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单片机模拟信号采集

西安郵電大學
控制系统课程设计报告书
系部名称:自动化学院
23号:岳安琪27号:李媛学生姓名:
31号:权凯35号:马晓杰专业名称:自动化
班级:自动1003班
2012年5月21日至
时间:
2012 年6月01日
模拟量采集
一、设计要求:
将输入的电压值转换成数字信号,通过ADC0809进行数值转换,先由START输入一个正脉冲,开始A/D转换,再通过OE来控制输出,将电压值通过二进制数输出,再将八位数据在80C51的控制下将数据转换成电压值,通过滑动变阻器来改变不同的电压值,并由显示器表示出来。

二、设计方案分析
1、方案设计:
(1)系统电路设计思路: ADC0809是转换器,它们可把数字信号转换成模拟信号输出到外部设备,或把模拟信号转换成数字信号输入到计算机。

80C51的核心部分是微处理器的一个8位的高性能中央处理器,主要作用是读入并分析每条指令,根据个指令的功能控制单片机的各功能部件执指定的运算或操作。

(2)框图、器材选择
ADC0809与80C51图示如下
2、背景知识介绍:
单片机作为一片集成电路芯片,他自身没有开
发及完成应用系统的硬件和软件错误的排除,调试
完的程序还要固化到单片机内部或外部程序存储
芯片。

所涉及的背景知识Vcc:主电源引脚(+5V)
Vss:数字电路地引脚(0V)
Vpd:内部RAM备用电源引脚(+5V)
VREF:A/D转换器基准电源引脚(+5V)
AGND:A/D转换器参考地引脚
XTAL1、XTAL2:内部振荡器反相器输入、输出
端,常外接晶振。

CLKOUT:内部时钟发生器的输出引脚,提供频率位晶振频率的1/3的脉冲供外部使用。

PWM/P2.5:脉宽调制信号输出端/P2口的一位口线
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
三、硬件设计:
硬件各部分分块介绍,总体介绍
ADC0809各引脚介绍如下
1~5、26~28,IN0~IN7:8路模拟量输入端。

14~15、8、17~21,D0~D7:8位数字量输出端。

23~25,ADDA、ADDB、ADDC:3位地址输入线,用于选通8路模拟输入中的一路
22,ALE:地址锁存允许信号,输入,高电平有效,对应ALE上跳沿,
A、B、C地址状态送入地址锁存器中。

6,START:A/D转换启动信号,输入高电平有效,START上升沿时,复位ADC0809;START下降沿时启动芯片,开始进行A/D
转换;在A/D转换期间,START应保持低电平。

本信号有
时简写为ST.
7,EOC:A/D转换结束信号,输出,当A/D转换结束时,此端输出一个高电平(转换期间一直为低电平)。

9,OE:数据输出允许信号,输入,高电平有效。

当A/D转换结束时,此端输入一个高电平,才能打开输出三态门,输出数字量,用于
控制三态输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。

OE=0,输
出数据线呈高阻;OE=1,输出转换得到的数据。

10,CLK:时钟脉冲输入端。

要求时钟频率不高于640KHZ,EOC=0,正在进行转换;EOC=1,转换结束。

使用中该状态信号即可作为
查询的状态标志,又可作为中断请求信号使用。

12、16,REF(+)、REF(-):基准电压。

11,Vcc:电源,单一+5V。

13,GND:地。

四、软件设计:
OE BIT P2.1
ST BIT P2.2
EOC BIT P2.0
ORG 0000H
AJMP SM
CLR ST SETB ST NOP
CLR ST MOV R1,#10 DJNZ R1,$ JNB EOC,$ SETB OE MOV A,P0 CLR OE MOV B,#32H DIV AB CLR P2.6 SETB P2.7 CLR P2.5 ACALL QU MOV A,B MOV B,#05H DIV AB MOV R3,#100 DJNZ R3,$
SETB P2.6
SETB P2.5
ACALL QU
LJMP SM
QU: MOV DPTR,#SG
MOVC A,@A+DPTR
MOV P1,A
RET
SG: DB 40H,79H,24H,30H,19H
DB 12H,02H,78H,00H,18H
END
五、测试数据及设计结果:测试数据、结果(仿真、实际调试
六、调试中出现的错误及解决方法
岳安琪:在本次实习中,我通过查阅资料,请教于老师及同学。

基本完成了硬件设计、程序设计、安装调试等环节。

但其中有很多问题值得我去思考。

1.实习作风不好:不能积极对待,注意力不够集中;2. 实习效率不高:单片机课程功底较差,实践动手能力不强;3. 独立解决问题的能力较差。

以为三点都值得我反思,本次实习揭露了我的不足,希望在以后学生工作中得到改进。

在这次实习中,我们要完成的题目是利用单片机和adc0809做数模转换,实习时间两周,第一周几乎全部用来收集信息了,首先要做的就是编程了,我本人的任务是仿真,仿真是根据编程进行的,仿真成功后才
能去焊电路板。

所有的一切都需要一个严格的顺序,要完成这一任务,需要团队合作,最终在团队的共同努力下,我们完成了本次实习。

李媛:在这次单片机课程设计中,学到了很多有用的东西。

虽然在开始时,对程序很茫然,但最后在我们组员的共同努力下,实验结果令人满意。

但是过程却很艰难,开始我们熟悉了ADC0809的功能及其各引脚的作用,以及80C51的功能及引脚,虽然只是理解到一些有用知识但是还是对程序没有头绪,经过与同伴之间进行交流以及在网上查资料才使得程序进程有了进展,知道了怎么样吧ADC0809及80C51连接在一起,这样只要连接外部设备就好了。

我是负责编程的,开始没做实验之前,我连程序都看不懂,因为要编程序,所以必须把以前的知识都好好复习下,这样,虽然只是做了课程设计,但感觉好像把整本书都看了,这样对单片机书有了进一步的掌握
当然,在这次刻成设计中我们能取得成果跟我们队友的努力与付出是成正比的,再有问题时,我们积极讨论,解决问题。

团结就是力量,我们分工明确,这样会做事更有效率,再通过与其他组员的交流与讨论,这样我们能够互相进步,让实验进行的更快些,在这种氛围下,我们通过每个人的努力,采取的最后的成果。

总之,这次课程设计锻炼了我们的团队合作能力,以及自主学习,动手能力等等都得到了提高。

权凯:通过这次单片机实验,我对单片机这门呢课程有了跟进一步的了解,一直以来觉得学单片机可没啥用,但是这次完全改变了我的想法。

我们做的是模拟量转换,有些器件还没有学过,所以我们通过网上
学习资料,队友之间互相讨论,ADC0809才有了初步了解。

经过讨论及学习,我们最终确定了实验图,我的任务就开始了,我是负责焊接的,因为在80C51及ADC0809两个器件中都有较多的引脚,所以稍有不慎就会连错,所以这就多亏了我的搭档,他能仔细的给我指出每个引脚的位置,这样能确保线的连接正确。

在焊接过程当中,我与队友配合的很好,确保了实验的正确,尽量减少因为人为因素造成的失误,我们的验结果用很成功。

在做这次课程设计过程中,我深深地体会到团队合作的力量,很感谢我的队友,让我们的实验结果得到是顺利进行。

为期两周的实习虽然结束了,我从中学到了很多东西,做事要认真,细心这是功的前提。

马晓杰:这次单片机实验带给了我多感受,也让我从中体会到了很多东西,学会了很多东西。

同时也让我明白了,书本上学到的东西放到实践中,也不是那么好做的。

从最初的设计,到编程,再到最后的一步步焊板子,以及检查板子的种种问题。

让我明白了,对于工科的实验中,我们必须以严谨的态度去对待每个细小的问题。

任何一个小的问题都会导致实验的失败。

比如说焊锡在焊的时候,不小心将电源和接地连到了一起,导致电压表的短接。

以及一些芯片的电源或者某根线一粗心没有看见,都得不到实验的数据,而这些小小的粗心换来的则是大面积一遍又一遍电路的检查,使得工作量大大提升,而效率降低了许多。

而最麻烦的则在于,如果一不小心将板子短路,烧到芯片的话,那后果将更加麻烦,我们必须重新检查,每一个芯片,这样反而又降低了实验效率。

这次实验同样让我学习到了团队的重要性,如果单单只靠一个人的力量根本不可能完成这么大的工作量,在团队工作中,我们也可以找到许多对方的不足,并进行补充,这样则可以更好地完成实验内容。

总之,这次带给我的是一次充满意义的实验。

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