1MOVDPTR,#7FF8HMOVXDPTR,ALOOP:NOPAJMPLOOPORG2100HPINT1:PUSHPSWPUSHACCPUSHDPLPUSHDPHMOVDPTR,#7FF8HMOVXA,DPTRMOVR1,AINCR1MOVXDPTR,APOPDPHPOPDPLPOPACCPOPPSW課程設(shè)計(jì)心得本次課程設(shè)計(jì)是一個(gè)由8051控制的A/D數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，這卡上對(duì)應(yīng)有8個(gè)通道0到5V的模擬電壓采集的能力。在以上的設(shè)計(jì)里，基本滿足了設(shè)計(jì)需求的要素。這次的課程設(shè)計(jì)主要應(yīng)用的知識(shí)，有單片機(jī)控制系統(tǒng)的構(gòu)成，接口電路與應(yīng)用程序，再一次鞏固了所學(xué)的理論知識(shí)。結(jié)合自己大學(xué)期間的實(shí)際積累的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和相關(guān)專業(yè)課程知識(shí)?？傮w來(lái)說(shuō)這