《单片机数据采集控制系统》课程设计报告一、前言通常是指有若干相互连接、相互作用的基本电路组成的具有特定功能的电路整体。
由于大规模集成电路和模拟-数字混合集成电路的大量出现，在单个芯片上可能集成许多种不同种类的电路。
二、课程设计的目的和要求2.1、课程设计的目的运用模拟电子技术、数字电子技术、单片机原理及其应用等课程知识,根据题目要求进行软硬件系统的设计和调试,从而加深对本课程知识的理解, 把学过的比较零碎的知识系统化，比较系统的学习开发单片机应用系统的基本步骤和基本方法，使学生应用知识能力、设计能力、调试能力以及报告撰写能力等有一定的提高。
2.2、课程设计要求用8051单片机设计数据采集控制系统，基本要求如下：1、可实现8路数据的采集，假设８路信号均为0-5V的电压信号；2、采集数据可通过数码管显示，显示格式为：[通道号] 电压值，如[０１]４.53、可通过键盘设置采集方式；（单点采集、多路巡测、采集时间间隔*）4、具有异常数据声音报警功能：对第一路数据可设置正常数据的上限值和下限值，当采集的数据出现异常，发出报警信号。
（LED显示报警）5、可输出8路顺序控制信号，设每路顺序控制信号为一位，顺序控制的流程为：三、总体设计实验原理：从A/D 转换器入手，通过编程，实现硬件上的八路数据采集、采集数据显示、通过键盘设计采集、实现上下限的报警功能、八路顺序控制信号。
四、硬件设计4.1各种芯片的功能、引脚、相应的命令控制字格式的介绍1、MCS-51芯片介绍：MCS-51系列单片机是美国Intel 公司开发的8位单片机又可以分为多个子系列。
MCS-51123456789101112131415403938373635343332313029282726P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RST INT0/P3.2INT1/P3.3V CCP0.0/AD 0P0.1/AD 1P0.2/AD 2P0.3/AD 3P0.4/AD 4P0.5/AD 5P0.6/AD 6P0.7/AD 7EA/V PPALE/PROG PSEN P2.7/A 15P2.6/A 14P2.5/A 13803180518751八路数据采集模块显示模块键盘模块报警模块八路顺序控制模块8051单片机系列单片机共有40条引脚，包括32条I/O接口引脚、4条控制引脚、2条电源引脚、2条时钟引脚。
引脚说明：P0.0～P0.7：P0口8位口线，第一功能作为通用I/O接口，第二功能作为存储器扩展时的地址/数据复用口。
P1.0～P1.7：P1口8位口线，通用I/O接口无第二功能。
P2.0～P2.7：P2口8位口线，第一功能作为通用I/O接口，第二功能作为存储器扩展时传送高8位地址。
P3.0～P3.7：P3口8位口线，第一功能作为通用I/O接口，第二功能作为为单片机的控制信号。
ALE/ PROG：地址锁存允许/编程脉冲输入信号线（输出信号）PSEN：片外程序存储器开发信号引脚（输出信号）。
EA/Vpp：片外程序存储器使用信号引脚/编程电源输入引脚RST/VPD：复位/备用电源引脚。
2、74LS373芯片介绍：74LS373是带有三态门的八D锁存器，当使能信号线OE为低电平时，三态门处于导通状态，允许1Q-8Q输出到OUT1-OUT8，当OE端为高电平时，输出三态门断开，输出线OUT1-OUT8处于浮空状态。
G称为数据打入线，当74LS373用作地址锁存器时，首先应使三态门的使能信号OE为低电平，这时，当G端输入端为高电平时，锁存器输出（1Q-8Q）状态和输入端（1D-8D）状态相同；当G端从高电平返回到低电平（下降沿）时，输入端（1D-8D）的数据锁入1Q-8Q的八位锁存器中。
当用74LS373作为地址锁存器时，它们的G端可直接与单片机的锁存控制信号端ALE相连，在ALE下降沿进行地址锁存。
引脚说明：D0～D7：锁存器8位数据输入线Q0～Q7：锁存器8位数据输出线GND：接地引脚Vcc：电源引脚，＋5V有效OE ：片选信号引脚G：锁存控制信号输入引脚3、74LS138芯片介绍：74LS138是一个3-8译码器，共16个引脚。
引脚说明：A、B、C：选择端即信号输入端E1、E2、E3：使能端，其中E1、E2低电平有效，E3高电平有效Y0～Y7：译码输出信号，始终只有一个为低电平Vcc：电源端，＋5VGND：线路地4、ADC0809芯片介绍：ADC0809是一种比较典型的8位8通道逐次逼近式A/D转换器，CMOS工艺，可实现8路模拟信号的分时采集，片内有8路模拟选通开关，以及相应的通道地址锁存用译码电路，其转换时间为100μs左右，采用双排28引脚封装。
引脚说明：IN0～IN7：8路模拟量输入通道ADDA～ADDC：地址线用于选择模拟量输入通道ALE：地址锁存允许信号START：转换启动信号D0～D7：数据输出线OE：输出允许信号，低电平允许转换结果输出CLOCK：时钟信号输入引脚，通常使用500KHzEOC：转换结束信号，为0代表正在转换，1代表转换结束Vcc：＋5V电压V REF（＋）、V REF（－）：参考电压5、DAC0832芯片介绍：DAC0832是美国数据公司的8位D/A转化器，片内带数据锁存器，电流输出，输出电流稳定时间为1μm，功耗为20mW。
引脚说明：D0～D7：数据输入线，TTL电平ILE：数据锁存允许控制信号线CS：片选信号线，低电平有效WR1：数据锁存器写选通输入线，负脉冲有效XFER：数据传输控制信号输入线，低电平有效WR2：DAC寄存器写选通输入线，低电平有效IOUT1：电流输出线，当DAC寄存器为全1时电流最大IOUT2：电流输出线，其值与I OUT1之和为一常数Vcc：电源电压线，为＋5V～＋15范围VREF：基准电压输入线，范围为：－10V～＋10VAGND：模拟地DGND：数字地Rfb：反馈信号输入线，调整Rfb端外接电阻值可以调整转换满量程精度4.2绘出硬件接线图五、软件设计5.1程序流程图附录一ORG 0000HLJMP SE11ORG 000BHLJMP INTT0ORG 0100HSE11: MOV SP,#53HMOV 7EH,#10HMOV 7DH,#00HMOV 7CH,#01HMOV 7BH,#11HMOV 7AH,#10HMOV 79H,#10H ;显示缓冲区初值MOV R6,#00HMOV R4,#00HMOV 60H,#00HMOV 30H,#30HMOV TMOD,#01HMOV TL0,#0DCHMOV TH0,#0CHSETB EASETB ET0LO18: CALL DISMOV A,R4 ;ADC0809内部模拟开关(可以改读取通道)MOV DPTR,#0FFE0H ;A4A3A2 000 选通Y0MOVX @DPTR,A ;0809的0通道采样L9:CALL DIS ;显示MOV 7CH,R4MOVX A,@DPTR ;取出采样值 A = 00-FFMOV R0,#79HCALL PTDS ;采样值送显示缓冲区CALL DISCALL GetKeySJMP LO18 ;循环PTDS: MOV B,#33HDIV ABSWAP AMOV R5,AMOV A,BMOV B,#05HDIV ABORL A,R5DA AMOV R1,A ;拆送显示缓冲区JMP NO1NO: ADD A,R1 ;把电压值的整数位和小数位加起来MOV R1,A;------------------------------- ;报警子程序NO1: CJNE R1,#40H,MAX1 ;判断上线电压值，大于4V，LED1灯亮MAX1: JC MAX2CLR P3.0MAX2: JNC NO2SETB P3.0NO2: CJNE R1,#10H,MIN1 ;判断下线电压值，小于1V，LED2灯亮MIN1: JNC MIN2CLR P3.1MIN2: JC NO3SETB P3.1NO3: ACALL PTDS1MOV A,R1SWAP APTDS1: ANL A,#0FHMOV @R0,AINC R0RETDIS: PUSH DPHPUSH DPLSETB RS1MOV R0,#7EHMOV R2,#20HMOV R3,#00HMOV DPTR,#LS0LS2: MOV A,@R0MOVC A,@A+DPTRCJNE R0,#7AH,AA。
ANL A,#7FHAA: MOV R1,#0DCHMOVX @R1,AMOV A,R2inc R1MOVX @R1,ALS1: DJNZ R3,LS1CLR CRRC AMOV R2,ADEC R0JNZ LS2movx @r0,adec r0cpl amovx @r0,aCLR RS1POP DPLPOP DPHRETGetKey: call ScanKeyMOV R5,ACJNE R5,#20H,BIAN ;R5标志位用于判断前后值是否变化SJMP XUAN ;若R5无变化，则转至XUAN，保持原先的通道模式BIAN: CLR TR0MOV 40H,R5 ;R5有变化，选择变化后的通道MOV R4,40H ;R4为渠道的选通值MOV R6,40H ;R6用于判断选通XUAN: SETB CCJNE R6,#8,QING ;判断选择的通道是0-7：cy = 1，还是8-F：cy = 0。
QING: JC LO20 ;若通道为0-7，转至Lo20,保持原先的通道；CJNE R5,#20H,QING1 ;判断通道8-F的通道值是否有变化；若无变化，则原先的通道递增模式，继续执行SJMP XUNQING1: MOV R4,#0FFH ;用于清零。
SJMP XUNXUN: SETB TR0MOV R4,60HLO20: ret ;子程序返回ScanKey:setb RS1mov r2,#0feh ;列扫描mov r3,#08h ;列扫描的次数mov r0,#00h ;扫描到的列号值LoopS: mov r1,#0DDH ;列扫描入口FFDDHmov a,r2movx @r1,a ;开始列扫描rl amov r2,ainc r1 ;键入口地址FFDEHmovx a,@r1 ;读取行信息cpl aanl a,#0fh ;无按键A=0，有按键A！=0jnz Scaninc r0djnz r3,LoopSReTKey3:mov a,#20hTKey3: mov r2,aclr amov r1,#0DDHmovx @r1,amov a,r2clr RS1retScan: cpl ajb acc.0,TKey0mov a,#00hsjmp EndLoopTKey0: jb acc.1,TKey1mov a,#08hsjmp EndLoopTKey1: jb acc.2,TKey2mov a,#10hsjmp EndLoopTKey2: jb acc.3,ReTKey3mov a,#18hEndLoop:add a,r0 ;a为行号值(头)：00，08，10，18 sjmp TKey3INTT0: PUSH ACCPUSH PSWSETB PSW.3MOV TL0,#0DCHMOV TH0,#0CHMOV A,30HDEC AMOV 30H,AJNZ RET0。