监测控制系统的设计与实现

实验课程名称：监测控制系统应用实验七

实验项目名称：监测控制系统的设计与实现实验成绩：实验者：专业班级：电信130 班同组者：实验日期：周四3~4节一．实验目的

1.通过本次实验形成系统设计的概念

2.掌握单片机应用系统的设计方法和流程

3.学会合理分配资源

4.提高综合运用知识的能力

二．实验要求

1.综合前面的实验，实现一监测控制系统，监测一模拟量（0-5V的交流电）输入并显示。

2.当该模拟量在正常的1-3V范围内时，系统执行正常的顺序控制，这时8个LED 灯依次亮2s并循环（代表正常的工序）。

3.当模拟量超出1-3V范围时，则8个LED灯间隔一个灯依次亮2s并循环（代表特殊的工序）。

4.用一个按键模拟故障，当该按键按一下时，发出报警声，LED全灭（代表工作暂停），当该按键再按一下时，表示故障解除，停报警声，恢复正常工作。

三．探究内容

1．当系统有较多外设时，如何为外设分配I/O口，是否要扩展I/O口？

2．当系统有较多任务时，分析任务的实时性和所占资源，考虑那些任务放主程序执行，哪些放中断执行？（中断资源、定时器资源的合理分配）

3．本任务中的定时2s任务是由定时器定时实现还是通过软件延时实现好？（定时器资源、实时性综合考虑，只要满足要求即可，没有固定的安排模式）

四．流程图

系统流程图定时中断流程图

外部中断流程图

五．实验连线图

PCF 芯片的 CLK接P1.0；CS接P1.1 ；D1接P1.2；D0接P1.3;

蜂鸣器接在P3.6接一个开关在P3.2（外部中断）,P1.5接整数位显示数码管的位选，P1.6接第一位显示数码管的位选，P1.7接第二位数码管的位选。

查看LED灯状态时，LED灯接 P2口；

查看数码管状态时，数码管段选接在P0口。

六．实验结果及分析

1. 实验结果

2.结果分析：

有实验知，输入电压在1~3V之间时，LED依次滚动显示，相邻显示间隔2s，电压小于1V或者大于3V时，LED灯隔一个显示，每次显示2s。有外部中断触发时，蜂鸣器响，LED灯全灭，外部中断再次触发时，根据外部输入电压值正常显示。

七．附录

实验程序

/*******************************初始化*******************************/

#ifndef__XPT2046_H_

#define __XPT2046_H_

//---包含头文件---//

#include

#include

//---重定义关键词---//

#ifndef uchar

#define uchar unsigned char

#endif

#ifndef uint

#define uint unsigned int

#endif

#ifndef ulong

#define ulong unsigned long

#endif

//---定义使用的IO口---//

sbit CLK = P1^0;//时钟

sbit CS = P1^1;//片选

sbit DIN = P1^2;//输入

sbit DOUT = P1^3;//输出

uint Read_AD_Data(uchar cmd);

uint SPI_Read(void);

void SPI_Write(uchar dat);

#endif

/*******************总线初始化及AD/DA转换函数初始化********************/ #include"XPT2046.h"

/***************************************************************************

*函数名：TSPI_Start

*输入：无

*输出：无

*功能：初始化触摸SPI

*************************************************************************** */

void SPI_Start(void)

{

CLK = 0;

CS = 1;

DIN = 1;

CLK = 1;

CS = 0;

}

/*************************************************************************** *

*函数名：SPI_Write

*输入：dat：写入数据

*输出：无

*功能：使用SPI写入数据

*************************************************************************** */

void SPI_Write(uchar dat)

{

uchar i;

CLK = 0;

for(i=0; i<8; i++)

{

DIN = dat >> 7; //放置最高位

dat <<= 1;

CLK = 0;//上升沿放置数据

CLK = 1;

}

}

/***************************************************************************