《键控数据采集电路设计》课程设计方案

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1、键控数据采集电路设计------张力二○○九～二○一○学年第一学期信息科学与工程学院课程设计报告书课程名称：计算机控制系统课程设计班级：自动化2006级2班学号：200604134045姓名：张力指导教师：张雄希二○○九年十二月9第页共8页键控数据采集电路设计------张力键控数据采集电路设计设计任务设定输入模拟量在0—5V范围内，按不同的数字键（0、1、2、3、4、5、6、7）依次采集0809相应数据通道的模拟量，并在LED数码管上显示出来。设计要求1.画出连接线路图或功能模块引脚连接图，对工作原理及各芯片地址应有说明。2.采用51系列单片机作主控制器，080

2、9作A/D转换器，扩展接口至少应包括按键电路、显示电路、数据采集电路等，I/O口若不够用可采用8255芯片进行扩展。3.采用3个共阴极型LED动态显示，显示按1位整数和2位小数的形式显示，小数点需显示出来。4.进行程序设计，对各功能模块进行详细说明，画出主、子程序流程图，写出程序清单并加必要注释。设计方案一、主要思路及工作原理采用模拟输入端（0--5V电压信号）、8051单片机、ADC0809A/D转换器、8255A并行口、共阴极LED显示、键盘接口等模块，用单片机控制运行。模拟输入端的可控电压由键盘模块不同数字键（0、1、2······7）选择输入通道将采集的信

3、号送入0809A/D转换器，0809则将模拟量转换成对应数字量(相应的二进制代码)，然后通过单片机调用相关程序，将这些代码送入LED显示模块显示成我们可识别的字符。具体做法是，在3X3矩阵式键盘上按下不同的数字键（0、1、2······7，有一个按键屏蔽不用），作为选择ADC0809相应的数据采集通道。单片机并行口P1接矩阵键盘电路，以P1.0－P1.2作输入线，以P1.3－P1.5作输出线，行线通过上拉电阻加到+5V上。当无键按下时，行线处于高电平状态，当有键按下时，行、列线将导通，此时，行线电平与此行线相连接的列线电平共同决定按键是否按下。本设计识别按键采用扫

4、描法，首先使某条列线为低电平，如果这条列线上没有闭合键，则各行线的状态都为高电平；如果列线上有键闭合，则相应的那条行线即变为低电平。于是就可以根据行线号与列线号计算出闭合键的键码。扫描时由第一列开始，然后由输入线输入行线状态，判断哪一行有键闭合，若无键闭合，再检测下一列各行键闭合状态，由此一直扫描下去。输入端可控电压的变化范围为0~5V，采用ADC0809做A/D转换，转换输出范围为0~255。ADC0809是一种8路模拟输入、89第页共8页键控数据采集电路设计------张力位数字输出的逐次逼近法A/D器件，转换时间约100us，转换精度为±1/512。ADC0

5、809片内无时钟，可利用单片机提供的地址锁存允许信号ALE经D触发器二分频后获得。由于ADC具有输出三态锁存器，其8位数据输出引脚可直接与数据总线相连，地址译码引脚A、B、C分别与地址总线的低三位相连，以选通IN0~IN7八个通道中的一个进行转换。P1.6作为片选信号。在启动A/D转换时，由单片机的写信号和P1.6控制ADC的地址锁存和转换来启动，由于ALE和START连在一起，因此ADC0809在锁存通道地址的同时启动并进行转换。在读取转换结果时，用低电平的读信号和P1.6引脚信号经过一级或非门后，产生正脉冲作为OE信号，用以打开三态输出锁存器。用查询方式等待A

6、/D转换结束，ADC0809的通道号选择线ADD－A、ADD－B、ADD－C接系统数据线的低3位，因此ADC0809的8个通道地址分别为00H、01H、02H、03H、04H、05H、06H、07H。并行接口8255A是一款多功能的I/O器件,可作为CPU总线与外围的接口，它有24个可编程设置的I/O口,3组8位的I/O口为PA口,PB口和PC口.PA0～PA7:端口A输入输出线。PB0～PB7:端口B输入输出线。PC0～PC7:端口C输入输出线，一个8位的数据输出锁存器/缓冲器，一个8位的数据输入缓冲器。端口C可以通过工作方式设定而分成2个4位的端口，每个4位的

7、端口包含一个4位的锁存器，分别与端口A和端口B配合使用，可作为控制信号输出或状态信号输入端口。该设计主要用到PA和PB口，D0~D7依次与7条数据总线连接，RD与WR依次接8086的读写信号端口，PA和PB口接LED显示电路，在本电路中，8255A的地址为8000H，其中PA口地址为8000H，PB口地址为8001H，工作方式控制字地址为8003H。LED动态显示是一位一位的轮流点亮各位数码管，各位数码管的段选线相应并联在一起，各位的位选线（公共阴极或阳极）由另外的I/O口线控制。动态显示时，各数码管分时轮流选通，要使其稳定显示，必须采用扫描方式，即在某一时刻只选

8、通一位数码