八路模拟数据采集系统-proteus课程设计

一、任务说明

本次的任务是设计一个8路模拟信号，8路开关信号的数据采集系统。用数码管显示采集通道和结果，通过按键来选择通道；用发光二极管显示开关量输入。用Proteus绘制其电路原理图；此任务用到了三种芯片，分别是AT89C51、模数转换器ADC0808、锁存器74LS373，还用到了数码管、单刀双掷开关、发光二级管以及一些电阻。分析题意可知，数码管显示八路模拟信号，发光二级管显示开关量输入信号。

这次任务中采用C语言编写程序，在编译过程中设置成自动产生HEX文件，将此文件导入AT89C51中，即可实现相应的功能。

二、原理图绘制说明

此次是用proteus绘制原理图，其具体的使用步骤如下：

1.运行该软件后，新建一个设计文件，设置图纸大小，由于本次设计元件较多，为便于操作，选择A3。选择界面如图1所示。

图1 选择图纸大小界面

2.接下来开始查找任务中所用到的元器件，查找界面如图2所示。

图2 元器件查找界面

3.将查找的元器件放置到界面中，并进行相应的引脚连线，本次是采用标注的方式进行引脚连接，标注符号相同的表示引脚相连接，具体操作是先将引脚引出一小段导线，右击导线选择放置网络标号，标注标号界面如图3所示。

图3 标注标号界面

4.按照题目设计要求连接好各元件，完成后的原理图如附录Ⅰ所示。

三、流程图绘制

1.主程序流程图

2．中断程序流程图

四、原理图仿真步骤及过程结果说明

1.在完成原理图的连接之后，要进行仿真，AT89C51还需要导入编写的程序文件，这次任务我是用C语言编写的程序，用的是KEIL编程软件，用它产生HEX文件，将此文件导入到AT89C51中，然后就可以进行仿真了。导入HEX文件如图4所示。

图4 HEX文件导入界面

2.八个模拟信号采集的仿真由数码管显示，通过调节滑头可以改变模拟量的输入，八个模拟量如图5所示。

图5 八个模拟量

3.采集到的模拟量经AD转换后由数码管显示，在程序中将结果量化为一个百位数，第一个数码管显示通道，第二、三、四个分别显示百位、十位、个位，第二个数码管加上小数点来更近似的表示模拟量。采集四通道的结果显示窗口如图6所示。

图6 数码管显示窗口

4.模拟量的采集通道由三个单刀双掷开关来控制，通过改变开关的状态可以改变模拟量的采集通道，控制开关如图7所示

图7 采集通道控制开关

5.八路开关信号的数据采集结果由八个发光二级管显示，当开关信号为01101101时结果如图8所示。

图8 开关信号显示

6.开关信号由八个单刀双掷开关控制，其控制开关如图9所示。

图9 开关信号控制开关

五、总结

我们的图书馆可真是个大宝库。本次课设虽然只有短暂的一周，但是在这一周内学到了很多用的东西，以前学到的知识也得到了一定的巩固。此次课设又学了一种新软件——Proteus，通过参考图书馆借的相关书籍，网上查阅相关资料，查看相关教学视频，对Proteus有了一定的了解，虽然用的不是熟练，但是其基本功能还是能掌握，包括元器件的查找、元器件引脚的连接、以及完成之后的仿真，还对一些芯片的使用也有所熟悉，例如AD转换器AD0808、锁存器74LS373、AT89C51。

通过这次的课程设计，我充分认识到理论与实际相结合的重要性，理论知识再丰富，没有实际的操作经验再多的理论知识也没用，理论知识最终还是要用在实践上，只有这样才能锻炼我们的实际动手操作能力和独立思考能力。本次课设还得感谢老师同学们的细心帮助和指导，让我学会了很多新知识。

六、参考文献

1.张毅刚.单片机原理及应用. [M]哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2004.

2.杨打生，宋伟.单片机C51技术应用. [M]北京:北京理工大学出版社,2011

3.赵亮.单片机从入门到精通系列讲座——数码管驱动方法:[M]电子制作,2008.4

4.彭伟.单片机C语言程序设计实训100例. [M]北京:电子工业出版社，2011.

5.张义和，王敏男.例说51单片机.第3版,[M]北京:人民邮电出版社社,2010.

6.郭天祥.51单片机C语言教程.[M]北京:电子工业出版社,2009.

7.周坚.单片机C语言轻松入门.第2版,[M]北京:北京航空航天大学出版社,2011.

附录Ⅰ仿真电路图

附录Ⅱ程序清单

#include

#include

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

sbit START=P2^6; //位声明

sbit OE=P2^5;

sbit EOC=P2^4;

sbit NOT=P2^3;

sbit NOT1=P2^7;

sbit NOT2=P3^7;

sbit wela1=P2^0;

sbit wela2=P2^1;

sbit wela3=P2^2 ;

sbit wela4=P3^6;

sbit clk=P3^4;

uint Rdata;

uint Rdianya;

uint tongdao;

uchar code led[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,

0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};

uchar code leddp[]={0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,

0xed,0xfd,0x87,0xff,0xef};

/*********延时子程序**********/

void delay()

{ uint i;

for(i=0;i<300;i++);

}

/**********显示子程序*********/

void xianshi(uint DIANYA)

{

wela1=wela2=wela3=wela4=1; //模拟量输入时数码管显示