智能仪器仪表设计技术实验指导书

智能仪器仪表设计技术实验指导书

目录

1 单片机实验板 (3)

1.1 资源介绍 (3)

1.2原理图 (5)

1.3 PCB丝印图 (7)

2 KEIL软件的使用 (8)

3 STC-ISP下载软件的使用方法 (16)

实验一数据采集系统的设计与实现 (19)

实验二键盘及LCD显示 (23)

实验三基本数据处理算法 (29)

实验四基于单片机的智能仪器综合设计实验 (32)

实验五PID温度控制器 (33)

1 单片机实验板

1.1 资源介绍

1）采用STC8952RC（与标准51指令、脚位完全兼容），支持在线串行ISP下载。

2）供电方式：USB供电及下载

3）USB转串口RS232 (PL2303芯片)

4）4个LED发光管，1个电源指示灯

5）四位数码管

6）4个独立式键盘（包含外部中断按键），1个复位或下载按键

7）DS1302 一片

8）AT24C02一片

9）热敏电阻1支

10) 加热电阻 1个

11）12864液晶显示接口

12）PCF8573一片

13）AD电位器一个

14) 蜂鸣器一个

15）DS18B20温度传感器（选配件）

16）IrDA红外接收头（遥控器为选配件）

产品图片：

资源分配图如下：

1.2原理图

USB 电源

PL2303 下载芯片

红外接收 蜂鸣器 5V GND

复位 下载键

电源 指示灯

四个独立按键

MCU ： STC89C52 所有IO 引出

24C02 DS130

发热电阻 DS18B20接口 热敏电阻 12864液晶接口

PCF8573

DA 指示

加热指示灯 AD 电位器

1.3 PCB丝印图

2 KEIL软件的使用

KEIL是51单片机开发的最常见的开发软件。

成功安装好KEIL软件后，即可看到电脑桌面上Keil软件图标,如下图。

1.双击图标，打开软件，出现如下界面。在打开的窗口中，选择“Project”菜单：

2.点击“New Project”出现一个创建工程对话框，选择工程所建路径，并输入工程的

文件名（建议用英文），点击“保存”：

3.之后出现芯片选择界面，如下图：

4.这里，选取常用51芯片即可，选择“Philips”下的“8Xc51RC+”芯片：

5.点击“确定”，在出现如下对话框时，选择“否”：

6.至此，已成功建立工程。界面如下图所示：

7.点击“Project”菜单下面的“options for Target‘Target 1’”选项，出现如下选项框：

8．选择“output”页面，选中“create Hex File”，并可在“Name of Executable:”输入框中，重新输入生成HEX文件的文件名，然后点“确定”，以在程序编译时，实时生成需下载到单片机中的HEX文件。

9.点击“File”菜单下面的“New”选项，再点击“File”菜单下面的“Save”选项，保存文件。输入文件名（C文件扩展名为“.c”，汇编文件扩展名为“.asm”），如下图：取名为main.c：

10.在新建的文件里，进行程序编制，如图：

11.程序编制完成后，保存文件。将源程序文件加载到工程中。加载方法为：右击“Source Group”,在出现的选项列表中，选择“Add Files to Group ‘source Group 1’”,如

下图所示：

12.在出现的对话框中，选择刚编辑的源文件（main.c）,点击“Add”,如图：

13.添加成功后，点击“Project”菜单下面的“Rebuild all target files”选项。当编译通过之后HEX文件才能生成，如下图。如果程序有错误，编译结果框中会有提示错

误。双击对应的错误列表，可定位到源程序的位置，以便快速寻找错误。

3 STC-ISP下载软件的使用方法

该软件将已生成的HEX文件下载到单片机中。具体步骤如下：

1.双击STC-ISP图标：

2.然后在“单片机型号”列表中选择单片机型号（应选择单片机板中的CPU型号），如下图：

3.点击“打开程序文件”按钮，找到所要下载的HEX文件，并选中，选择“打开”，如下图:

4.选择串口的对应端口号，（根据自己的硬件连接端口）(如COM1)。

提示：使用电源线即可下载。但下载之前需安装USB转串口驱动程序。将板子

与电脑连接后，请查看“设备管理器”中的COM识别端口号。

5.然后选“MaxBuad”中的波特率，也可以选默认值。

6.点击“下载/编程”按钮，然后按下板子上的红色下载键，进行文件下载。

7.稍等几秒，即可下载完成,如图：

实验一数据采集系统的设计与实现

一、实验目的

学会用51单片机模拟I2C总线接口，实现与PCF8573 8位AD/DA转化器的接口，学会用单片机实现数据采集的方法。

二、实验设备及器件

PC机一台

51单片机实验板一台（含PCF8951芯片）

万用表、示波器

三、实验内容

编写一段程序，采集PCF8573四路AD通道的模拟信号值，将采集的电压值用四位数码管显示出来。

四、实验电路原理图

AIN0-AIN3为4路模拟输入信号，时钟信号SCL接至单片机P36，数据线SDA接至P37。

五、参考例程

#include "STC89C52RC.h"

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

#define PCF8591 0x90 //PCF8591 地址

#define THCO 0xf8 //11.0592MHZ晶振

#define TLCO 0xcb //定时2ms时间常数值

unsigned char Data_Buffer[4]={1,2,3,4};

uchar code Duan[17]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x76};

sbit P24=P2^4; //四个数码管的位码口定义