智能儀器課程設(shè)計(jì)--基于at89c52的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　課程名稱： 智能儀器課程設(shè)計(jì) </p><p>　　題 目： 基于AT89C52的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) </p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　智能儀器設(shè)計(jì)技術(shù)課程是

2、一門集多種技術(shù)于一體,實(shí)踐性要求很高的課程。本次課程設(shè)計(jì)以單片機(jī)為核心，結(jié)合所學(xué)的智能儀器、數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)及有關(guān)電路相關(guān)的知識(shí)，使用AT89C52、AD0832（AD08090)、LED數(shù)碼管(共陰或共陽(yáng)）和矩陣鍵盤設(shè)計(jì)一個(gè)多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，將采集的數(shù)據(jù)用0~5V電壓顯示。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，進(jìn)一步鞏固所學(xué)的的知識(shí)，進(jìn)一步深入掌握單片機(jī)，同時(shí)初步接觸智能化，為找工作奠定一定的基礎(chǔ)。這次設(shè)計(jì)的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，通過(guò)鍵盤來(lái)選擇數(shù)據(jù)

3、采集通道，ADC數(shù)據(jù)采集后，通過(guò)AD轉(zhuǎn)換后轉(zhuǎn)換成0~256的數(shù)字量，之后采集數(shù)據(jù)八次，采用平均濾波的方法消除隨機(jī)干擾，最后將數(shù)字量通過(guò)標(biāo)度變換轉(zhuǎn)化成0~5V電壓通過(guò)數(shù)碼管顯示出來(lái)。改變滑動(dòng)變阻器可以再數(shù)碼管上顯示出電壓0~5V之間的變化。在信息技術(shù)的告訴發(fā)展和人工智能應(yīng)用的推先，智能儀器必將有更大發(fā)展。測(cè)試儀器的智能化已是現(xiàn)代儀器發(fā)展的主流方向。因此，學(xué)習(xí)智能儀器的工作原理、掌握新技術(shù)和設(shè)計(jì)方法無(wú)疑使十分重要的。</p>

4、<p>　　關(guān)鍵詞：多種技術(shù) 智能化 標(biāo)度變換 隨機(jī)干擾 AD轉(zhuǎn)換</p><p><b>　　目錄 </b></p><p>　　一、設(shè)計(jì)任務(wù)、要求……………………………3</p><p>　　二、方案總體設(shè)計(jì)與論證………………………4</p><p>　　三、軟件設(shè)計(jì)………

5、……………………………13</p><p>　　四、系統(tǒng)仿真與調(diào)試……………………………16</p><p>　　五、設(shè)計(jì)總結(jié)、心得體會(huì)………………………17</p><p>　　六、參考文獻(xiàn)……………………………………19</p><p><b>　　附錄</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)的

6、要求和內(nèi)容</p><p>　　1、設(shè)計(jì)任務(wù)：設(shè)計(jì)一個(gè)基于51單片機(jī)的智能多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。</p><p><b>　　2、設(shè)計(jì)要求：</b></p><p>　　具有多路數(shù)據(jù)采集功能，至少兩路以上；</p><p>　　4位數(shù)據(jù)顯示功能，利用電位器分壓方式，通過(guò)調(diào)節(jié)電位器，能夠改變輸入，同時(shí)在數(shù)碼管中進(jìn)行顯示；<

7、;/p><p>　　具有至少2x2的矩陣鍵盤，通過(guò)按鍵可以設(shè)置不同的采集通道，或不同的采集方式；</p><p>　　具有簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)處理功能，如中值濾波、平均濾波等等；</p><p>　　系統(tǒng)具有較好的模塊化，功能分塊合理。</p><p>　　備注：同時(shí)可考慮以下擴(kuò)展功能：</p><p>　　具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，如擴(kuò)展

8、外部FLASH存儲(chǔ)器等；</p><p>　　具有可編程程控放大功能。</p><p>　　創(chuàng)新部分: 鍵盤四個(gè)按鍵鍵值均可以正常顯示，而且都正常工作。</p><p><b>　　二、方案總體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　以單片機(jī)為核心，結(jié)合AD轉(zhuǎn)換、四位七段數(shù)碼管、2×2鍵盤</p>&l

9、t;p>　　盤方案一 采用AD0832、四位七段共陽(yáng)極數(shù)碼管、AT89C52、2×2鍵盤、若干電阻、若干電容以及若干導(dǎo)線。</p><p>　　方案二 采用AD0809、四位七段共陽(yáng)極數(shù)碼管、AT89C52、2×2鍵盤、電阻若干、電容若干、晶振一個(gè)、導(dǎo)線若干。</p><p><b>　　我采用了方案一</b></p>

10、<p><b>　　總體設(shè)計(jì)： </b></p><p>　　設(shè)計(jì)原理：數(shù)據(jù)采集 → A/D轉(zhuǎn)換 → 平均濾波 → 標(biāo)度變換→ 顯示</p><p>　　軟件設(shè)計(jì) </p><p>　　程序流程圖:

11、 總流程圖 </p><p><b>　　濾波程序</b></p><p><b>　　↓</b><

12、;/p><p><b>　　原理圖：</b></p><p><b>　　源程序：</b></p><p>　　ORG 0000H</p><p>　　LJMP MAIN</p><p>　　ORG 0030H</p><p>　　MAIN:LCAL

13、L KEY ;調(diào)用鍵盤</p><p>　　LCALL ADC ;調(diào)用AD轉(zhuǎn)換、濾波、標(biāo)度變換程序</p><p>　　LCALL DISLAY ;調(diào)用顯示子程序</p><p>　　KEY:LCALL KS ;調(diào)用判斷鍵盤按

14、下否的子程序</p><p>　　JZ YY ;判斷是否有鍵按下,無(wú)鍵按下退出</p><p>　　LCALL T10ms ;有鍵按下，延時(shí)10ms</p><p>　　LCALL KS ;調(diào)用判斷鍵盤按下否的子程序</p><p&g

15、t;　　JZ YY ;判斷真的是有鍵按下嗎</p><p>　　MOV R2,#0FEH ;有鍵按下，將首行掃描字保存在R4中</p><p>　　MOV R4,#00H ;存第一行行號(hào)</p><p>　　LK1:MOV P1,R2

16、 ;行掃描字送給P1口</p><p>　　MOV A,P1 ;存取讀鍵狀態(tài)</p><p>　　JB ACC.2,ONE ;判斷第0列是否為0，無(wú)鍵按下轉(zhuǎn)第1列</p><p>　　MOV A,#00H ;存列號(hào)</p>&

17、lt;p>　　LJMP KP ;跳轉(zhuǎn)求鍵號(hào)</p><p>　　ONE: JB ACC.3,NEXT ;一列無(wú)鍵按下，轉(zhuǎn)下行</p><p>　　MOV A,#02H ;一列有鍵按下，鍵號(hào)#02H 送A</p><p>　　KP: ADD

18、A,R4 ;行號(hào)加列號(hào)</p><p>　　PUSH ACC ;鍵號(hào)保護(hù)</p><p>　　LK: LCALL KS ;等待</p><p>　　JNZ LK

19、 ;判斷鍵是否釋放</p><p>　　POP ACC ;入棧保護(hù)鍵值</p><p>　　MOV 10H,A ;鍵值保存在10H單元</p><p>　　RET

20、 </p><p>　　NEXT: INC R4 ;行號(hào)加一</p><p>　　MOV A,R2 ;判斷兩行掃描完了嗎</p><p>　　JNB ACC.1,YY

21、 ;兩行掃描完，返回</p><p>　　RL A ;未掃描完，掃描字左移一位</p><p>　　MOV R2,A ;掃描字入R2</p><p>　　AJMP LK1

22、 ;轉(zhuǎn)掃下一行</p><p>　　KS: MOV P1,#0FCH ;P1.0和P1.1送低電平 P1.2和P1.3送高電平</p><p>　　MOV A,P1 ;讀鍵</p><p>　　CPL A

23、 ;取反</p><p>　　ANL A,#0CH ;高電平表示有鍵按下</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　T10ms: MOV R7,10H ;延時(shí)10ms子程序</p><p&g

24、t;　　TS1: MOV R6,#0FFH</p><p>　　TS2: DJNZ R6,TS2</p><p>　　DJNZ R7,TS1</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　YY: RET</p><p><

25、b>　　ADC:</b></p><p>　　MOV R3,#00H</p><p>　　MOV R2,#00H ；初始化</p><p>　　MOV R5,#08 ；設(shè)置循環(huán)次數(shù)</p><p>　　HE: LCALL ADCONV ；數(shù)據(jù)

26、采集</p><p><b>　　ADD A,R3</b></p><p><b>　　MOV R3,A</b></p><p><b>　　CLR A</b></p><p><b>　　ADDC A,R2</b></p><p>

27、;<b>　　MOV R2,A</b></p><p>　　DJNZ R5,HE ；判斷數(shù)據(jù)是否采集完畢，如果完畢進(jìn)行濾波 </p><p>　　CLR C ；累加器清零</p><p>　　MOV A,R2 ；平均濾波</p><p><b&

28、gt;　　RRC A</b></p><p><b>　　MOV R2,A</b></p><p><b>　　MOV A,R3</b></p><p><b>　　RRC A </b></p><p><b>　　MOV R3,A</b>

29、</p><p><b>　　MOV A,R2</b></p><p><b>　　RRC A</b></p><p><b>　　MOV R2,A</b></p><p><b>　　MOV A,R3</b></p><p>&l

30、t;b>　　RRC A</b></p><p><b>　　MOV R3,A</b></p><p><b>　　MOV A,R2</b></p><p><b>　　RRC A</b></p><p><b>　　MOV R2,A</b>

31、;</p><p><b>　　MOV A,R3</b></p><p><b>　　RRC A</b></p><p><b>　　MOV R3,A</b></p><p><b>　　MOV A,R3</b></p><p>　

32、　MOV B,#05H ;標(biāo)度變換</p><p><b>　　MUL AB</b></p><p>　　MOV 11H,B ；變換后整數(shù)部分保存在11H單元中</p><p>　　MOV B,#0AH</p><p><b>　　MUL AB</b></p>

33、<p>　　MOV 12H,B ；小數(shù)部分保存在12H單元中</p><p><b>　　RET </b></p><p>　　ADCONV: ;數(shù)據(jù)采集</p><p>　　MOV A,10H ;</

34、p><p>　　ADD A,#02H</p><p><b>　　MOV B,A</b></p><p>　　CLR P3.4</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p&g

35、t;　　CLR P3.5</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　SETB P3.3</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　

36、NOP</b></p><p>　　SETB P3.4</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　CLR P3.4</p><p>　　MOV A,B</p>

37、;<p>　　MOV C,ACC.1</p><p>　　MOV P3.3,C</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　SETB P3.4</b></p><

38、p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　CLR P3.4</b></p><p><b>　　MOV A,B</b></p><p>　　MOV C,ACC.0</p>&

39、lt;p>　　MOV P3.3,C</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　SETB P3.4</b></p><p><b>　　NOP</b></p>&l

40、t;p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　CLR P3.4</b></p><p><b>　　SETB P3.3</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b&g

41、t;</p><p><b>　　MOV R7,#8</b></p><p>　　AD_1:MOV C,P3.3</p><p>　　MOV ACC.0,C</p><p><b>　　RL A</b></p><p><b>　　SETB P3.4</b&g

42、t;</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　CLR P3.4</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　N

43、OP</b></p><p>　　DJNZ R7,AD_1</p><p>　　MOV C,P3.3</p><p>　　MOV ACC.0,C</p><p><b>　　MOV B,A</b></p><p><b>　　MOV R7,#8</b></p

44、><p>　　AD_13:MOV C,P3.3</p><p>　　MOV ACC.0,C</p><p><b>　　RR A</b></p><p><b>　　SETB P3.4</b></p><p><b>　　NOP</b></p>

45、<p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　CLR P3.4</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　DJNZ R7,AD_13</p>

46、<p>　　CJNE A,B,ADCONV</p><p><b>　　SETB P3.5</b></p><p><b>　　CLR P3.4</b></p><p><b>　　SETB P3.3</b></p><p><b>　　RET</

47、b></p><p>　　DISPLY: ;顯示子程序</p><p>　　MOV DPTR,#TAB ；查表首地址</p><p>　　MOV P2,#00H

48、 ;位選置零</p><p>　　MOV A,10H ；鍵值送A</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR ；查表顯示鍵值</p><p>　　MOV P0,A &

49、lt;/p><p>　　SETB P2.0 ；端口置一</p><p>　　LCALL DELAY1 ；延時(shí)</p><p>　　CLR P2.0 ；端口清零</p><p>　　MOV A,11H

50、 ；電壓的整數(shù)部分送A</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR ；查表顯示</p><p>　　ANL A,#7FH</p><p>　　MOV P0,A </p&g

51、t;<p><b>　　SETB P2.1</b></p><p>　　LCALL DELAY1 ；延時(shí)</p><p><b>　　CLR P2.1</b></p><p>　　MOV A,12H

52、 ；小數(shù)部分送A</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR ；查表顯示</p><p><b>　　MOV P0,A</b></p><p><b>　　SETB P2.2</b></p><p>　　LCALL DELAY1

53、 ；顯示</p><p><b>　　CLR P2.2</b></p><p>　　MOV A,#0C1H ；最后一位顯示U字表示電壓V</p><p><b>　　MOV P0,A</b></p><p><b&g

54、t;　　SETB P2.3</b></p><p>　　LCALL DELAY1 ；延時(shí)</p><p><b>　　CLR P2.3</b></p><p><b>　　RET</b></p><p

55、>　　DELAY1: ;延時(shí)R5×10</p><p>　　MOV R6,#50</p><p>　　DELAY2: MOV R4,#10</p><p>　　DJNZ R4,$</p><p>　　DJNZ R6,DELAY2<

56、/p><p><b>　　RET</b></p><p>　　TAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H, </p><p>　　80H,90H,88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EH,0BFH,0FFH</p><p><b>　　END</

57、b></p><p><b>　　四、系統(tǒng)仿真與調(diào)試</b></p><p>　　仿真軟件keil簡(jiǎn)介</p><p>　　Keil C51是美國(guó)Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連

58、接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部分組合在一起。運(yùn)行Keil軟件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。如果你使用C語(yǔ)言編程，那么Keil幾乎就是你的不二之選，即使不使用C語(yǔ)言而僅用匯編語(yǔ)言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍。</p><p><b>　　調(diào)試過(guò)程圖：</b&

59、gt;</p><p><b>　　0通道</b></p><p><b>　　1通道</b></p><p><b>　　2通道</b></p><p>　　3通道 </p&g

60、t;<p><b>　　五、心得體會(huì)</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)兩周的課程設(shè)計(jì)，心情也是彼起彼伏，編程仿真時(shí)的焦頭爛額，到仿真成功的面露微笑。焊接出來(lái)啥現(xiàn)象都沒(méi)有的心灰意冷和暴跳如雷，到最終圓滿成功時(shí)欣喜若狂。心情經(jīng)過(guò)四次的跌宕起伏，或許課程設(shè)計(jì)就是如此，科研也是如此，人生亦如此。圍繞單片機(jī)為核心的課程設(shè)計(jì)，這是第二次，覺(jué)得兩次心得是決然不同。 上一次是混混噩噩，純屬醬油

61、男。這一次靠著隊(duì)友的持續(xù)給力，加上自己潛心鉆研，老師嚴(yán)格要求，同學(xué)細(xì)心指導(dǎo)，最終我們?nèi)〉脛倮Ｉ弦淮卫蠋熞笠膊桓?，只要調(diào)試仿真成功就行，這一次老師的要求是必須做出實(shí)物圖，并且要實(shí)物圖可以運(yùn)行。聽(tīng)到這句話時(shí)，我們身上的壓力頓時(shí)倍增。從課程設(shè)計(jì)至今到現(xiàn)在都沒(méi)悠閑過(guò)，開始時(shí)看書，學(xué)編程，由于自己基礎(chǔ)薄弱，花了大概兩天時(shí)間來(lái)復(fù)習(xí)單片機(jī)這們課程。后來(lái)試著自己編程，請(qǐng)教同學(xué)，大約花了三天的時(shí)間不斷的編程和調(diào)試，最后我們終于成功了。仿真成功隊(duì)友半天

62、時(shí)間久把洞洞板畫好了。接下來(lái)，我們開始查詢清理器件，查詢數(shù)碼管、AT89C52、0832等器件的引腳圖。這些工作做完后，隊(duì)友就正式開始焊接。隊(duì)友進(jìn)度很快，一天就焊好了。我們將程序燒進(jìn)CPU后，上電那刻，我們心情激動(dòng)帶著緊張，激動(dòng)時(shí)自己可以差不多收</p><p><b>　　六、 參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　【1】《51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)與仿真--基于Keil

63、 C與Proteus》 丁明亮、唐前輝 北京航空航天大學(xué)出版社</p><p>　　【2】《智能儀器》 第二版 程德福 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　【3】《微機(jī)原理及接口技術(shù)》 第三版 李朝青 北京航空航天大學(xué)出版社</p><p>　　【4】《C++程序設(shè)計(jì)》 楊長(zhǎng)興 中國(guó)鐵道出版社</p>

64、<p>　　【5】《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》 譚浩強(qiáng) 清華大學(xué)出版社</p><p>　　【6】《單片機(jī)初級(jí)教程》 張迎新 北京航空航天大學(xué)出版社</p><p>　　【7】《智能儀器技術(shù)及其應(yīng)用》 方彥軍 化學(xué)工業(yè)出版社</p><p>　　【 8】《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》 第五版 閻石 高等教育出版社<

65、;/p><p>　　【9】《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》 康華光 高等教育出版社</p><p>　　【10】《電路》 第五版 邱關(guān)源 高等教育出版社</p><p><b>　　附錄 ：</b></p><p><b>　　硬件列表:</b></p><p>