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1、2006 級(jí)課程設(shè)計(jì)自動(dòng)化 學(xué)院 電子科學(xué)與技術(shù) 專業(yè) 課程設(shè)計(jì)題目 基于單片機(jī)的8路模擬量輸入數(shù)值顯示控制器的設(shè)計(jì)學(xué) 生 姓 名 班 級(jí) 060832 指 導(dǎo) 教 師 日 期 2009 年 6 月 25 日 基于單片機(jī)的8路模擬量輸入數(shù)值顯示控制器的設(shè)計(jì) 摘 要本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)的8路模擬量輸入數(shù)值顯示控制器，隨著電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電子測量成為廣大電子工作者必須掌握的手段，對測量的精度和功能的要求也越來越高，此設(shè)計(jì)為電子測量的基本數(shù)據(jù)采集模塊，該電路設(shè)計(jì)簡易、功能強(qiáng)大、可擴(kuò)展性強(qiáng)。 以ADC0809和AT89C51為核心，該系統(tǒng)有三個(gè)部分：數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)處理和顯示。具體包括控制、顯示、A/

2、D轉(zhuǎn)換器、電平轉(zhuǎn)換接口、個(gè)人計(jì)算機(jī)等。設(shè)計(jì)中用ADC0809進(jìn)行8路數(shù)據(jù)的采樣，利用AT89C51單片機(jī)的串行口發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。顯示部分由數(shù)碼顯示器構(gòu)成。硬件設(shè)計(jì)應(yīng)用電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化工具，軟件設(shè)計(jì)采用模塊化編程方法。關(guān)鍵詞： 單片機(jī) AT89C51 ADC0808 數(shù)據(jù)采集目 錄1.引言51.1 國內(nèi)外本課題發(fā)展概況與目前的水平51.2 研究背景51.3 目的61.4 意義62.總體設(shè)計(jì)方案62.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)原理62.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則62.2.1 硬件設(shè)計(jì)的基本原則72.2.2 軟件設(shè)計(jì)的基本原則73.硬件電路設(shè)計(jì)83.1系統(tǒng)概述83.2 系統(tǒng)工作原理83.2.1 單片機(jī)處理核心模塊83

3、.2.2 ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊113.2.3 數(shù)碼管顯示154. 軟件設(shè)計(jì)154.1 主程序的設(shè)計(jì)164.2 A/D轉(zhuǎn)換程序的設(shè)計(jì)164.3 數(shù)據(jù)處理程序的設(shè)計(jì)174.4 顯示子程序的設(shè)計(jì)175.檢測與仿真175.1. 利用單片機(jī)選通8路模擬信號(hào)實(shí)現(xiàn)數(shù)值顯示仿真175.2. 利用外接開關(guān)選通8路模擬信號(hào)實(shí)現(xiàn)數(shù)值顯示仿真19心得體會(huì)21致謝21參考文獻(xiàn)22附錄一：8路模擬單片機(jī)控制程序清單22附錄二：8路模擬外接開關(guān)控制程序清單241.引言 隨著微電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人類社會(huì)已進(jìn)入信息時(shí)代。人們?yōu)榱烁玫卣J(rèn)識(shí)世界，盡可能多地獲取自然界的各種信息，單純依賴人類的感官已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們的愿望。

4、由微處理器和各種性能優(yōu)良的器件構(gòu)成的電子測量模擬量系統(tǒng)的應(yīng)用日益廣泛為人類獲取各種信息提供了必要的手段。1.1 國內(nèi)外本課題發(fā)展概況與目前的水平隨著時(shí)間的推移,計(jì)算機(jī)革命的完成,信息高速公路的飛速發(fā)展,我們的工業(yè)已經(jīng)和自動(dòng)化控制密不可分了.據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國的單片機(jī)年容量已達(dá)13億片，且每年以大約16%的速度增長，但相對于世界市場我國的占有率還不到1%。這說明單片機(jī)應(yīng)用在我國才剛剛起步，有著廣闊的前景。培養(yǎng)單片機(jī)應(yīng)用人才，特別是在工程技術(shù)人員中普及單片機(jī)知識(shí)有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。單片機(jī)是二十世紀(jì)七十年代中期發(fā)展起來的一種大規(guī)模集成電路器件.它在一塊芯片內(nèi)集成了計(jì)算機(jī)的各個(gè)功能部件,構(gòu)成一種單片式的微型

5、計(jì)算機(jī).二十世紀(jì)八十年代以來,國際上單片機(jī)的發(fā)展迅速,單片機(jī)應(yīng)用不斷深入,新技術(shù)層出不窮.單片機(jī)的應(yīng)用技術(shù)是一項(xiàng)新型的工程技術(shù),其內(nèi)涵隨著單片機(jī)的發(fā)展而發(fā)展。1.2 研究背景隨著人們生活水平的不斷提高,單片機(jī)控制無疑是人們追求的目標(biāo)之一，它所給人帶來的方便也是不可否定的，其中模擬量輸入數(shù)字?jǐn)?shù)字輸出就是一個(gè)典型的例子，但人們對它的要求越來越高，要為現(xiàn)代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的設(shè)施就需要從數(shù)單片機(jī)技術(shù)入手，一切向著數(shù)字化控制，智能化控制方向發(fā)展。本設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的測量方式相比，具有讀數(shù)方便，測量范圍廣，測量準(zhǔn)確，其輸出采用數(shù)字顯示，主要用于要求測量比較準(zhǔn)確的場所，或科研實(shí)驗(yàn)室使用，該設(shè)計(jì)

6、控制器可使用多種類型的單片機(jī)芯片，AD芯片，顯示器件等組合靈活設(shè)計(jì)完成要求功能，也可在基礎(chǔ)模塊上進(jìn)行多項(xiàng)所需擴(kuò)展功能。市場上已有很多相關(guān)類型的產(chǎn)品1.3 目的(1) 進(jìn)一步熟悉和掌握單片機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理。(2) 掌握單片機(jī)的接口技術(shù)及AD0809芯片的特性，控制方法。(3) 通過課程設(shè)計(jì)，掌握以單片機(jī)核心的電路設(shè)計(jì)的基本方法和技術(shù)。 (4) 通過實(shí)際程序設(shè)計(jì)和調(diào)試，逐步掌握模塊化程序設(shè)計(jì)方法和調(diào)試技術(shù)。1.4 意義通過完成一個(gè)包括電路設(shè)計(jì)和程序開發(fā)的完整過程，使學(xué)生了解開發(fā)一單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的全過程，強(qiáng)化鞏固所學(xué)，為今后從事相應(yīng)打下基礎(chǔ)。2.總體設(shè)計(jì)方案2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)原理本系統(tǒng)一般包括模

7、擬信號(hào)的輸入輸出通道和數(shù)字信號(hào)的輸入輸出通道。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入又稱為數(shù)據(jù)的收集；系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸出又稱為數(shù)據(jù)的分配。本系統(tǒng)的任務(wù)，具體地說，就是采集傳感器輸出的模擬信號(hào)并轉(zhuǎn)換成數(shù)值顯示，以便實(shí)現(xiàn)對某些物理量的監(jiān)視。 由系統(tǒng)的任務(wù)可以知道，系統(tǒng)具有以下幾方面的功能:數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)輸出。2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則對于不同的采集對象，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具體要求是不相同的。但是，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)是由硬件和軟件兩部分組成的，因此，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一些基本原則是大體相同的。2.2.1 硬件設(shè)計(jì)的基本原則(1) 經(jīng)濟(jì)合理系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)中，一定要注意在滿足件能指標(biāo)的前提下，盡可能地降低價(jià)格，以便得到高的性能價(jià)格比，這是硬件設(shè)計(jì)中優(yōu)

8、先考慮的一個(gè)主要因素，也是一個(gè)產(chǎn)品爭取市場的主要因素之一。(2) 安全可靠選購設(shè)備要考慮環(huán)境的溫度、濕度、壓力、振動(dòng)、粉塵等要求，以保認(rèn)在規(guī)定的下作環(huán)境下，系統(tǒng)性能穩(wěn)定、工作可靠。要有超量程和過載保護(hù)，保證輸入、輸出通道正常工作。要注意對交流市電以及電火花等的隔離。要保證連接件的接觸可靠。(3) 足夠的抗干擾能力有完善的抗干擾措施，是保證系統(tǒng)精度、工作正常和不產(chǎn)生錯(cuò)誤的必要條件。2.2.2 軟件設(shè)計(jì)的基本原則(1) 結(jié)構(gòu)合理程序應(yīng)該采用結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計(jì)。這不僅有利于程序的進(jìn)一步擴(kuò)充，而且也有利于程序的修改和維護(hù)。在程序編序時(shí)，要盡量使得程序的層次分明，易于閱讀和理解，同時(shí)還可以簡化程序，減少程序

9、對于內(nèi)存的使用量。當(dāng)程序中有經(jīng)常需要加以修改或變化的參數(shù)時(shí)，應(yīng)該設(shè)計(jì)成獨(dú)立的參數(shù)傳遞群序，避免程序的頻繁修改。(2) 操作性能好操作件能好是指使用方便。這點(diǎn)對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來說是很重要的。在開發(fā)程序時(shí)，應(yīng)該考慮如何降低對操作人員專業(yè)知識(shí)的要求。(3) 系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計(jì)一定的檢測程序，例如狀態(tài)檢測利診斷程序，以便系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)容易確定故障部位，對于重要的參數(shù)要定時(shí)存儲(chǔ)，以防止因掉電而丟失數(shù)據(jù)。(4) 提高程序的執(zhí)行速度。(5) 給出必要的程序說明。3.硬件電路設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)概述基于單片機(jī)的8路輸入模擬信號(hào)數(shù)值顯示電路，以ADC0809和AT89C51為核心，該系統(tǒng)有三個(gè)部分：數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)處理和顯示。數(shù)

10、據(jù)采集由集成電路AD0809完成。0809具有8路模擬輸入端口, 地址線(23-25腳)可決定對那一路模擬輸入做A/D轉(zhuǎn)換。第22腳為地址鎖存控制,當(dāng)輸入為高電平時(shí),對地址信號(hào)進(jìn)行鎖存, 9腳為A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出允許控制,當(dāng)OE腳為高電平時(shí),A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)從端口輸出;10腳為0809的時(shí)鐘輸入端。單片機(jī)的P1,P3端口做四位LED數(shù)碼管顯示控制,P0端口做A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)讀入用,P2口用做0809的A/D轉(zhuǎn)換控制。其中，控制選通那一路作為模擬輸入，有兩種方案：一是利用單片機(jī)編程軟件控制實(shí)現(xiàn)；二是利用開關(guān)硬件控制實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)處理由單片機(jī)芯片AT89C51實(shí)現(xiàn)，作為核心器件。顯示選用八段數(shù)碼管。3.2

11、 系統(tǒng)工作原理3.2.1 單片機(jī)處理核心模塊 AT89C51是一種高性能低功耗的采用CMOS工藝制造的8位微控制器，擁有8KB的可編程的閃存（Flash programmable and erasable read only memory）。它提供下列標(biāo)準(zhǔn)特征：8K字節(jié)的閃速存儲(chǔ)器，56字節(jié)的RAM，32條I/O線，3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)六中斷源兩個(gè)優(yōu)先級(jí)的中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)雙工的串行口，片上震蕩器和時(shí)鐘電路。其管腳圖如圖1所示：圖1. AT89C51芯片管腳圖引腳說明：VCC：電源電壓GND:地P0口：P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口，作為輸出口用時(shí)，每個(gè)引腳能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門

12、電路。當(dāng)對0端口寫入1時(shí)，可以作為高阻抗輸入端使用。當(dāng)P0口訪問外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，它還可設(shè)定成地址數(shù)據(jù)總線復(fù)用的形式。在這種模式下，P0口具有內(nèi)部上拉電阻。在Flash編程時(shí)，P0口接收指令字節(jié)，同時(shí)輸出指令字節(jié)在程序校驗(yàn)時(shí)。程序校驗(yàn)時(shí)需要外接上拉電阻。P1口：P1口是一帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。P1口的輸出緩沖能接受或輸出4個(gè)TTL邏輯門電路。當(dāng)對P1口寫1時(shí)，它們被內(nèi)部的上拉電阻拉升為高電平，此時(shí)可以作為輸入端使用。當(dāng)作為輸入端使用時(shí)，P1口因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，所以當(dāng)外部被拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)低電流（IIL）。P2口：P2是一帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向的I/O端口。P2

13、口的輸出緩沖能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯門電路。當(dāng)向P2口寫1時(shí)，通過內(nèi)部上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可以用作輸入口。作為輸入口，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出電流（IIL）。P2口在訪問外部程序存儲(chǔ)器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如MOVX DPTR）時(shí)，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在這種情況下，P2口使用強(qiáng)大的內(nèi)部上拉電阻功能當(dāng)輸出1時(shí)。當(dāng)利用8位地址線訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)（例MOVX R1），P2口輸出特殊功能寄存器的內(nèi)容。當(dāng)Flash編程或校驗(yàn)時(shí)，P2口同時(shí)接收高8位地址和一些控制信號(hào)。P3口：P3是一帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向的I/O端口。P3口的輸出緩沖能驅(qū)動(dòng)4個(gè)T

14、TL邏輯門電路。當(dāng)向P3口寫1時(shí)，通過內(nèi)部上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可以用作輸入口。作為輸入口，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出電流（IIL）。P3口同時(shí)具有AT89C51的多種特殊功能，具體如下表所示：端口引腳第二功能P3.0RXD (串行輸入口)P3.1TXD（串行輸出口）P3.2 (外部中斷0)P3.3（外部中斷1）P3.4T0（定時(shí)器0）P3.5T1（定時(shí)器1）P3.6（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）P3.7（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器都選通）表1. P3口的第二功能RST:復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。ALE/:當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地

15、址鎖存允許是一輸出脈沖，用以鎖存地址的低8位字節(jié)。當(dāng)在Flash編程時(shí)還可以作為編程脈沖輸出（）。一般情況下，ALE是以晶振頻率的1/6輸出，可以用作外部時(shí)鐘或定時(shí)目的。但也要注意，每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè)ALE脈沖。：程序存儲(chǔ)允許時(shí)外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。當(dāng)AT89C52執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器的指令時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次有效，除了當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過兩個(gè)信號(hào)。/VPP:外部訪問允許。為了使單片機(jī)能夠有效的傳送外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器從0000H到FFFH單元的指令，必須同GND相連接。需要主要的是，如果加密位1被編程，復(fù)位時(shí)EA端會(huì)自動(dòng)內(nèi)部鎖存。當(dāng)執(zhí)行內(nèi)部編程指令時(shí)，應(yīng)該接到VCC端

16、。XTAL1：振蕩器反相放大器以及內(nèi)部時(shí)鐘電路的輸入端。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。3.2.2 ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊 (1) ADC0809主要特性ADC0809 是采用CMOS 工藝制造的雙列直插式單片8 位A/D 轉(zhuǎn)換器。分辨率8 位，精度7 位，帶8 個(gè)模擬量輸入通道，有通道地址譯碼鎖存器，輸出帶三態(tài)數(shù)據(jù)鎖存器。啟動(dòng)信號(hào)為脈沖啟動(dòng)方式，最大可調(diào)節(jié)誤差為1LSB，ADC0809 內(nèi)部設(shè)有時(shí)鐘電路，故CLK 時(shí)鐘需由外部輸入，fclk 允許范圍為500kHz1MHz，典型值為640kHz。每通道的轉(zhuǎn)換需6673 個(gè)時(shí)鐘脈沖，大約100110s。工作溫度范圍為-40+85。功耗為15m

17、W，輸入電壓范圍為05V，單一+5V 電源供電。它可以接與Z80、8085、8080、8031 等CPU 相連，也可以獨(dú)立使用。(2) ADC0809 內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部引腳ADC0809A/D 轉(zhuǎn)換器，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3-4所示。包括一個(gè)高阻抗斬波比較器；一個(gè)帶有256個(gè)電阻分壓器的樹狀開關(guān)網(wǎng)絡(luò)；一個(gè)邏輯控制環(huán)節(jié)和8 位逐次比較寄存器(SAR)；一個(gè)8 位三態(tài)輸出緩沖器。引腳功能介紹如下：圖2. ADC0809內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部引腳圖A、 IN0IN8：8 路輸入通道的模擬量輸入端，輸入；B、 2-12-8：8 位數(shù)字量輸出端；2-1 為最低位(LSB)，2-8 為最高位(MSB)，輸出，三態(tài)；C、A

18、LE：地址鎖存控制信號(hào)，輸入，上升沿有效。將地址選擇信號(hào)A、B、C 鎖入地址寄存器；D、START：啟動(dòng)A/D 轉(zhuǎn)換控制信號(hào)，輸入，上升沿有效。當(dāng)輸入一個(gè)正脈沖，便立即啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換，同時(shí)使EOC 變?yōu)榈碗娖剑籈、 EOC：A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，輸出，高電平有效。EOC 由低電平變?yōu)楦唠娖剑砻鞅敬蜛/D 轉(zhuǎn)換已經(jīng)結(jié)束；F、OE：輸出允許控制信號(hào)，輸入，高電平有效。OE 由低電平變?yōu)楦唠娖剑蜷_三態(tài)輸出鎖存器，將轉(zhuǎn)換的結(jié)果輸出到數(shù)據(jù)總線上；G、VREF(-)、VREF(+)：片內(nèi)D/A 轉(zhuǎn)換器的參考電壓輸入端。VREF(-)不能為負(fù)值，VREF(+)不能高于VCC，且1/2VREF(-)+VR

19、EF(+)與1/2VCC 之差不得大于0.1V；H、CLOCK：時(shí)鐘輸入端。500kHz1MHz，典型值為640kHz。I、 A、B、C：8 路模擬開關(guān)的3 位地址選通輸入端，其對應(yīng)關(guān)系如表3-2 所示。表2. 8路模擬開關(guān)地址選通輸入端ADC0809 時(shí)序圖如圖3所示。其中，tWS：最小起動(dòng)脈寬，典型值為100ns，最大值為200ns；tWE：最小ALE 脈寬，典型值為100ns，最大值為200ns；tD：模擬開關(guān)延時(shí)，典型值為1s，最大值為2.5s；tC：轉(zhuǎn)換時(shí)間，當(dāng)fclk=640kHz 時(shí)，典型值為100s，最大值為116s；tEOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束延時(shí)，最大位8 個(gè)時(shí)鐘周期加2s。本系統(tǒng)采

20、用中斷連接方式，當(dāng)傳感器獲取的信號(hào)經(jīng)過放大器放大和濾波后再AD轉(zhuǎn)換器進(jìn)行處理。通過對其模擬通道控制線ADDA、ADDB、ADDC的設(shè)值可以對通道進(jìn)行選擇。將ADDA、ADDB、ADDC分別接P3.4-P3.6，只要把三位位地址寫入0809中的地址鎖存器，就實(shí)現(xiàn)了通道的選擇。將ADC0809的ALE和START信號(hào)連在一起，然后將AT89C51中的P3.2作為片選信號(hào)，接ALE信號(hào)，P3.0連ADC0809的OE信號(hào)，同時(shí)將ADC的EOC轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)連接AT89C51的P3.1.該模塊的原理圖如圖3-6。也可利用外接開關(guān)控制ADDA、ADDB、ADDC，該模塊的原理圖如圖4，5。圖3. ADC0

21、809 時(shí)序圖圖4. 利用單片機(jī)選通控制原理圖圖5. 利用外接開關(guān)選通控制原理圖3.2.3 數(shù)碼管顯示 本系統(tǒng)的顯示部分采用八段數(shù)碼管共陽極顯示，需接上拉電阻。4. 軟件設(shè)計(jì)匯編語言是一種用文字助記符來表示機(jī)器指令的符號(hào)語言，是最接近機(jī)器碼的一種語言。其主要優(yōu)點(diǎn)是占用資源少、程序執(zhí)行效率高。但是不同的CPU，其匯編語言可能有所差異，所以不易移植。KEIL uVISION2 是眾多單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)軟件中優(yōu)秀的軟件之一，它支持眾多不同公司的MCS51 架構(gòu)的芯片，它集編輯，編譯，仿真等于一體，同時(shí)還支持，PLM，匯編和C 語言的程序設(shè)計(jì)，它的界面和常用的微軟VC+的界面相似，界面友好，易學(xué)易用，在調(diào)

22、試程序，軟件仿真方面也有很強(qiáng)大的功能。因此本系統(tǒng)采用KEIL uVISION2進(jìn)行軟件的編寫和調(diào)試。4.1 主程序的設(shè)計(jì) 開始初始化調(diào)用AD轉(zhuǎn)換子程序調(diào)用顯示子程序 圖6.主程序流程圖4.2 A/D轉(zhuǎn)換程序的設(shè)計(jì)在8路模擬單片機(jī)控制程序中由P3.0，P3.1和P3.2控制A/D轉(zhuǎn)換的啟動(dòng)和數(shù)據(jù)的輸出，用CLR P3.2，SETB P3.2和CLR P3.2指令啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換，用JNB P3.1,$等待轉(zhuǎn)換結(jié)束，用CLR P3.0關(guān)閉輸出,轉(zhuǎn)換結(jié)果暫存在35H中。在8路模擬外接開關(guān)控制程序中由P2.5，P2.6和P2.7控制A/D轉(zhuǎn)換的啟動(dòng)和數(shù)據(jù)的輸出，用CLR P2.5，SETB P2.5和C

23、LR P2.5指令啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換，用JNB P2.6,$等待轉(zhuǎn)換結(jié)束，用CLR P2.7關(guān)閉輸出,轉(zhuǎn)換結(jié)果暫存在35H中。4.3 數(shù)據(jù)處理程序的設(shè)計(jì) 將AD轉(zhuǎn)換結(jié)果轉(zhuǎn)換成BCD碼并依次將百位、十位和個(gè)位分別存在30H,31H和32H中，而在8路模擬單片機(jī)控制程序中，33H則存放被選通的通道號(hào)。4.4 顯示子程序的設(shè)計(jì) 用查表的方式實(shí)現(xiàn)每一位數(shù)值及通道號(hào)的顯示，并且將每次顯示的時(shí)間控制在5毫秒以方便觀察。5.檢測與仿真5.1. 利用單片機(jī)選通8路模擬信號(hào)實(shí)現(xiàn)數(shù)值顯示仿真首先在程序中將ADC0809的顯示通道設(shè)置為第5通道，即 使用SETB P3.4, CLR P3.5, SETB P3.6這三條

24、指令。由于PROTEUS仿真軟件中沒有ADC0809芯片的仿真模型因此我們用ADC0808代替。仿真結(jié)果如下：圖7.模擬信號(hào)輸入端的滑動(dòng)變阻器為最小時(shí)的數(shù)值顯示結(jié)果圖8.模擬信號(hào)輸入端的滑動(dòng)變阻器為50%時(shí)的數(shù)值顯示結(jié)果圖9.模擬信號(hào)輸入端的滑動(dòng)變阻器為最大時(shí)的數(shù)值顯示結(jié)果由仿真結(jié)果可得，該系統(tǒng)的最小分辨率為0.02V，最大顯示數(shù)值為255（輸入為5V時(shí)），模擬輸入最大值為5V，可作為數(shù)字電壓表使用。5.2. 利用外接開關(guān)選通8路模擬信號(hào)實(shí)現(xiàn)數(shù)值顯示仿真首先將開關(guān)接地，此時(shí)選通0號(hào)通道，由于0號(hào)通道輸入端接滑動(dòng)變阻器，顯示數(shù)值為033；再將開關(guān)接到+5V，此時(shí)選通1號(hào)通道，由于1號(hào)通道輸入端接

25、地，故顯示數(shù)值為000。用PROTEUS軟件仿真結(jié)果如下：圖10. 利用外接開關(guān)選通0號(hào)通道圖11. 利用外接開關(guān)選通1號(hào)通道 由仿真結(jié)果可得，在該系統(tǒng)中由于顯示通道是由外接開關(guān)控制，故無法用單片機(jī)控制LED數(shù)碼管顯示通道的數(shù)值，優(yōu)點(diǎn)是可不用修改程序而控制通道的選擇。心得體會(huì)經(jīng)過兩個(gè)星期的努力，課程設(shè)計(jì)終于大告成功了。整個(gè)設(shè)計(jì)通過了軟件和硬件上的調(diào)試、仿真。我想這對于自己以后的學(xué)習(xí)和工作都會(huì)有很大的幫助。在這次設(shè)計(jì)中遇到了很多實(shí)際性的問題，在實(shí)際設(shè)計(jì)中才發(fā)現(xiàn)，書本上理論性的東西與在實(shí)際運(yùn)用中的還是有一定的出入的，所以有些問題不但要深入地理解，而且要不斷地更正以前的錯(cuò)誤思維。一切問題必須要靠自己

26、一點(diǎn)一滴的解決，而在解決的過程當(dāng)中你會(huì)發(fā)現(xiàn)自己在飛速的提升。對于單片機(jī)設(shè)計(jì)，其硬件電路是比較簡單的，主要是解決程序設(shè)計(jì)中的問題，而程序設(shè)計(jì)是一個(gè)很靈活的東西，它反映了你解決問題的邏輯思維和創(chuàng)新能力，它才是一個(gè)設(shè)計(jì)的靈魂所在。因此在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中大部分時(shí)間是用在程序上面的。很多子程序是可以借鑒書本上的，但怎樣銜接各個(gè)子程序才是關(guān)鍵的問題所在，這需要對單片機(jī)的結(jié)構(gòu)很熟悉。因此可以說單片機(jī)的設(shè)計(jì)是軟件和硬件的結(jié)合，二者是密不可分的。通過這次課程設(shè)計(jì)我也發(fā)現(xiàn)了自身存在的不足之處，雖然感覺理論上已經(jīng)掌握，但在運(yùn)用到實(shí)踐的過程中仍有意想不到的困惑，經(jīng)過一番努力才得以解決。我也充分認(rèn)識(shí)到團(tuán)隊(duì)合作的重要性，只

27、有分工協(xié)作才能保證整個(gè)項(xiàng)目的有條不絮。通過這次設(shè)計(jì)，我懂得了學(xué)習(xí)的重要性，了解到理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合的重要意義，學(xué)會(huì)了堅(jiān)持、耐心和努力，這將為自己今后的學(xué)習(xí)和工作做出了最好的榜樣。致謝這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多問題，最后在老師的辛勤指導(dǎo)下，組員和其他同學(xué)的幫助，終于迎刃而解。這次，對于與我搭檔的同學(xué)和指導(dǎo)老師表示忠心的感謝！參考文獻(xiàn) 1.張友德主編. 單片微型機(jī)原理，應(yīng)用與實(shí)驗(yàn). 復(fù)旦大學(xué)出版社, 2006.102.周潤景，張麗娜，劉映群編.PROTEUS入門實(shí)用教程.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.93.張疑坤 陳善久 裘雪紅. 單片微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用M. 西安：西安電

28、子科技大學(xué)出版, 20035.謝筑森編著. 單片機(jī)開發(fā)與典型應(yīng)用設(shè)計(jì)M. 合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社, 1997.6.張積東主編. 單片機(jī)51/98開發(fā)與應(yīng)用M. 北京:電子工業(yè)出版社,1994.7.全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽組委會(huì). 全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽獲獎(jiǎng)作品精選（2001）M. 北京：北京理工大學(xué)出版社2003.附錄一：8路模擬單片機(jī)控制程序清單LED_0EQU 30H ;存放三個(gè)數(shù)碼管的段碼LED_1 EQU 31HLED_2 EQU 32HLED_3 EQU 33HADCEQU35H;存放轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)ST BIT P3.2OE BIT P3.0EOC BIT P3.1ORG 00HS

29、TART: MOVLED_0,#00HMOVLED_1,#00HMOVLED_2,#00HMOV LED_3,#00HMOVDPTR,#TABLE;送段碼表首地址SETBP3.4CLRP3.5SETB P3.6 ;選擇ADC0808的通道5,可自由選擇 WAIT: CLR STSETB STCLR ST;啟動(dòng)轉(zhuǎn)換 JNB EOC,$ ;等待轉(zhuǎn)換結(jié)束SETB OE ;允許輸出MOV ADC,P1;暫存轉(zhuǎn)換結(jié)果CLR OE ;關(guān)閉輸出MOV A,ADC;將AD轉(zhuǎn)換結(jié)果轉(zhuǎn)換成BCD碼MOV B,#100DIV ABMOV LED_2,AMOV A,BMOV B,#10DIV ABMOV LED_1,

30、AMOV LED_0,B MOV A, P3 SWAP A ANL A,#07H MOV LED_3,ALCALLDISP ;顯示AD轉(zhuǎn)換結(jié)果 DISP: MOV A, LED_3 MOVC A, A+DPTR CLR P2.0MOV P0, ALCALL DELAYSETB P2.0 MOVA,LED_0;數(shù)碼顯示子程序MOVCA,A+DPTRCLRP2.3MOVP0,ALCALLDELAYSETBP2.3MOVA,LED_1MOVCA,A+DPTRCLRP2.2MOVP0,ALCALLDELAYSETBP2.2MOVA,LED_2MOVCA,A+DPTRCLRP2.1MOVP0,ALCAL

31、LDELAYSETBP2.1RETDELAY:MOVR6,#10;延時(shí)5毫秒D1:MOVR7,#250D2:DJNZR7,D2DJNZR6,D1RETTABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66HDB 6DH,7DH,07H,7FH,6FHEND附錄二：8路模擬外接開關(guān)控制程序清單LED_0EQU 30HLED_1 EQU 31HLED_2 EQU 32H ;存放段碼ADCEQU35HCLOCKBITP2.4;定義ADC0808時(shí)鐘位ST BIT P2.5EOC BIT P2.6OE BIT P2.7ORG 00HSJMPSTARTORG0BHLJMPINT_T0START:MOV

32、LED_0,#00HMOVLED_1,#00HMOVLED_2,#00HMOVDPTR,#TABLE;段碼表首地址MOVTMOD,#02HMOVTH0,#245MOVTL0,#00HMOVIE,#82HSETBTR0WAIT: CLR ST SETB STCLR ST;啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換 JNB EOC,$;等待轉(zhuǎn)換結(jié)束SETB OE MOV ADC,P1;讀取AD轉(zhuǎn)換結(jié)果CLR OEMOV A,ADCMOV B,#100;AD轉(zhuǎn)換結(jié)果轉(zhuǎn)換成BCD碼DIV ABMOV LED_2,AMOV A,BMOV B,#10DIV ABMOV LED_1,AMOV LED_0,BLCALLDISPSJMP W

33、AITINT_T0:CPLCLOCK ;提供ADC0808時(shí)鐘信號(hào)RETIDISP:MOVA,LED_0;顯示子程序MOVCA,A+DPTRCLRP2.3MOVP0,ALCALLDELAYSETBP2.3MOVA,LED_1MOVCA,A+DPTRCLRP2.2MOVP0,ALCALLDELAYSETBP2.2MOVA,LED_2MOVCA,A+DPTRCLRP2.1MOVP0,ALCALLDELAYSETBP2.1RETDELAY:MOVR6,#10;延時(shí)5毫秒D1:MOVR7,#250DJNZR7,$DJNZR6,D1RETTABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66HDB 6DH,7DH,07H,7FH,6FHEND25