多通道数据采集系统的课程设计报告Word格式文档下载.docx
《多通道数据采集系统的课程设计报告Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《多通道数据采集系统的课程设计报告Word格式文档下载.docx（24页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
兼容MCS52指令系统·
8k可反复擦写（>
1000次）FlashROM
（1.）32个双向I/O口，256x8bit内部RAM
（2．）3个16位可编程定时/计数器中断
（3．）时钟频率0-24MHz
（4．）2个串行中断，可编程UART串行通道
（5．）2个外部中断源，共6个中断源
（6．）2个读写中断口线，3级加密位
（7．）低功耗空闲和掉电模式，软件设置睡眠和唤醒功能
AT89C52为40脚双列直插封装的8位通用微处理器，采用工业标准的C51内核，在内部功能及管脚排布上与通用的8xc52相同，其主要用于会聚调整时的功能控制。
功能包括对会聚主IC内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。
主要管脚有：
XTAL1（19脚）和XTAL2（18脚）为振荡器输入输出端口，外接12MHz晶振。
RST/Vpd（9脚）为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位电路。
VCC（40脚）和VSS（20脚）为供电端口，分别接+5V电源的正负端。
P0~P3为可编程通用I/O脚，其功能用途由软件定义，在本设计中，P0端口（32~39脚）被定义为N1功能控制端口，分别与N1的相应功能管脚相连接，13脚定义为IR输入端，10脚和11脚定义为I2C总线控制端口，分别连接N1的SDAS（18脚）和SCLS（19脚）端口，12脚、27脚及28脚定义为握手信号功能端口，连接主板CPU的相应功能端，用于当前制式的检测及会聚调整状态进入的控制功能。
AT89C52编程方法如下：
1．在地址线上加上要编程单元的地址信号。
2．在数据线上加上要写入的数据字节。
3．激活相应的控制信号。
4．在高电压编程方式时，将EA/Vpp端加上+12V编程电压。
5．每对Flash存储阵列写入一个字节或每写入一个程序加密位，加上一个ALE/PROG编程脉冲。
每个字节写入周期是自身定时的，通常约为1.5ms。
重复1—5步骤，改变编程单元的地址和写入的数据，直到全部文件编程结束。
3.2ADC0809模数转换芯片
实验使用ADC00809模数转换器，ADC0809是8通道8位CMOS逐次逼近式A/D转换芯片。
片内有模拟量通道选择开关及相应的通道锁存、译码电路，A/D转换后的数据由三态锁器输出。
由于片内没有时钟需外接时钟信号。
芯片的引脚如图5-1，各引脚功能如下：
IN0～IN7：
八路模拟信号输入端。
ADD-A、ADD-B、ADD-C：
三位地址码输入端。
CLOCK：
外部时钟输入端。
CLOCK输入频率范围在10-1280KHz，典型值为640KHz，此时A/D转换时间为100μS。
51单片机ALE直接或分频后可与CLOCK相连。
本实验CLOCK信号由CPLDLattice3128分频产生（12MHz晶振12分频）。
D0～D7：
数字量输出端。
OE（ENABLE）：
A/D转换结果输出允许端。
当OE为高电平时，允许A/D转换结果从D0-D7输出。
ALE：
地址锁存允许信号输入端。
八路模拟通道地址由A、B、C输入，在ALE信号有效时将地址锁存。
START：
启动A/D转换信号输入端。
当START端输入一个正脉冲时，将进行A/D转换。
EOC：
A/D转换结束信号输出端。
当A/D转换结束后，EOC输出高电平。
Vref（+）、Vref（-）：
正负基准电压输入端。
基准正电压的典型值为+5V。
图1.2ADC0809时序图
3.2HD7279A芯片介绍
HD7279A是一片具串行接口的，可同时驱动8位共阴式数码管的智能显示驱动芯片，该芯片同时还可以连接多达64键的键盘矩阵，单片即可完成LED显示，键盘接口的全部功能。
1.主要特性
（1）.串行接口，无需外围元件可直接驱动LED。
（2）.各位独立控制译码/不译码及消隐和闪烁属性。
（3）.（循环）左移/（循环）右移指令。
（4）.具有段寻址指令，方便控制独立LED。
（5）.64键键盘控制器，内含去抖动电路。
2.引脚说明：
VDD:
正电源VSS:
地
CS:
片选CLK:
时钟输入端
DATA:
串行数据输入/输出端CLK0:
振荡输出端
KEY:
按键有效输出端RES:
复位端
SG-SA:
段g—段a驱动输出
DP:
小数点驱动输出DIG0-7:
数位0-7驱动输出
RC:
RC振荡器连接端
3.HD7279A硬件电路：
注意：
（1）.HD7279A应连接共阴式数码管。
（2）.应用中，无需用到的键盘和数码管可以不连接。
（3）.应用中，串入DP及SA—SG连接的8只电阻为200欧。
（4）.应用中,8只下拉电阻和8只键盘连接位选线DIG0－DIG7的电阻，应遵从一定的比例关系，典型值为10倍,下拉电阻的取值范围是10K—100K，位选电阻的取值围是1K—10K。
（5）.HD7279A需要一外接的RC振荡电路以供系统工作，其典型值分别为R＝1.5KΩ，C＝15pF。
（6）.HD7279A的RESET复位端在一般应用情况下，可以直接与正电源连接，在需要较高可靠性的情况下，可以连接一外部的复位电路，或直接由MCU（单片机）控制。
在上电或RESET端由低电平变为高电平后，HD7279A大约需要经过18-25MS的时间才会进入正常工作状态。
4.控制指令
HD7279A的控制指令分为二大类——纯指令和带有数据的指令。
主要控制指令如下：
A.纯指令
（1）.复位（清除）指令A4H
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
1
当HD7279A收到该指令后，将所有的显示清除，所有设置的字符消隐、闪烁等属性也被一起清除。
执行该指令后，芯片所处的状态与系统上电后所处的状态一样。
（2）.左移指令A1H
例如，原显示为:
4
2
5
L
P
3
9
其中第2位‘3’和第4位‘L’为闪烁显示。
执行了左移指令后，显示变为：
第2位‘9’和第4位‘P’为闪烁显示。
（3）．右移指令A0H
与左移指令类似，但所做移动为自左向右移动，移动后，最左边一位为空
B．带有数据的指令
（1）.下载数据且按方式0译码
a2
a1
a0
DP
X
d3
d2
d1
d0
命令由二字节组成，前半部分为指令，其中a2，a1，a0为位地址。
d0－d3为数据，收到此指令时，按以下规则进行译码。
小数点的显示由DP位控制：
DP=1时，小数点显示，DP=0时，小数点不显示。
（2）．下载数据且按方式1译码
此指令与上一条指令其本相同，所不同的是译码方式。
（3）．下载数据但不译码
A
B
C
D
E
F
G
其中，a2，a1，a0为位地址，A－G和DP为显示数据，分别对应7段LED数码管的各段。
当相应的数据位为‘1’时，该段点亮，否则不亮。
此指令灵活，通过造字形表，可以显示用户所需的字符。
（4）．闪烁控制88H
d8
d7
d6
d5
d4
此命令控制各个数码管的闪烁属性，d1—d8分别对应数码管1-8。
0=闪烁，1=不闪烁。
开机后，缺省的状态为各位均不闪烁。
（5）.读键盘数据指令15H
该指令从HD7279A读出当前的按键代码。
前一个字节015H为指令代码，而后一个字节d0-d7则为HD7279A返回的按键代码，其范围是00H-3FH（无键按下时为FFH）。
当HD7279A检测到有效的按键时，KEY引脚从高电平变为低电平，并一直保持到按键结束。
在此期间，如果HD7279A接收到‘读键盘数据指令’，则输出当前按键的键盘‘码；
如果在收到‘读键盘指令’时没有有效按键，HD7‘79A将输出FFH。
5．串行接口的时序图。
A、HD7279A的指令结构类型：
（1）、不带数据的纯指令，指令的宽度为8个BIT。
即微处理器需发送8个CLK脉冲。
（2）、带有数据的指令，宽度为16个BIT，即微处理器需发送16个CLK脉冲。
（3）、读取键盘数据指令，宽度为16个BIT，前8个为微处理器发送到HD7279A的指令，后8个BIT为HD7279A返回的键盘代码。
执行此指令时，HD7279A的DATA端在第9个CLK脉冲的上升沿变为输出状态，并与第16个脉冲的下降沿恢复为输入状态，等待接收下一个指令。
B、串行接口的时序图：
（1）.纯指令
T1=50us;
T2=8us;
T3=8us
（2）.带数据指令
T4=25us
（3）.读键盘指令
T5=25us;
T6=8us;
T7=8us
5、实验电路
图1.3ADC0809模拟转换电路
数字显示电路部分电路
7.实验体会
在本次课程设计中，我们通过专业课的学习，进一步深入了解了51单片机的内部结构及工作原理，把理论与实际相结合，使我对单片机的学习产生了更浓厚的兴趣。
其中，在ADC0809以及HD7279A的学习中，提高了查阅资料、分析资料的能力。
8.参考资料
单片微型计算机原理、接口及应用（第3版）北京邮电大学出版社徐惠民安德宁丁玉珍
单片机原理实验指导书丁易新编
ADHEXDATA050H
DBUFDATA060H
BIT_COUNTDATA070H
TIMERDATA072H
TIMER1DATA073H
TIMER2DATA074H
DATA_INDATA020H
DATA_OUTDATA021H
CLKBITP1.6
DATBITP1.7
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG0003H
LJMPITROU
ORG0100H
MAIN:
CLRIT0;
低电平触发,7279key接外中断0
SETBEX0;
开外中断0
SETBEA;
开总中断
MOVR0,#00
AAA:
LCALLZHUAN
INCR0
CJNER0,#6,AAA
ZHUAN:
CLRA
SETBP1.7
MOVR0,#DBUF
MOVDPH,#02fH;
A/D
MOVDPL,R0
NOP
MOVX@DPTR,A;
启动转换
JNBP1.7,$
MOVXA,@DPTR;
读入结果
MOVR7,A
MOVADHEX,A
CALLMUL500;
ADHEX*500/256
CALLHB2;
转换成bcd
CALLTODISP;
拆开显示
CALLDISPLAY
CALLDELAY2S
RET
DISPLAY:
ANLP2,#00H;
CS7279有效
MOVDATA_OUT,#10100100B;
A4H,复位命令
CALLSEND
MOVDATA_OUT,#11001000B;
译码方式0,0位显示
MOVDATA_OUT,DBUF
CALLSEND
MOVDATA_OUT,#11001001B;
译码方式0,1位显示
MOVDATA_OUT,DBUF+1
MOVDATA_OUT,#11001010B;
译码方式0,2位显示
MOVDATA_OUT,DBUF+2
MOVDATA_OUT,#11001110B;
译码方式0,5位显示通道号
MOVDATA_OUT,R0
MOVP2,#0FFH;
CS7279无效
SEND:
MOVBIT_COUNT,#8;
发送字符子程序
ANLP2,#00H
CALLLONG_DELAY
SEND_LOOP:
MOVC,DATA_OUT.7
MOVDAT,C
SETBCLK
MOVA,DATA_OUT
RLA
MOVDATA_OUT,A
CALLSHORT_DELAY
CLRCLK
DJNZBIT_COUNT,SEND_LOOP
CLRDAT
DELAY:
MOVTIMER,#4
AA0:
MOVTIMER1,#0
AA1:
MOVTIMER2,#0
AA2:
DJNZTIMER2,AA2
DJNZTIMER1,AA1
DJNZTIMER,AA0
/*功能：
单字节二进制无符号数乘500（1f4H=100H+0f4H）
入口条件：
被乘数在R7中。
;
出口信息：
乘积在R4、R5、R6中（R6低八位）。
*/
MUL500:
MOVA,#0f4H;
计算R3乘R7
MOVB,R7
MULAB
MOVR5,B;
暂存部分积
MOVR6,A
MOVA,R7
ADDA,B
MOVR5,A
RLCA
MOVR4,A
CLRC
MOVA,R6
SUBBA,#80H
JCRETURN
MOVA,R5
ADDA,#1
MOVR5,A
MOVA,R4
ADDCA,#0
MOVR4,A
RETURN:
RET
双字节十六进制整数转换成双字节BCD码整数
待转换的双字节十六进制整数在R6、R7中。
转换后的三字节BCD码整数在R3、R4、R5中。
HB2:
CLRA;
BCD码初始化
MOVR3,A
MOVR4,A
MOVR5,A
MOVR2,#10H;
转换双字节十六进制整数
HB3:
MOVA,R7;
从高端移出待转换数的一位到CY中
RLCA
MOVA,R6
MOVA,R5;
bcd码带进位自身相加，相当于乘2
ADDCA,R5
DAA;
十进制调整
ADDCA,R4
DAA
MOVA,R3
ADDCA,R3
MOVR3,A;
双字节十六进制数的万位数不超过6，不用调整
DJNZR2,HB3;
处理完16bit
RET
TODISP:
ORLA,#80H
MOVDBUF+2,A
SWAPA
ANLA,#0FH
MOVDBUF+1,A
MOVDBUF,A
/*中断服务程序*/
ITROU:
ANLP2,#00H;
MOVDATA_OUT,#15H;
送读键盘指令
LCALLRESE
LCALLZHUAN1
RETI
/*读键盘程序*/
RESE:
MOV28H,#0
MOVR2,#08H
SETBDAT
ACALLLONG_DELAY
R_LOOP:
SETBCLK
ACALLSHORT_DELAY
MOVA,28H
MOV028H,A
MOVC,DAT
MOV
升级会员 