单片机智能仪器课程设计报告

课程设计报告

课程名称单片机原理及应用

设计题目智能仪器

专业计算机应用技术

班级Z140547

学号Z14054708

姓名

完成日期2015/6/25

课程设计任务书

设计题目：智能仪器

设计内容与要求：

要求实现一路电压信号输入和两路报警开关量输出控制功能。其中信号电压范围为0~5VDC，AD采样分辨率为8bit,数码管显示信息为：1位参数字符和3位十进制采样值。控制参数有两个，即下限报警值（L）和上限报警值（H）。当采样值大于H时高位报警继电器接通（用LED状态灯D1亮表示）；当采样值小于L时，下位报警继电器接通（用D2亮表示）；当采样值介于L和H之间是，两路报警器功能均被解除（用D1和D2均熄灭表示）。

该系统具体功能为，仪器上电后自动进入测控状态，显示器显示实时采样值，同时D1和D2实时切换报警状态。若0#键按下，进入参数设置状态（测控转入后台运行)，显示器显示工作参数L及其当前值；若2#或3#键按下，可对当前参数值进行加10或减10计算并更新显示；若按压1#键可以确认修改结果（下次再进入参数设置状态时可以以此结果作为新的当前值，否则修改后的参数值不被保存），并转入下一个参数H的设置过程（同理不再赘述）。再次按压0#键或1#键均可退出参数设置状态，返回测控状态。

设计仪器：

一台电脑、ISIS 7 Professional软件和Keil uVision4软件

硬件电路设计:

选用一只四联共阴极数码管作为显示器，按照动态显示原理接线，其中段码通过锁存器72LS245驱动后接于P0口，由4只PNP型三极管驱动后介于P2.0~P2.3。A/D转换器采用ADC0809，以通用I/O口的方式与单片机连接，其并行数据输出端直接连接于P1口，4个控制端CLOCK、START、EOC和OE分别接于P2.4~P2.7，采用查询法等待转换结束，转换时钟利用定时器中断产生。4个面板按键通过8 位串行输入并行输出移位寄存器74LS164与单片机接口，其移位时钟端（8脚）与单片机的TXD引脚相连，串行数据端（1和2脚）与单片机的RXD引脚相连。如图

软件系统设计：

采用一个由多个功能模块构成的程序，模块之间相互依赖，他们之间的关系如下

程序由两个主要的功能模块组成一一控制模块和菜单模块，两个模块能够同时运行（指用户在进行菜单操作时，程序需还能实时采集数据并进行控制）而“控制”和“菜单”这两个主要

模块都是建立在其他小模块的基础上的，比如控制模块建立在A/D转换和LED显示的基础上，菜单建立在按键检测和LED 现实的基础上的，而按键检测又建立在串口输出的基础上。表1列出了各个模块

（1）menu.c

#define MENU_ON 0

#define MENU_OFF 1

#define MENU_NUM 2

#define MENU_MAX 240

#define MENU_MIN 10

unsigned char param_value[]={100,150};

unsigned char menu_status=MENU_OFF;

char _menu_name[]={'L','H'};

unsigned char _menu_value[]={0,0};

unsigned char _menu_idx=0;

char get_key();

void print(char name,unsigned int value);

void menu_thread(void){

char i=0;

char key=get_key();

if(menu_status==MENU_OFF){

if(key==0){

menu_status=MENU_ON;

_menu_idx=0;

_menu_value[i]=param_value[i];

}}

}else{

if(key==0) {

if(++_menu_idx==MENU_NUM){

menu_status=MENU_OFF;

}

}else if(key==1) {

param_value[_menu_idx]=_menu_value[_menu_idx];

if(++_menu_idx==MENU_NUM){

menu_status=MENU_OFF;

}

}else if(key==2) {

_menu_value[_menu_idx]+=10;

if(_menu_value[_menu_idx]>MENU_MAX){

_menu_value[_menu_idx]=MENU_MAX;

}

}else if(key==3) {

_menu_value[_menu_idx]-=10;

if(_menu_value[_menu_idx]

_menu_value[_menu_idx]=MENU_MIN;

}}}

if(menu_status==MENU_ON){

print(_menu_name[_menu_idx],_menu_value[_menu_idx]);

}}

（2）Led.c

#include

char code map1[] ={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F}; char code map2[] ={0x00,0x76,0x38};

char _convert(char c){

if(c==' ')

return map2[0];

else if (c=='H')

return map2[1];

else if (c=='L')

return map2[2];

else if (c>='0' && c<='9')

return map1[c - '0'];

return 0;

}

void _delay() {

int i=0,j=0;