《微控制器应用系统综合设计》课程设计-多路压力参数实时采集与处理系统的设计

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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《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。本课程设计涉及《微控制器技术》课程的基

2、本概念和理论，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。1.2课程在教学计划中的地位和作用单片机（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，极大地提高了这些了领域的技术水平和自动化程度。目前，各高等院校相关专业都将单片机课程列为其教学计划的重要组成部分，纷纷开设单片机及相

3、关课程。同时，在课程设计、毕业设计、电子设计竞赛等许多实践环节中，单片机都得到了广泛的应用。单片微型计算机简称单片机，它在一块芯片上集成了计算机的所有基本功能部件。单片机也被称为微控制器（Microcontroler），是因为它最早被用在工业控制领域。单片机最突出的特点是面向控制，能针对性地解决各类工业控制问题，特别适用于较高速和较复杂的实时控制应用。从而使得它在现在的课程教学中显得尤为重要。-29-第二章多路压力参数实时采集与处理系统设计2.1设计内容及要求设计一个可以采集两路参数、参数分辨率为8位的实时数据采集与处理系统。假定两路压力参

4、数对应的直流电压在0～5V范围内变化，输出显示为0~2000Pa，要求对通道0每隔1s采样一次，共采集20次；对通道1每隔2s采样一次，共采集10次。并要求将不同通道采集的数据进行相应的处理后以电压值的形式分别显示在显示器的不同区域上。本课程设计的重点是培养学生利用微控制器的硬、软件开发技术进行微控制器系统的设计与开发能力。具体设计内容包括两个部分。2.1.1必做实验部分1．步进电机控制2．直流电机控制3．扩展键盘显示接口实验4．LED16X16点阵显示实验5．LCD液晶显示接口实验6．双积分式A/D芯片MC14433的扩展接口实验7．电机

5、控制机电一体化实验平台实验8．温度、压力测量与控制实验平台实验2.1.2选做设计部分由指导老师提供多个不同的微控制器系统设计题目，学生根据爱好自由选择，或经老师同意选择其它题目。本次选做的课程设计题目为《多路压力参数实时采集与处理系统设计》，设计要求如下：显示器上可以设计两个窗口，用来显示两个不同通道的压力值，同时在不同窗口上显示出相应通道号的提示信息。由此，设计中需要设计一个主程序和一至二个中断服务程序，即时钟中断服务程序或转换结束中断服务程序。设计相应的A/D、键盘和压力检测、处理与显示电路，可在线键盘参数设置、定时检测、显示和报警。共

6、有两种设计方案可选，a．多路ADC0809采样，LCD显示，喇叭报警。b．多路ADC0809采样，LED显示，喇叭报警或灯光报警-29-2.2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．

7、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。-29-第三章硬件设计3.1设计思想硬件系统是指构成微机系统的实体和装置，通常由运算器、控制器、存储器、输入接口电路和输入输入设备、输出接口电路和输出设备等组成。单片机实质上是一个硬件的芯片，在实际应用中，通常很难直接和被控对象进行电气连接，必须外加各种扩展接口电路、外部设备、被控对象等硬件和软件，才能构成一个单片机应用系统。本设计选用以AT89S51单片机为主控单元。显示部

8、分：采用7段LED动态显示。按键部分，采用8279扩展键盘。数据采集部分，采用ADC0809芯片。多路压力参数实时采集与处理的系统设计采用双通道，将压力参数的模拟参数采集进来，再