基于单片机的4通道模拟信号采集与显示系统设计
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设置模拟通道
启动A/D转换
NO
转换是否结 束？
YES 输出数值处理
设计中采用中断的方式 来读取转换完成的数据 能节省CPU的资源 当系统设置好后，一旦 数据转换完成，便会进 入外部中断0，然后在 中断中读取转换的数值 ，处理数据并送至显示 屏显示输出
系统整体电路图
10k
LCD1
LM016L
1 2 3
4 5 6
7 8 9 10 11 12 13 14
RV5
51%
1k
RS RW E
图3-4 液晶电路
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
四、软件设计
利用KEIL软件和PROTEUS软件对程序进行编写、编 译、修改、仿真等，生成HEX文件后通过烧录机将程序 烧入STC89C52中。 子程序 转换子程序 主程序
39 38 37 36 35 34 33 32 21 22 23 24 25 26 27 28 10 11 12 13 14 15 16 17
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 RS RW E P2.3 P2.4 P2.5 P2.6 P2.7
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
EOC CLK OE
3.4 显示部分
• 本设计的显示部分
由液晶显示器 LCD1602取代数码 管来完成。开始时 显示器将一直处于 初始状态。系统进 入工作后显示欢迎 界面，按键按下后 显示通道电压。
LCD1
LM016L
VSS VDD VEE RS RW E D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
1k
50%
EOC 7 6 10
In1
CLK
RV4
1k
23%
In0
小结
本系统仿真以及实物测试表明，系统性能良好，测 量读数稳定易读、更新速度合理，直流电压测量范 围为0-5V，最小分辨率为0.02V。但是，该系统也 存在一定程度的不足，例如： 1、输入电压易发生干扰不稳定，且驱动能力可能 存在不足， 2、输出量可用平均值算法来改善，使测量准确度 更高。 3、若能将测量的电压值实时保存，使用时将更方 便。
结
束
C2
22pF 18
时钟电路 模块
R1
10k 9
XTAL2
RST
20uF
C3
29 30 31 PSEN ALE EA
按键复位 模块
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
1 2 3 4 5 6 7 8
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 AT89C51
ห้องสมุดไป่ตู้U1
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
7 8 9 10 11 12 13 14
22pF
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
R2 10k R3 R4 R5
KEY0
P2.7
RV5
51%
1k
KEY1
10k P2.6
20uF
C3
29 30 31 PSEN ALE EA
KEY2
10k P2.5
初始化定义
中断子程序
主函数
显示子程序 • Description of the contents • Description of the contents
4.1 主流程图
开始
选择测量信号
选择转换通道
启动A/D转换
读取转换结果
数值转换
NO
转换是否结 束？ YES
液晶显示
4.2 AD转换子程序
开始
1k
84%
In3
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
17 14 15 8 18 19 20 21
RV2
1k
25%
OUT8 OUT7 OUT6 OUT5 OUT4 OUT3 OUT2 OUT1 EOC START CLOCK ADC0808
In2
RV3
In3 In2 In1 In0
KEY3
10k P2.4
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
1 2 3 4 5 6 7 8
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 AT89C51
EOC CLK OE
R6
KEY4
10k P2.3
RV1 U2
OE 9 OE VREF(-) VREF(+) ALE ADD C ADD B ADD A IN7 IN6 IN5 IN4 IN3 IN2 IN1 IN0 16 12 22 23 24 25 5 4 3 2 1 28 27 26
基于单片机的4通道模拟 信号采集与显示系统设计
导 师: 答辩人: 专 业:
一、设计概述
1．设计概要： 本设计实现的是4通道模拟信号采集与 显示系统设计，能处理模拟信号（0~5V）， 同时具有对信号进行循环采集与指定某一 通道采集的功能，通过LCD显示屏可以显 示出通道与电压值。 2．设计要求： （1）用ADC0809作为信号检测，用 STC89C52作为信号处理，用LCD1602液 晶显示屏显示设计一个数字电压表。 （2）测量范围0～5V，分辨率0.02V。
输出端级 联8051
OUT8 OUT7 OUT6 OUT5 OUT4 OUT3 OUT2 OUT1 EOC START CLOCK ADC0808
8路模拟通 道的选通端 与8051级联
EOC 7 6 10
CLK
In3 In2 In1 In0
IN0~IN3 与输入 端连接
3.3 控制模块
C1
22pF
单片机 控制
显示电 压值
3.1 信号输入部分
RV1
1k
84%
In3
RV2
1k
25%
In2
由四个电位器与 电源组成信号产生部 分，为ADC0809的模 拟电压源，每个电位 器控制一路输入。
RV3
1k
50%
In1
RV4
1k
23%
In0
3.2 ADC0809系统
U2
OE 9 OE VREF(-) VREF(+) ALE ADD C ADD B ADD A IN7 IN6 IN5 IN4 IN3 IN2 IN1 IN0 16 12 22 23 24 25 5 4 3 2 1 28 27 26 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 17 14 15 8 18 19 20 21
二、系统总框图
PO
按键电路
P2
LCD1602显示 系统
复位电路
STC89C52
P1
ADC809 转换
测量电压 输入
时钟电路
三、硬件设计
由四个滑动变阻器与电源组成 信号产生部分，为ADC0809的模拟 电压源，经AD转换后数据送入单片 机。经过运算转换为数字信号后输 出在LCD屏幕上。
输入
A/D转 换
VSS VDD VEE
RS RW E 4 5 6 RS RW E
RP1
1 2 3 4 5 6 7 8 9
C1
1 2 3
X1
CRYSTAL
19
XTAL1
C2
22pF 18
R1
10k 9
XTAL2
RST
P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7 P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15 P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD
RP1
10k
X1
CRYSTAL
U1
19 XTAL1 P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7 P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15 P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD 39 38 37 36 35 34 33 32 21 22 23 24 25 26 27 28 10 11 12 13 14 15 16 17 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 RS RW E P2.3 P2.4 P2.5 P2.6 P2.7
启动A/D转换
NO
转换是否结 束？
YES 输出数值处理
设计中采用中断的方式 来读取转换完成的数据 能节省CPU的资源 当系统设置好后，一旦 数据转换完成，便会进 入外部中断0，然后在 中断中读取转换的数值 ，处理数据并送至显示 屏显示输出
系统整体电路图
10k
LCD1
LM016L
1 2 3
4 5 6
7 8 9 10 11 12 13 14
RV5
51%
1k
RS RW E
图3-4 液晶电路
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
四、软件设计
利用KEIL软件和PROTEUS软件对程序进行编写、编 译、修改、仿真等，生成HEX文件后通过烧录机将程序 烧入STC89C52中。 子程序 转换子程序 主程序
39 38 37 36 35 34 33 32 21 22 23 24 25 26 27 28 10 11 12 13 14 15 16 17
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 RS RW E P2.3 P2.4 P2.5 P2.6 P2.7
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
EOC CLK OE
3.4 显示部分
• 本设计的显示部分
由液晶显示器 LCD1602取代数码 管来完成。开始时 显示器将一直处于 初始状态。系统进 入工作后显示欢迎 界面，按键按下后 显示通道电压。
LCD1
LM016L
VSS VDD VEE RS RW E D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
1k
50%
EOC 7 6 10
In1
CLK
RV4
1k
23%
In0
小结
本系统仿真以及实物测试表明，系统性能良好，测 量读数稳定易读、更新速度合理，直流电压测量范 围为0-5V，最小分辨率为0.02V。但是，该系统也 存在一定程度的不足，例如： 1、输入电压易发生干扰不稳定，且驱动能力可能 存在不足， 2、输出量可用平均值算法来改善，使测量准确度 更高。 3、若能将测量的电压值实时保存，使用时将更方 便。
结
束
C2
22pF 18
时钟电路 模块
R1
10k 9
XTAL2
RST
20uF
C3
29 30 31 PSEN ALE EA
按键复位 模块
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
1 2 3 4 5 6 7 8
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 AT89C51
ห้องสมุดไป่ตู้U1
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
7 8 9 10 11 12 13 14
22pF
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
R2 10k R3 R4 R5
KEY0
P2.7
RV5
51%
1k
KEY1
10k P2.6
20uF
C3
29 30 31 PSEN ALE EA
KEY2
10k P2.5
初始化定义
中断子程序
主函数
显示子程序 • Description of the contents • Description of the contents
4.1 主流程图
开始
选择测量信号
选择转换通道
启动A/D转换
读取转换结果
数值转换
NO
转换是否结 束？ YES
液晶显示
4.2 AD转换子程序
开始
1k
84%
In3
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
17 14 15 8 18 19 20 21
RV2
1k
25%
OUT8 OUT7 OUT6 OUT5 OUT4 OUT3 OUT2 OUT1 EOC START CLOCK ADC0808
In2
RV3
In3 In2 In1 In0
KEY3
10k P2.4
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
1 2 3 4 5 6 7 8
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 AT89C51
EOC CLK OE
R6
KEY4
10k P2.3
RV1 U2
OE 9 OE VREF(-) VREF(+) ALE ADD C ADD B ADD A IN7 IN6 IN5 IN4 IN3 IN2 IN1 IN0 16 12 22 23 24 25 5 4 3 2 1 28 27 26
基于单片机的4通道模拟 信号采集与显示系统设计
导 师: 答辩人: 专 业:
一、设计概述
1．设计概要： 本设计实现的是4通道模拟信号采集与 显示系统设计，能处理模拟信号（0~5V）， 同时具有对信号进行循环采集与指定某一 通道采集的功能，通过LCD显示屏可以显 示出通道与电压值。 2．设计要求： （1）用ADC0809作为信号检测，用 STC89C52作为信号处理，用LCD1602液 晶显示屏显示设计一个数字电压表。 （2）测量范围0～5V，分辨率0.02V。
输出端级 联8051
OUT8 OUT7 OUT6 OUT5 OUT4 OUT3 OUT2 OUT1 EOC START CLOCK ADC0808
8路模拟通 道的选通端 与8051级联
EOC 7 6 10
CLK
In3 In2 In1 In0
IN0~IN3 与输入 端连接
3.3 控制模块
C1
22pF
单片机 控制
显示电 压值
3.1 信号输入部分
RV1
1k
84%
In3
RV2
1k
25%
In2
由四个电位器与 电源组成信号产生部 分，为ADC0809的模 拟电压源，每个电位 器控制一路输入。
RV3
1k
50%
In1
RV4
1k
23%
In0
3.2 ADC0809系统
U2
OE 9 OE VREF(-) VREF(+) ALE ADD C ADD B ADD A IN7 IN6 IN5 IN4 IN3 IN2 IN1 IN0 16 12 22 23 24 25 5 4 3 2 1 28 27 26 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 17 14 15 8 18 19 20 21
二、系统总框图
PO
按键电路
P2
LCD1602显示 系统
复位电路
STC89C52
P1
ADC809 转换
测量电压 输入
时钟电路
三、硬件设计
由四个滑动变阻器与电源组成 信号产生部分，为ADC0809的模拟 电压源，经AD转换后数据送入单片 机。经过运算转换为数字信号后输 出在LCD屏幕上。
输入
A/D转 换
VSS VDD VEE
RS RW E 4 5 6 RS RW E
RP1
1 2 3 4 5 6 7 8 9
C1
1 2 3
X1
CRYSTAL
19
XTAL1
C2
22pF 18
R1
10k 9
XTAL2
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RP1
10k
X1
CRYSTAL
U1
19 XTAL1 P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7 P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15 P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD 39 38 37 36 35 34 33 32 21 22 23 24 25 26 27 28 10 11 12 13 14 15 16 17 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 RS RW E P2.3 P2.4 P2.5 P2.6 P2.7