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《单片机数据采集、处理及显示程序设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、单片机数据采集、处理及显示程序设计一．总体设计方案：LED初始显示为0，采用查询的方式进行键盘扫描，以确定是否有输入，不停地扫描直到有输入为止：输入为1时，按键无效，继续扫描直到再次有输入，输入为0时，则开始进行数据的采集；采集一个周期，将采集后的数据进行滤波，再求出0、1/2Vmax、Vmax，送到LED显示，结束后进行键盘扫描，确定是否有按键1输入，有则停止，无则继续进行数据采集，如此循环。二．硬件逻辑图：1．下图为硬件逻辑图：2．单片机及各外设参数选择：A．单片机为8031/8051；B．采用外部时钟，振荡频率为12MHz，则机器周期为1us；C．由于本
2、实验只需0、1两个按键就能实现控制（0实现启动，1实现关闭），所以采用简单的1×2非编码键盘；D．由于已知输入信号为幅值5V的正弦信号，并要求A/D转换的误差小于0.02V，因此，选用ADC0809，其能处理的信号为0—5V，不需要进行信号放大；其分辨率为8位，转换的误差为0.0196V，能满足要求；其转换时间大约为100us；E．为了保证转换精度，在信号源与ADC之间还需加一S/H，采用LF398，保持电容选择为1000PF；F．由于要显示3个数据，且小数点后保留两位有效数据，所以需要3×4=12个LED，本实验选用7段LED；且从左到右，依次显示0、1/2
3、Vmax、Vmax；G．由于要求利用串行口扩展接口来显示数据，所以需连接一寄存器，本实验采用串行输入、并行输出的移位寄存器：74LS164。三．软件编写：1．流程图如下：本实验采用查询的方式来实现键盘的控制；在采集的过程中由于可能会有随机干扰，信号本身会在某一数值范围附近上下波动，所以采用算术平均滤波的方式进行滤波；由于输入信号最大频率为0.2Hz，选择采样周期为2Hz，即采样周期为500ms。键0YNN键1Y键0键1YNYNLED初始显示为0是否有按键？延时10ms去抖仍有按键？键0？键1？启动ADC数据采集一个周期算术平均值滤波计算采集到的数值的最小值、中
4、间值及最大值显示在LED上是否仍有按键？键0？键1？是否有按键？延时10ms去抖1．采用汇编进行编程，具体的代码及其说明如下：ORG0000HLJMPSTARTORG0300HSTART:ACALLDSP1;初始化显示0.00、0.00、0.00SCAN:ACALLKEXAM;判断是否有按键JNZSCAN;没按键就继续SCANACALLD10ms;去抖ACALLKEXAMJNZSCANKEY:SETBP1.1;检查键值SETBP1.3CLRP1.2MOVA,P1ANLA,#02HCJNEA,#02H,SCAN;按键为1则返回继续查询是否有按键;按键为0，进入到
5、数据采集、转换及显示ADC:MOVR1,#40HMOVDPTR,#07FF8HMOVR2,#10;一个周期采集10个点L9:MOVR0,#30HMOVR3,#4L10:MOVA,#0SETBP1.4;S/H保持MOVX@DPTR,A;启动ADCJNBP3.3$;转换结束CLRP1.4;S/H采样MOVXA,@DPTRMOV@R0,AINCR0ACALLD5msDJNZR3,L10ACALLFilter;滤波INCR1ACALLD500msDJNZR2,L9ACALLORDER;计算要显示的值:最小值、最大值及中间值ACALLDSP2;显示值;查询按键ACALL
6、KEXAMJNZADCACALLD10msACALLKEXAMJNZADCSETBP1.1SETBP1.3CLRP1.2MOVA,P1ANLA,#02HCJNEA,#02H,START;按键为1则返回开始,并显示0AJMPADC;下面为子程序：;判断是否有按键KEXAM:SETBP1.1CLRP1.2CLRP1.3MOVA,P1ANLA,#02H;00000010RET;初始化显示0.00、0.00、0.00DSP1:MOVR0,#30HMOVR1,#40HMOVR2,#3L0:MOVR1,#0ACALLCHANGE0;将R1中的值转换为有物理意义的值，存入4
7、个R0中ACALLCHANGE1;将4个R0中的值转化为能显示的数模ACALLDPLED;显示4个R0中的值INCR1DJNZR2,L0RET;输出显示一个LEDDPLED:MOVR0,#30HMOVR4,#4L1:MOVR3,#8MOVA,@R0L2:RLCAMOVP3.0,CCLRP3.1SETBP3.1DJNZR3,L2INCR0DJNZR4,L1RET;将R0中要显示的转换为字模，然后覆盖R0CHANGE1:MOVR0,#30HMOVR4,#4L3:PUSHACCMOVDPTR,#TABLEMOVA,@R0MOVA,@A+DPTRMOV@R0,AINC
8、R0DJNZR4,L3RET;标度变换
