单片机电压采集装置课程设计(AD转换及编程实现)

信息电子专业,单片机课程结业设计

单片机课程设计

姓 名：专 业：题 目：专 题：指导教师：设计地点：

学 号：

电子科学与技术

单片机电压采集装置

AD转换及编程实现 实验楼 时 间： 20121220 2012 年 12月 单片机课程设计任务书

信息电子专业,单片机课程结业设计

专业年级 电科 学号 学生姓名

任务下达日期：2012年 12 月20 日

设计日期： 2012年12月1日 至 2012 年 12月20日

设计题目： 单片机电压采集装置

设计专题题目：AD转换及编程实现

设计主要内容和要求：制作单片机电压采集装置

基本要求

1、模拟通道0电压采集功能

在ADC0809的输入0～5V电压，数码管实时显示被测电压值（显示精度0.001V，即显示1位整数，3位小数）。 2、指定通道电压采集功能

通过模式选择按键切换到“指定通道电压采集功能”，利用+/-按键改变通道值，显示同上。

3、8通道自动循环电压采集功能制作单片机电压采集装置

通过模式选择按键切换到“8通道自动循环电压采集功能”， 默认通道切换时间为2秒。

扩展要求

1、超限报警功能

当Vi超出程序预设报警限值时，报警灯以1Hz速度闪烁显示，并显示提示符以区别上限或下限报警。

2、可修改上限和下限报警值的超限报警拨弄能

可随意设置上、下限报警值（步长0.1V，默认下限为0V，上限为5V）。设置时，当下限≥上限（或上限≤下限）时予以提示，并拒绝接受数据。

指导教师签字：

摘要：

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此单片机电压采集装置使用AT89S52芯片和ADC0809芯片进行电压采集，实现AD转换的基本功能。，键盘电路和8个LED数码显示电路。扩展电路中包含了A/D转换电路，AD转换五种工作模式下对应要实现的功能:即模式0下完成通道0的模拟信号采集；模式1时完成指定模拟通道电压采集，按加、减（K2,K3）按键手动实现模拟通道的切换, 此外，通过内部定时器T1实现报警功能，即超过上限电压4.999V时报警，同时点亮P1.1即L2发光LED小灯，低于下限电压0.000V时也实现报警功能，只是报警的频率改变，同时点亮P1.0即L1发光LED小灯；而模式2完成8通道模拟信号自动循环采集功能，通过加入内部定时器T0中断，从而实现每隔1秒通道值自动加1的功能；进入模式3的时候，需要人为设置报警上限，此程序设定报警上限为4V,而报警上限默认值为3.999V，通过按加、减（K2/K3）按键实现上限加减0.1V；模式4的时候设置报警下限电压，默认报警下限电压为1.999V,本程序中设置的报警下限电压为2V,通过加减（K2/K3）按键实现电压加减0.1V的功能，最终实现电压采集和扩展功能。

关键词：AT89S52芯片 、ADC0809芯片

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目 录

1 绪论……………………………………………………………………………………1

1.1 系统设计方案………………………………………………………………1

1.1.1 系统设计原理框图…………………………………………………1

2 硬件电路设计…………………………………………………………………………3

2.1 单片机电路…………………………………………………………………2

2.1.1 单片机最小系统……………………………………………………2 2.1.2 显示译码电路………………………………………………………2 2.2 A/D转换……………………………………………………………………5

2.2.1 ADC0809转换原理…………………………………………………5 2.2.2 AD转换电路 ………………………………………………………6 2.2.3 电路设计……………………………………………………………7

3 软件设计………………………………………………………………………………8

3.1 设计任务……………………………………………………………………8

3.1.1 基本任务……………………………………………………………8 3.2 程序设计 ……………………………………………………………………8

3.3.1 主程序框图 …………………………………………………………8 3.3.2 AD信号采集 …………………………………………………………9

4 系统调试 ……………………………………………………………………………17 5 总结 …………………………………………………………………………………18 参考文献： ……………………………………………………………………………19 附录一 电源印刷电路板布线图………………………………………………………20 附录二 单片机板电路原理图…………………………………………………………21 附录三 单片机印刷电路板布线图……………………………………………………22 附录四 元件清单………………………………………………………………………24

信息电子专业,单片机课程结业设计

1 绪论

1.1系统设计方案

本次实验要求设计电压采集装置，课程设计分设计、制作和调试三个部分。设计选题以单片机为核心，基本内容应包括单片机最小系统、键盘和LED显示电路，以及设计系统涉及的其他电路。

系统硬件电路由标准电路和自制电路两部分组成。标准电路包括单片机最小系统、8个LED数码管电路和键盘电路，可根据设计需要进行配置选用。自制电路需自行设计焊接，包含标准电路不具备的其他电路。

设计中采用了模数转换器，利用ADC0809型8位MOS型A/D转换器。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，实现模拟信号到数字信号的转换。控制部分采用单片机89C52来完成。显示部分利用LED数码管显示模块，来显示采集到的电压分量。

1.2.1系统设计原理框图

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2 硬件电路设计

系统硬件电路由标准电路和自制电路两部分组成。标准电路包括单片机最小系统、6个LED数码管电路和键盘电路，可根据设计需要进行配置选用。自制电路需自行设计焊接，包含标准电路不具备的其他电路。

2.1单片机电路

2.1.1单片机最小系统

CPU原理图

该原理图包含单片机以及外部连接译码，锁存电路端口，其中的ALE,REST为高电平时用来启动ADC0809.P0、P2口控制数码输出显示，P3口的P3.3、P3.4、P3.5控制按键，P1.1~P1.3控制通道选择。

晶振采用12MHZ，该频率有利于提高串口的通信可靠性，同时又保证单片机有较高的运行速度。 2.1.2 显示译码电路

LED显示电路可提供8位LED显示；可显示P1（P3）口状态；也可显示输入按键状态

LED显示电路

显示电路采用6位共阳极LED动态扫描显示，CD4511输出所需字形，74LS138选择字位。在动态方式中，逐个地循环地点亮各位显示器。

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数码管显示电路

显示译码电路部分由P0口或P2口输出显示。

显示译码器采用CD4511芯片：输入：BCD 输出：七段码

74LS138芯片是用来控制显示时候的字位的，由于单片机的管脚是有限的通过使用138芯片 …… 此处隐藏：5454字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……