单片机数据采集及双击通信系统的设计

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1、第一章微控制器应用系统综合课程设计的目的意义1.1设计目的与任务《微控制器应用系统综合设计》是为测控专业《微控制器技术》课程而开设的课程设计教学环节，其目的在于培养学生综合运用理论知识来分析和解决实际问题的能力，是通过设计以微控制器为核心的单片机检测系统，加深学生对微控制器技术的了解，进一步掌握其程序设计与硬件接口技术。本课程的主要任务是运用所学微控制器技术、微机原理等方面的知识，设计出一台以80C32MCU为核心的单片机数据采集、通讯或测控系统，完成信息的采集、处理、输出及人机接口电路等部分的软、硬件设计。1.2课程在教

2、学计划中的地位和作用微控制器是20世纪70年代中期发展起来的一种面向控制的大规模集成电路模块，具有功能强、体积小、可靠性高、价格低廉等特点，在工业控制、数据采集、智能仪表、机电一体化、家用电器等领域得到了广泛的应用，极大地提高了这些领域的技术水平和自动化程度。单片机在我国大规模的应用已有十余年历史，单片机技术的研究和推广正方兴未艾。所以，现在各高等院校相关专业都讲单片机课程列为其教学计划的重要组成部分，纷纷开设单片机相关课程。因此，让我们学生学会如何在一个有限的时间内掌握单片机应用的基本原理及方法是一个很有价值的教学项目，

3、而其中的课程设计则给了我们学生一个很好的学习平台，锻炼我们的动手能力及协作能力。通过此课程设计，可以让我们学生初步掌握单片机课程的实验的设计方法，即通过课程设计的要求去自主的查阅资料，收集、分析类似设计，并通过实际组装调试环节，来达到最终的课程设计要求；另外，课程设计也为我们以后的毕业设计打好基础，慢慢学会一些必要的报告的写作形式和要求，逐步掌握课程设计的步骤和方法，了解各种实验的程序和试验方法；而且，最主要的是通过课程设计能够培养我们学生勤于思考勇于实践乐于动手的习惯，自主的去查阅资料对单片机有更深入广泛的了解，学会对资

4、料的好坏进行选择删减，提高我们的思考能力和动手能力，激起我们对动手实践的兴趣，对我们以后步入社会参加工作提供一次很好的参考经验。第二章单片机数据采集与双机通信系统的设计软硬件设计任务2.1设计内容及要求设计相应的A/D、显示、串行通信接口的电路，利用单片机的串行口与扩展的A/D接口，进行数据采集、标度、变换与通信，实现2台8031单片机之间的双机数据通信与显示。①．5G14433采样，数据发送，4位LED显示。②．接收采样的数据，数据接收，4位LED显示。2.2课程设计的要求本课程设计涉及《微控制器技术》课程的基本概念和理

5、论，主要要求学生掌握微控制器的指令系统、中断技术、总线扩展、模拟与数字I/O接口技术与通讯技术等，重点是培养学生掌握微控制器在自动化测控应用系统中的设计与开发方法。课程设计的基本要求如下：1．掌握单片微控制器硬件结构和工作原理、中断与定时系统、嵌入式应用、现场总线等基本概念和原理；2．熟悉8/16位单片微控制器的主要功能单元和指令系统；3．熟悉测控网络中嵌入式微控制器的应用和现场总线应用技术。4．利用微控制器的接口技术进行简单的测控及自动化应用系统设计；5．每人提交系统设计报告一份，现场演示验收设计系统。第三章总体设计方案

6、3.1设计思想本系统是进行一个单片机数据采集与双击通信系统的设计，其中发送和接受是作为主程序进行的，而数据采集和数据显示则是作为子程序进行的。实验室本次试验采用的数据采集芯片是双积分是A/D芯片5G14433来实现的，采集的电压范围是0~2V。本系统是利用8031单片机串行，实现双机口通信。其中1号发送机8031串行接发送号线P3.1(TXD)连到2号接收机机8031串行口接收信号线P3.0(RXD)上。而5G14433则是连在发送机那边的8031芯片上。通过调节W1来改变电压值，发送跟接收放的LED则跟踪显示电压值。对于

7、超过或低于0~2V的电压值LED都会显示出错信息，这样标度来显示电压的取值范围。本系统主要包括以下几个模块：CPU模块，双积分式A/D转换模块，LED八段数码管显示模块。其中，采用8031单片机进行发送和接收的部分为CPU模块，双积分式A/D5G14433和发送方的8031连接部分则是A/D转换模块，用来进行数据的采集，显示模块则采用内藏3.2总体设计流程图开始置串口模式置T1模式及常数启动定时器数据采样调显示子程序显示值送串口发送发送完否？NY图3.1发送主程序开始置串口模式置T1模式及常数启动定时器调显示子程序判串行口

8、有数据否N接收数据Y调数据处理程序图3.2接收主程序第四章硬件设计4.1硬件设计概要4.1.1双积分式A/D芯片MC14433与CPU硬件接口电路设计由于MC14433的输出是动态的，所以MCS一51必须通过并行接口与MC14433连接，如图4.1所示为MC14433与MCS一51的一种接口电路接线原理