多路监控报警系统单片机课程设计.docx

1、多路监控报警系统单片机课程设计单片机课程设计 多路监控报警系统 多路监控报警系统一、实验目的1了解A/D芯片TLC0809转换性能及编程方式。2把握A/D转换器与单片机的接口方式3学会利用A/D转换器进行电压信号搜集。二、设计任务及要求 利用串行模/数转换芯片TLC080九、SST89E58及液晶显示器，设计完成一个数字电压多路监控报警系统。要求： 数字电压多路监控报警系统可测量05V输入电压，电压值通过液晶连番显示，并依照设置的限定值对输入超出额度的路端警报提示。三、工作原理及设计思路多路监控报警系统的设计由A/D转换、数据处置及显示操纵等组成。A/D转换由集成电路TLC0809完成，利用T

2、LC0809将模拟电压转换为数字量，经单片机将数字量转换成对应的电压值，并通过液晶显示输出。四、系统特点本系统能够每一路独立设置最高最低的电压值，并对每一路电压进行监控报警，对超出范围内的电路显示对应路值，并用LED灯和蜂鸣器表示不同的路值。五、硬件电路设计及原理一、ADC0809(1)、ADC0809管脚图及时序图： 该ADC0809数据搜集部份是单片CMOS器件，它具有8位模拟数字转换器，8通道多路复用器和微处置器兼容操纵逻辑。8位A / D转换器采纳逐次逼近作为转换技术。依照时序电路的分析，能够完成单片机编程。该系统在工作时，单片机将产生串行时钟，并按时序发送和同意数据位。由上图可知，A

3、DC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通8个模拟通道，许诺8路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平常，才能够从三态输出锁存器取走转换完的数据。IN0IN7：8条模拟量输入通道 ADC0809对输入模拟量要求：信号单极性，电压范围是05V，假设信号过小，必需进行放大；输入的模拟量在转换进程中应该维持不变，如假设模拟量转变太快，那么需在输入前增加采样维持电路。 地址输入和操纵线：4条 ALE为地址锁存许诺输入线，高电平有效。当ALE线为高电平常，地址锁存与译码器将A

4、，B，C三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。A，B和C为地址输入线，用于选通IN0IN7上的一路模拟量输入。数字量输出及操纵线：11条 ST为转换启动信号。当ST上跳沿时，所有内部寄放器清零；下跳沿时，开始进行A/D转换；在转换期间，ST应维持低电平。EOC为转换终止信号。当EOC为高电平常，说明转换终止；不然，说明正在进行A/D转换。OE为输出许诺信号，用于操纵三条输出锁存器向单片机输出转换取得的数据。OE1，输出转换取得的数据；OE0，输出数据线呈高阻状态。D7D0为数字量输出线。 CLK为时钟输入信号线。因ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟

5、信号必需由外界提供，通常利用频率为500KHZ， VREF（），VREF（）为参考电压输入。 (2)、ADC0809应用说明 ADC0809内部带有输出锁存器，能够与AT89S51单片机直接相连，初始化时，使ST和OE信号全为低电平，送要转换的哪一通道的地址到A，B，C端口上，在ST端给出一个至少有100ns宽的正脉冲信号，是不是转换完毕，咱们依照EOC信号来判定，当EOC变成高电平常，这时给OE为高电平，转换的数据就输出给单片机了。 二、SST89E58RD(1)、SST89E58RD管脚图：3、1602液晶引脚功能说明第1脚：VSS为电源地，接GND。 第2脚：VDD接5V正电源。 第3脚

6、：VL为液晶显示器对照度调整端，接正电源时对照度最弱，接地电源时对照度最高。 第4脚：RS为寄放器选择，高电平常选择数据寄放器、低电平常选择指令寄放器。 第5脚：RW为读写信号线，高电平常进行读操作，低电平常进行写操作。当RS和RW一起为低电平常能够写入指令或显示地址，当RS为低电平RW为高电平常能够读忙信号，当RS为高电平RW为低电平常能够写入数据。 第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平常，液晶模块执行命令。 第714脚：D0D7为8位双向数据线。 第15脚：BLA背光电源正极(+5V)输入引脚。 第16脚：BLK背光电源负极，接GND。序号指令RSR/WD7D6D5D4D3D2

7、D1D01清显示00000000012光标返回000000001*3置输入模式00000001I/DS4显示开/关控制0000001DCB5光标或字符移位000001S/CR/L*6置功能00001DLNF*7置字符发生存贮器地址0001字符发生存贮器地址8置数据存贮器地址001显示数据存贮器地址9读忙标志或地址01BF计数器地址10写数到CGRAM或DDRAM）10要写的数据内容11从CGRAM或DDRAM读数11读出的数据内容指令1：清显示，指令码01H,光标复位到地址00H位置 指令2：光标复位，光标返回到地址00H 指令3：光标和显示模式设置 I/D：光标移动方向，高电平右移，低电平左

8、移 S:屏幕上所有文字是不是左移或右移。高电平表示有效，低电平那么无效 指令4：显示开关操纵。 D：操纵整体显示的开与关，高电平表示开显示，低电平表示关显示 C：操纵光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标 B：操纵光标是不是闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁 指令5：光标或显示移位 S/C：高电平常移动显示的文字，低电平常移动光标 指令6：功能设置命令 DL：高电平常为4位总线，低电平常为8位总线 N：低电平常为单行显示，高电平常双行显示 F: 低电平常显示5x7的点阵字符，高电平常显示5x10的点阵字符 指令7：字符发生器RAM地址设置 指令8：DDRAM地址设置 指令9：读忙信号和光

9、标地址 BF：为忙标志位，高电平表示忙，现在模块不能接收命令或数据，若是为低电平表示不忙。 指令10：写数据 指令11：读数据。读状态输入RS=L，R/W=H，E=H输出D0D7=状态字写指令输入RS=L，R/W=L，D0D7=指令码，E=高脉冲输出无读数据输入RS=H，R/W=H，E=H输出D0D7=数据写数据输入RS=H，R/W=L，D0D7=数据，E=高脉冲输出无五、软件设计主程序设计：1）A/D转换程序每次5组电压值组成一个数组，数组中的值为AD进入值50次的平均值。2）数据处置程序：能够说是整个程序设计的最难点，数据处置显示的电压值计算公式：V=（A*500）/255，（其中A为经0

10、809转换后所得的数字量）如此使得计算出来的数值为整型，幸免了浮点数计算复杂的缺点，在以后的显示中加入小数点即可。子程序设计：由于C语言的子程序功能比较壮大，因此本程序挪用相关子程序，减少了很多编程的繁琐，相关子程序功能如下所示：函数功能:400ms延时延时 函数功能:5ms延时 函数功能:1602A按指定位置显示一个字符函数功能:1602A初始化 函数功能:1602A读状态 函数功能:1602A写指令函数功能:1602A读数据 函数功能:1602A写数据 作用：AD0809通道选择采样值流程图： 否 是六、系统C程序依照上述软/硬件的设计，编写好的源程序如下：/* ADC0809的多路电压监

11、视器* ADC0809+1602LCD+单片机* 于萱格*/#include#include#include#include #include#define SYSTEM_OSC 1A1F1F1F1F1F1F1F1F1F1A1A1F1F1F1F1F1A1A1F1F1A1A1A1A1F1F1F1F1F1A1A1F1F1F1F1F1A1A1F1F1A0F0F1A1A1A1A1A0C0F0C1F1A1A0C1A1F1A1A1A0C0F0F0C1A0F0F1A1A1F1A1A1A1F1A1A1A1A1A1A1A1F1A1A1A1F1A1A1A1A1A1A1A1A1A0F; DisplayOneChar

12、(6, 1, uctechsw); DisplayOneChar(7, 1, uctechgw); if(func5) break; ; DisplayOneChar(6, 1, uctechsw); DisplayOneChar(7, 1, uctechgw); if(func_ok=1) LCM_WriteCommand(0x01,1); ; DisplayOneChar(7, 1, uctechsw); DisplayOneChar(8, 1, uctechgw); void EXF0() interrupt 0 using 0 /ex0 入口 EA=0; LCM_WriteComman

13、d(0x01,1); /显示清屏 Delay400Ms(); if(func=10) func=0; else func+; EA=1;void EXF1() interrupt 2 using 0 /ex1 入口 EA=0; LCM_WriteCommand(0x01,1); /显示清屏 Delay400Ms(); if(func_ok=1) func_ok=0; else func_ok+; EA=1;char B_UP_CHECK(void) / 向上按键去抖 if(B_UP=0) Delay5Ms(); Delay5Ms(); if(B_UP=0) return 1; return 0

14、; char B_DOWN_CHECK(void) / 向下按键去抖 if(B_DOWN=0) Delay5Ms(); Delay5Ms(); if(B_DOWN=0) return 1; return 0; /*ADC0809的初始化*/void init(void) ST=0; OE=0;/*/*参数名： AD(uint M)/*作用： AD0809通道选择采样值/*输入参数：CH0,CH1,CH2 ,unit型/*输出参数：选择参数的电压值，发在AD_DATA处/*/void AD(uint M) ST=0; if(M=0) A=1;b=1;C=0; else if(M=1) A=0;b

15、=0;C=1; else if(M=2) A=1;b=0;C=1; else if(M=3) A=0;b=1;C=1; else if(M=4) A=1;b=1;C=1; Delay(10); ST=1; Delay(10); ST=0; while(EOC=0); OE=1; AD_DATA=P1; OE=0;/*AD0809所用的延时*/void Delay(uint m) while(-m);void InitialSound(void) BeepIO = 0; Sound_Temp_TH1 = (65535-(1/1200)*SYSTEM_OSC)/256; / 计算TL1应装入的初值

16、 (10ms的初装值) Sound_Temp_TL1 = (65535-(1/1200)*SYSTEM_OSC)%256; / 计算TH1应装入的初值 TH1 = Sound_Temp_TH1; TL1 = Sound_Temp_TL1; TMOD = 0x11; ET0 = 1; ET1 = 0; TR0 = 0; TR1 = 0; EA = 1;void BeepTimer0(void) interrupt 1 /音符发生中断00void Play(unsigned char *Sound,unsigned char Signature,unsigned Octachord,unsigne

17、d int Speed) unsigned int NewFreTab12; /新的频率表 unsigned char i,j; unsigned int Point,LDiv,LDiv0,LDiv1,LDiv2,LDiv4,CurrentFre,Temp_T,SoundLength; unsigned char Tone,Length,SL,SH,SM,SLen,XG,FD; for(i=0;i 11) j = j-12; NewFreTabi = FreTabj*2; else NewFreTabi = FreTabj; if(Octachord = 1) NewFreTabi=2; el

18、se if(Octachord = 3) NewFreTabi=2; SoundLength = 0; while(SoundSoundLength != 0x00) /计算歌曲长度 SoundLength+=2; Tone = SoundPoint; Length = SoundPoint+1; / 读出第一个音符和它时时值 LDiv0 = 12000/Speed; / 算出1分音符的长度(几个10ms) LDiv4 = LDiv0/4; / 算出4分音符的长度 LDiv4 = LDiv4-LDiv4*SOUND_SPACE; / 普通音最长间隔标准 TR0 = 0; TR1 = 1; wh

19、ile(Point = 2; /低音 if (SM=3) CurrentFre = 2; /高音 Temp_T = 65536-(50000/CurrentFre)*10/(/SYSTEM_OSC);/计算计数器初值 Sound_Temp_TH0 = Temp_T/256; Sound_Temp_TL0 = Temp_T%256; TH0 = Sound_Temp_TH0; TL0 = Sound_Temp_TL0 + 12; /加12是对中断延时的补偿 SLen=LengthTabLength%10; /算出是几分音符 XG=Length/10%10; /算出音符类型(0普通1连音2顿音)

20、FD=Length/100; LDiv=LDiv0/SLen; /算出连音音符演奏的长度(多少个10ms) if (FD=1) LDiv=LDiv+LDiv/2; if(XG!=1) if(XG=0) /算出普通音符的演奏长度 if (SLen0;i-) /发规定长度的音 while(TF1=0); TH1 = Sound_Temp_TH1; TL1 = Sound_Temp_TL1; TF1=0; if(LDiv2!=0) TR0=0; BeepIO=0; for(i=LDiv2;i0;i-) /音符间的间隔 while(TF1=0); TH1 = Sound_Temp_TH1; TL1 =

21、 Sound_Temp_TL1; TF1=0; Point+=2; Tone=SoundPoint; Length=SoundPoint+1; BeepIO = 0;/*1602A写数据函数*/*函数原型:void LCM_WriteData(uchar WDLCM)/*函数功能:1602A写数据/*输入参数:要写入的数据/*输出参数:无/*挪用模块:/*成立时刻:2005/11/14/*作者:站长/*/void LCM_WriteData(uchar WDLCM) LCM_ReadStatus();/检测忙 LCM_Data = WDLCM; LCM_RS = 1; LCM_RW = 0;

22、LCM_E = 0;/假设晶振速度太高能够在这后加小的延时 LCM_E = 0;/延时 LCM_E = 1;/*1602A写指令函数*/*函数原型:void LCM_WriteCommand(uchar WCLCM,BuysC)/*函数功能:1602A写指令/*输入参数:要写入的指令/*输出参数:无/*挪用模块:/*成立时刻:2005/11/14/*作者:站长/*/void LCM_WriteCommand(uchar WCLCM,BuysC)/BuysC为0时忽略忙检测 if (BuysC) LCM_ReadStatus();/依照需要检测忙 LCM_Data = WCLCM; LCM_RS

23、 = 0; LCM_RW = 0; LCM_E = 0; LCM_E = 0; LCM_E = 1;/*1602A读数据函数*/*函数原型:uchar LCM_ReadData(void)/*函数功能:1602A读数据/*输入参数:无/*输出参数:1602A返回的数据/*挪用模块:/*成立时刻:2005/11/14/*作者:站长/*/uchar LCM_ReadData(void) LCM_RS = 1; LCM_RW = 1; LCM_E = 0; LCM_E = 0; LCM_E = 1; return(LCM_Data);/*1602A读状态函数*/*函数原型:uchar LCM_Rea

24、dData(void)/*函数功能:1602A读状态/*输入参数:无/*输出参数:1602A返回的状态/*挪用模块:/*成立时刻:2005/11/14/*作者:站长/*/uchar LCM_ReadStatus(void) LCM_Data = 0xFF; LCM_RS = 0; LCM_RW = 1; LCM_E = 0; LCM_E = 0; LCM_E = 1; while (LCM_Data & 0x80);/检测忙信号 return(LCM_Data);/*1602A初始化函数*/*函数原型:void LCM_Init(void)/*函数功能:1602A初始化/*输入参数:无/*输出参数:无/*挪