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单片机电压采集装置课程设计AD转换及编程实现.doc
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单片机电压采集装置课程设计AD转换及编程实现
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单片机课程设计
姓 名: 学 号:
专 业: 电子科学与技术
题 目: 单片机电压采集装置
专 题: AD 转换及编程实现
指导教师:
设计地点: 实验楼 时 间: 20121220
2012 年 12 月
单片机课程设计任务书
专业年级 电科 学号 学生姓名
任 务 下 达 日 期 : 201 2 年 12 月 20 日
设计日期: 2012 年 12 月 1 日 至 2012 年 12 月 20 日
设计题目: 单片机电压采集装置
设计专题题目:AD 转换及编程实现
设计主要内容和要求:制作单片机电压采集装置
基本要求
1、模拟通道 0 电压采集功能
在 ADC0809 的输入 0~5V 电压,数码管实时显示被测电压值(显示精
度 0.001V,即显示 1 位整数,3 位小数)。
2、指定通道电压采集功能
通过模式选择按键切换到“指定通道电压采集功能”,利用+/-按键改
变通道值,显示同上。
3、8 通道自动循环电压采集功能制作单片机电压采集装置
通过模式选择按键切换到“8 通道自动循环电压采集功能”,
默认通道切换时间为 2 秒。
扩展要求
1、超限报警功能
当 Vi 超出程序预设报警限值时,报警灯以 1Hz 速度闪烁显示,并显示
提示符以区别上限或下限报警。
2、可修改上限和下限报警值的超限报警拨弄能
可随意设置上、下限报警值(步长 0.1V,默认下限为 0V,上限为 5V)。
设置时,当下限≥上限(或上限≤下限)时予以提示,并拒绝接受数据。
指导教师签字:
摘要:
此单片机电压采集装置使用 AT89S52 芯片和 ADC0809 芯片进行电压采
集,实现 AD 转换的基本功能。,键盘电路和 8 个 LED 数码显示电路。扩展
电路中包含了 A/D 转换电路,AD 转换五种工作模式下对应要实现的功能:即
模式 0 下完成通道 0 的模拟信号采集;模式 1 时完成指定模拟通道电压采集,
按加、减(K2,K3)按键手动实现模拟通道的切换, 此外,通过内部定时器 T1
实现报警功能,即超过上限电压 4.999V 时报警,同时点亮 P1.1 即 L2 发光
LED 小灯,低于下限电压 0.000V 时也实现报警功能,只是报警的频率改变,
同时点亮 P1.0 即 L1 发光 LED 小灯;而模式 2 完成 8 通道模拟信号自动循环
采集功能,通过加入内部定时器 T0 中断,从而实现每隔 1 秒通道值自动加 1
的功能;进入模式 3 的时候,需要人为设置报警上限,此程序设定报警上限
为 4V,而报警上限默认值为 3.999V,通过按加、减(K2/K3)按键实现上限
加减 0.1V;模式 4 的时候设置报警下限电压,默认报警下限电压为 1.999V,
本程序中设置的报警下限电压为 2V,通过加减(K2/K3)按键实现电压加减
0.1V 的功能,最终实现电压采集和扩展功能。
关键词:AT89S52 芯片 、ADC0809 芯片
目 录
1 绪论……………………………………………………………………………………1
1.1 系统设计方案………………………………………………………………1
1.1.1 系统设计原理框图…………………………………………………1
2 硬件电路设计…………………………………………………………………………3
2.1 单片机电路…………………………………………………………………2
2.1.1 单片机最小系统……………………………………………………3
2.1.2 显示译码电路………………………………………………………4
2.2 A/D 转换……………………………………………………………………5
2.2.1 ADC0809 转换原理…………………………………………………5
2.2.2 AD 转换电路 ………………………………………………………6
2.2.3 电路设计……………………………………………………………7
3 软件设计………………………………………………………………………………8
3.1 设计任务……………………………………………………………………8
3.1.1 基本任务……………………………………………………………8
3.2 程序设计 ……………………………………………………………………8
3.3.1 主程序框图 …………………………………………………………8
3.3.2 AD 信号采集 …………………………………………………………9
4 系统调试 ……………………………………………………………………………17
5 总结 …………………………………………………………………………………18
参考文献: ……………………………………………………………………………19
附录一 电源印刷电路板布线图………………………………………………………20
附录二 单片机板电路原理图…………………………………………………………21
附录三 单片机印刷电路板布线图……………………………………………………22
附录四 元件清单………………………………………………………………………24
第 1 页
1 绪论
1.1 系统设计方案
本次实验要求设计电压采集装置,课程设计分设计、制作和调试三个部
分。设计选题以单片机为核心,基本内容应包括单片机最小系统、键盘和LED
显示电路,以及设计系统涉及的其他电路。
系统硬件电路由标准电路和自制电路两部分组成。标准电路包括单片机
最小系统、8个LED数码管电路和键盘电路,可根据设计需要进行配置选用。
自制电路需自行设计焊接,包含标准电路不具备的其他电路。
设计中采用了模数转换器,利用 ADC0809 型 8 位 MOS 型 A/D 转换器。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,实现模拟信号到数字信号的转换。控制部分采用单片
机 89C52 来完成。显示部分利用 LED 数码管显示模块,来显示采集到的电压
分量。
1.2.1 系统设计原理框图
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