多通道数据采集系统的课程设计报告

多通道数据采集系统的课程设计报告

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目录

1.1摘要 (2)

1.2系统分析 (3)

1.3系统设计 (3)

1.4 程序代码 (8)

2.1 实验感想 (12)

2.2 参考文献 (12)

1.1摘要

不论对于何种测控系统，数据采集传输模块都是重中之重。本文主要介绍了基于80C51单片机的多通道数据采集系统，该采集系统以80C51单片机为核心，通过芯片ADC0809,采用查询方式，采集该芯片的模拟量输入信号，并通过智能显示芯片HD7295A，控制驱动8位共阴数码管，将单片机采集到的数据显示出来。

1.2系统分析

在设计系统时首先完成单片机基本电路的设计，包括单片机的复位电路与晶振电路。再以单片机的P0口作为数据总线，接入ADC0809的数字量输出引脚，而外部模拟量输入信号则通过ADC0809的输入引脚接入单片机，单片机则通过位选信号与读写选通信号，经过与非门电路对其进行连接控制。同时单片机以PI口的某些引脚作为控制信号与7279相连，用来驱动控制8位共阴数码管，通过软件设将读入的数据显示出来。在连接电路完成程序设计时，要注意单片机各部分的时序，从而赋予各部分合理的初始化命令。其系统的模块组成部分如下：

1.3系统设计

基于单片机的多通道数据采集系统其设计要分为两部分组成，一是硬件电路设计，二是软件

设计，故其系统设计分两部分分别介绍。但是在试验时，我们是利用试验箱进行试验的，故单片机基本电路在实验箱上已被设计好，在实验时仅须注意数码管显示电路与AD转换电路即可。

A.硬件电路设计：

数码管显示电路是利用7295A芯片直接与单片机相连，当接收到单片机的控制指令时，直接驱动8位共阴数码管，显示单片机发送的数据。

H D7279A是一片具有串行接口，可同时驱动8位共阴数码管（或64只独立LED）的智能显示驱动芯片，该芯片还可同时连接多达64键的键盘矩阵。HD7279A内部含译码器，可直接接受16进制码。

（1）其具体连接电路图如下所示：

15PF

注意在实验时，要将系统各跳线器接在初始设置状态（参见附录）（JT40打在左边，JD18打在右边），J2的P3.0，P3.1打在右边。这样7279才能准确驱动数码管显示单片机发送的数据。其工作时时序电路如下所示：

（2）AD转换电路：AD转换电路是利用芯片ADC0809，将其与单片机直接相连。单片机直接读取经过其转换的数字量信号，再将其发送到7279芯片，驱动数码管直接显示单片机输出的信号。

实验ADC0809电路如下图所示。实验采用外设与存储器同一编址，在使用中可直接将外设当作数据存储器访问。第0路ADC地址为2f00H(即：CS AD信号对应A15~A3为0010 1111 0000 0)。EOC（A/D转换结束信号输出端）取反后接单片机P1.7，若采用查询方式完成模/数转换，只需查询P1.7即可。本实验CLOCK信号由CPLD Lattice3128分频产生（12MHz晶振12分频）。

其工作时时序电路如下所示：

B.软件设计：

其软件设计部分主要就是数码管显示部分和AD转换部分的程序设计。（1）数码管显示程序：数码管显示电路的时序，其程序流程图为：

变量定义

堆栈指针初始化

IO口初始化

延时

7279复位

显示字符送A

调用SEND 子程序

程序代码如下：

CLK BIT P1.6

DAT BIT P1.7

CS BIT P2.7

ORG 000H

JMP START

ORG 100H

START: MOV SP,#2FH ;定义堆栈

MOV P1,#11011011B ;I/O口初始化

MOV R7,#50

START_DELAY: MOV R6,#255

START_DELAY1:DJNZ R6,START_DELAY1

DJNZ R7,START_DELAY

MOV A,#10100100B ;发复位指令

CALL SEND

SETB CS

XIANSHI:MOV A,#10000010b

CALL SEND

MOV A,#00000111b

CALL SEND

MOV A,#10000001b

CALL SEND

MOV A,#00001000b

CALL SEND

MOV A,#10000000b

CALL SEND

MOV A,#00001001b

CALL SEND

hh:JMP XIANSHI

SEND: MOV R0,#8

CLR CS

CALL LONG_DELAY

SEND_LOOP: MOV C,ACC.7

MOV DAT,C

SETB CLK

RL A

CALL SHORT_DELAY

CLR CLK

CALL SHORT_DELAY

DJNZ R0,SEND_LOOP

CLR DAT

RET

LONG_DELAY: MOV R7,#80

DELAY_LOOP: DJNZ R7,DELAY_LOOP

RET

SHORT_DELAY:MOV R7,#6

SHORT_LP: DJNZ R7,SHORT_LP

RET

END

（2）AD转换程序：由AD转换的时序电路，其软件流程图如下：