单片机多通道数据采集系统课程设计论文

《单片机多通道数据采集系统课程设计论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、单片机系统综合训练目     录1.功能描述32方案设计32.1系统分析32.2器件选择42.2.1微处理器42.2.2显示器42.2.3按键42.2.4闹铃43、硬件电路设计53.1最小系统设计53.2显示电路设计63.3按键电路设计63.4声音报警电路设计73.5多通道数据采集电路设计74、软件设计84.1操作功能设计84.2程序编制思想84.3主程序95程序调试166技术小结177多通道数据采集系统的使用说明188心得体会199参考文献20附录1：电路原理图21附录2：程序参考清单2222单片机系统综合训练设计报告1.功能描述

2、利用单片机控制A/D转换器实现多通道数据采集系统。具有如下功能：1.基本功能（1）采集的数据为0-5V电压信号；（2）通过按键选择任意通道的数据显示或轮流显示；（3）可以设定报警上下限。2.扩展功能自行扩展功能，如音乐铃声，通讯功能等。2方案设计2.1系统分析根据系统功能要求，可将系统组成结构分成五大部分：单片机控制中心、按键接口、多通道数据采集、数码管显示和报警播放音乐，如下图为系统的组成结构图。其中，单片机控制中心是核心。MCU根据按键输入，可切换不同的模式或设置不同的参数，从而实现多通道数据的采集。报警播放音乐可设置最高或最低

3、温度报警值。图2.1系统总体结构图22单片机系统综合训练2.2器件选择2.2.1微处理器市场上微处理器种类很多。这里，选取微处理器从多方面考：成本低、性能高、能够满足功能要求等等。这里，选取STC89C52芯片。因为其功能与普通51芯片相同，其价格非常低廉、程序空间大、资源较丰富、在线下载非常方便。同时，使用该芯片，编程上亦可采用所熟悉的KEIL软件，使课程设计非常简单。2.2.2显示器常见的显示器件LED数码管和LCD液晶器件。LED数码管能够显示数字和部分字符，价格便宜，硬件电路、软件编程均非常简单，而且使用动态扫描技术可节省大

4、量硬件成本。LCD液晶显示器件，显示字迹清晰、能够显示数字、字符，本实验主要是用于显示所采集的电压与温度的显示。系统显示主要还是数字，根据这两种显示器件的特性，选取LED数码管器件。由于系统要求显示所采集的通道数据，采用四位数码管显示即可。2.2.3按键按键是用来变换显示模式以及设置传送上位机信息等功能的。这里采用普通按键即可，选用原则：以最少的按键，实现尽可能多的功能。所以这里，设置两个按键：模式键、传送键。2.2.4闹铃选用最常见，亦最常用的声音提示方式——蜂鸣器，用于报警音乐定时播放。22单片机系统综合训练3、硬件电路设计3.

5、1最小系统设计图3.1最小系统电路22单片机系统综合训练3.2显示电路设计图3.2数码管显示电路3.3声音报警电路设计图3.3蜂鸣器连接电路22单片机系统综合训练3.4按键电路设计图3.4按键电路22单片机系统综合训练3.5多通道数据采集电路设计图3.5PCF89C51多通道数据采集22单片机系统综合训练4、软件设计4.1操作功能设计根据系统功能描述，可以将功能大致分成四类：多通道数据播放采集功能、脉冲波形输出功能、报警温度设置功能和音乐功能，上位机信息传送功能。系统设有四个数码管，四个按键。采用模式式人机对话，便于操作。所以可分成

6、多种菜单，功能键切换模式，UP或DOWN键可以设置报警上下限温度值。模式设计如下：模式1：温度显示：显示格式为：AA.BB摄氏度（如：51.25，为51.25摄氏度）模式2：电位电压显示：显示格式为：AA.BB伏（如03.45，为电位电压3.45伏）模式3：电压显示：显示格式为：AA.BB.伏（如02.34，为电压2.34伏）模式4：输入电压显示：显示格式为：AA.BB.伏（如04.55，为输入电压4.55伏）模式5：脉冲波形输出：显示格式为：NF.分钟（如NF.34,为闹铃时间分钟设为34分）模式6：调节警报下限：显示格式为：AA

7、.BB摄氏度（如00.00为当前报警温度下限）,在此种模式下，UP键设为用来增加报警温度下限值、DOWN键用来减小报警温度下限值。模式7：调节警报上限：显示格式为：AA.BB摄氏（如50.00为当前报警温度上限），在此种模式下，UP键设为用来增加报警温度上限值、DOWN键用来减小报警温度上限值。模式8：播放音乐：使用蜂鸣器播放音乐。4.2程序编制思想数码管采用动态扫描原理。所以系统需使用单片机定时器资源。定时时间可设为5ms，即4位数码管，每5ms扫描一位数码管，20ms循环一次。另一方面，按键接普通IO口，所以按键管理程序所涉及到

8、的识键、译键均需采用软件扫描的方法。这里选用查询扫描控制方式。所以，程序编制思想为：使用定时器0完成数码管动态扫描，并在主程序中循环查询按键是否被按下。查询到相应的按键时，如模式键，则执行相应的操作，如切换模式22单片机系统综合训练。