課程設(shè)計(jì)---多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　課 程 設(shè) 計(jì)</p><p>　　課程名稱 單片機(jī)原理與應(yīng)用 </p><p>　　課題名稱 多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p>　　專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 </p><p>　　班 級(jí) </p><p&

2、gt;　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　姓 名 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　2010年 4 月 10 日</p><p>　　課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書</p><

3、p>　　課程名稱 單片機(jī)原理與應(yīng)用 </p><p>　　課 題 多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 電氣工程及其自動(dòng)化 </p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　學(xué) 號(hào)

4、 </p><p>　　指導(dǎo)老師 </p><p>　　審 批 </p><p>　　任務(wù)書下達(dá)日期 2010 年 4 月 4 日</p><p>　　任務(wù)完成日期 2010 年 4 月 10 日</

5、p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　目 錄3</b></p><p>　　第一章 設(shè)計(jì)要求及目的4</p><p>　　第二章 系統(tǒng)總體方案選擇與說明5</p><p>　　第三章 系統(tǒng)方框圖與工作原理6</p><p

6、>　　3.1 主程序7</p><p>　　3.2 八路循環(huán)顯示控制調(diào)用7</p><p>　　3.3 顯示子程序8</p><p>　　第四章 器件說明9</p><p>　　4.1 A/D轉(zhuǎn)換電路說明9</p><p>　　4.2 單片機(jī)89C51說明9</p><

7、p>　　4.3 ADC0809說明10</p><p>　　4.4 LED顯示器11</p><p>　　第五章 軟件設(shè)計(jì)與說明12</p><p>　　5.1 主程序的設(shè)計(jì)12</p><p>　　5.2 A/D轉(zhuǎn)換電路及其程序設(shè)計(jì)14</p><p>　　5.3 數(shù)據(jù)采集子程序的設(shè)計(jì)1

8、5</p><p>　　5.4 八路顯示子程序的設(shè)計(jì)16</p><p>　　第六章 調(diào)試步驟、結(jié)果、使用說明17</p><p>　　6.1 硬件調(diào)試說明：18</p><p>　　6.2 軟件調(diào)試：19</p><p>　　6.3 ADC0809 應(yīng)用說明19</p><p&

9、gt;<b>　　總 結(jié)20</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)22</b></p><p><b>　　附錄A23</b></p><p><b>　　附錄B24</b></p><p>　　電氣與信息工程系課程設(shè)計(jì)評(píng)分表28<

10、;/p><p>　　第一章 設(shè)計(jì)要求及目的</p><p>　　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用于將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可以識(shí)別的數(shù)字信號(hào).該系統(tǒng)目的是便于對(duì)某些物理量進(jìn)行監(jiān)視.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的好壞取決于他的精度和速度.設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)在保證精度的情況下盡可能的提高速度以滿足實(shí)時(shí)采樣、實(shí)時(shí)處理、實(shí)時(shí)控制的要求.在科學(xué)研究中應(yīng)用該系統(tǒng)可以獲得大量動(dòng)態(tài);是研究瞬間物理過程的重要手段;亦是獲取科學(xué)奧秘的重要手段之一.本文采用

11、新穎的方法完成設(shè)計(jì),用到的集成芯片主要有8051單片機(jī)、ADC0809、DAC0832等.ADC0809主要作用是對(duì)八路模擬信號(hào)進(jìn)行選擇采集,并將其轉(zhuǎn)化為八位數(shù)字信號(hào),再送至主控制器(8051單片機(jī));采集完畢后,再由主控制器將信號(hào)傳輸?shù)紻AC0832的串行輸入端,最后由DAC0832將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)并通過放大(LM324)與濾波電路輸出.軟件部分即為控制單片機(jī)的工作進(jìn)程,程序由匯編語(yǔ)言完成并在PROTEUCE開發(fā)軟件中進(jìn)行的調(diào)

12、試與仿真.</p><p>　　本系統(tǒng)利用單片機(jī)為核心，設(shè)計(jì)一個(gè)多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，采用8路模擬量輸入設(shè)計(jì)，工作范圍是0-5V。要求對(duì)輸入的8個(gè)通道的模擬量進(jìn)行巡回采樣，并將采集的信號(hào)數(shù)據(jù)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后以10進(jìn)制數(shù)在LED 顯示器上顯示，并能通過按鍵切換所選通道的采樣數(shù)據(jù)。</p><p>　　經(jīng)過這次課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步的去培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力和工程設(shè)計(jì)思想，同樣把書本的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中去，

13、考察了學(xué)生的實(shí)際操作能力和理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合的能力。為將來進(jìn)入工廠中進(jìn)行生產(chǎn)奠定好一個(gè)良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　第二章 系統(tǒng)總體方案選擇與說明</p><p>　　為了充分利用學(xué)校的有效資源，我們僅僅對(duì)本課題做一個(gè)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，并且在網(wǎng)上下載PROTUEUCE軟件，運(yùn)行后進(jìn)行初步的仿真實(shí)驗(yàn)</p><p>　　八路模擬信號(hào)數(shù)值測(cè)量顯示電路由A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)

14、據(jù)處理及顯示控制等組成。</p><p>　　A/D轉(zhuǎn)換由集成電路0809完成，0809具有8路模擬輸入端口，地址線（23-25腳）可決定對(duì)哪一路模擬輸入作A/D轉(zhuǎn)換，22腳為地址鎖存控制，當(dāng)輸入為高電平時(shí)，對(duì)地址信號(hào)進(jìn)行鎖存。6腳為測(cè)試控制，當(dāng)輸入一個(gè)2μS寬高電平脈沖時(shí)，就開始A/D轉(zhuǎn)換。7腳為A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志，當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，7腳輸出高電平。9腳為A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出允許控制，當(dāng)OE腳為高電平時(shí)，A/D

15、轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)從端口輸出。單片機(jī)的P1、P3端口作四位LED數(shù)碼管顯示控制，P0端口作A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)讀入用，P2端口用作0809的A/D轉(zhuǎn)換控制。74LS273是一種帶清除功能的8D觸發(fā)器， 1D～8D為數(shù)據(jù)輸入端，1Q～8Q為數(shù)據(jù)輸出端，正脈沖觸發(fā)，低電平清除，常用作8位地址鎖存器。動(dòng)觸開關(guān)用來模擬輸入信號(hào)裝置。</p><p>　　數(shù)據(jù)處理則只由80C-52來完成，從P0端口讀入數(shù)據(jù)，將各個(gè)數(shù)據(jù)以二進(jìn)制的形式存儲(chǔ)在

16、片內(nèi)RAM的70H-77H。通過P1端口將數(shù)據(jù)傳給LED顯示，而P3端口則傳給74LS73芯片的顯示窗口地址。而74LS273將編譯的地址給LED來選擇輸出窗口。</p><p>　　當(dāng)然，還有很多的電阻器等等一些防止電路出現(xiàn)故障的外圍設(shè)備這里不做詳細(xì)的解說。該方案簡(jiǎn)單具有低價(jià)格，程序少的，運(yùn)算得快的優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　第三章 系統(tǒng)方框圖與工作原理</p><

17、p>　　路數(shù)據(jù)采集器：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)第一路輸入自制1V～5V直流電壓，第2～7路分別輸入來自直流源的5V、4V、3V、2V、1V、0V直流電壓（各路輸入可由分壓器產(chǎn)生，不要求精度）。將各路模擬信號(hào)分別轉(zhuǎn)換成8位二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，在經(jīng)并/串變換電路，用串行碼送入傳輸線路。</p><p>　　圖3.1 系統(tǒng)方框圖</p><p>　　主控器通過串行傳輸線路對(duì)各路數(shù)據(jù)進(jìn)行 采集和顯示。采集方

18、式包括循環(huán)采集（即1路、2路……7路、1路……）和選擇采集（任選一路）二種方式。顯示部分能同時(shí)顯示地址和相應(yīng)的數(shù)據(jù)。</p><p><b>　　3.1 主程序</b></p><p>　　系統(tǒng)通電后，單片機(jī)開始根據(jù)程序進(jìn)行信號(hào)采樣，并根據(jù)采集的信號(hào)程序設(shè)置循環(huán)參數(shù)，通過程序選擇的循環(huán)參數(shù)選擇通信信號(hào),單片機(jī)根據(jù)顯示子程序選擇相應(yīng)的通道信號(hào)進(jìn)過處理后，顯示到LED顯

19、示器上。</p><p>　　3.2 八路循環(huán)顯示控制調(diào)用</p><p>　　在剛上電時(shí)，因內(nèi)存單元的數(shù)據(jù)為0，每一通道的數(shù)碼管顯示值都為000，當(dāng)進(jìn)行一次測(cè)量后，將顯示出每一通道的A/D轉(zhuǎn)換值。每個(gè)通道的數(shù)據(jù)顯示時(shí)間在1秒左右。主程序在調(diào)用顯示程序和測(cè)試程之間循環(huán)。</p><p>　　3.3 顯示子程序</p><p>　　采用動(dòng)態(tài)

20、掃描法來實(shí)現(xiàn)四位數(shù)碼管的數(shù)值顯示。測(cè)量所得的A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)放在內(nèi)存單元中，測(cè)量數(shù)據(jù)在顯示時(shí)需經(jīng)過轉(zhuǎn)換成為十進(jìn)制BCD碼放在78H—7BH中，其中7BH存放通道標(biāo)志數(shù)。寄存器R3用來控制8路循環(huán)控制，R0用作顯示數(shù)據(jù)地址指針。</p><p><b>　　第四章 器件說明</b></p><p>　　4.1 A/D轉(zhuǎn)換電路說明</p><p>

21、;　　多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，通過多路模擬開關(guān)控制多路之間的切換，實(shí)現(xiàn)單片A／D芯片對(duì)多路數(shù)據(jù)信號(hào)的逐個(gè)采集。</p><p>　　模數(shù)轉(zhuǎn)換的核心是模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，即A／D芯片。它將輸入的模擬信號(hào)進(jìn)行量化，即把連續(xù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能處理的離散數(shù)字信號(hào)。因此，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的性能在很大程度上取決于A／D芯片的性能。A／D芯片的主要參考指標(biāo)是：量化誤差、零位偏置誤差、增益誤差和非線性誤差等。</p>

22、<p>　　4.2 單片機(jī)89C51說明</p><p>　　80C51是INTEL公司MCS-51系列單片機(jī)中最基本的產(chǎn)品，它采用INTEL公司可靠的CHMOS工藝技術(shù)制造的高性能8位單片機(jī)，屬于標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51的HCMOS產(chǎn)品。它結(jié)合了HMOS的高速和高密度技術(shù)及CHMOS的低功耗特征，它繼承和擴(kuò)展了MCS-48單片機(jī)的體系結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)。</p><p>　　80C5

23、1內(nèi)置中央處理單元、128字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM、32個(gè)雙向輸入/輸出(I/O)口、2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器和5個(gè)兩級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩電路。</p><p>　　此外，80C51還可工作于低功耗模式，可通過兩種軟件選擇空閑和掉電模式。在空閑模式下凍結(jié)CPU而RAM定時(shí)器、串行口和中斷系統(tǒng)維持其功能。掉電模式下，保存RAM數(shù)據(jù)，時(shí)鐘振蕩停止，同時(shí)停止芯片內(nèi)其它功能。</p>

24、<p>　　8051是典型的單片機(jī)，由CPU系統(tǒng)，外圍功能單元和一體化的I/O端口3部分組成。CPU系統(tǒng)：包括CPU，時(shí)鐘系統(tǒng)和總線控制邏輯3部分。CPU包含運(yùn)算器和控制器，專門為面向控制對(duì)象，嵌入式特點(diǎn)而設(shè)計(jì)，有突出控制功能的指令系統(tǒng)。時(shí)鐘系統(tǒng)：包含振蕩器，外接諧振元件，可關(guān)閉振蕩器或CPU時(shí)鐘?？偩€控制邏輯：主要用于管理外部并行總線時(shí)序及系統(tǒng)的復(fù)位控制,外部引腳有RET、ALE、EA和PSEN。外圍功能單元包括ROM程序

25、存儲(chǔ)器,RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,I/O端口和SFR特殊功能寄存器4部分。80C51基本功能單元包括定時(shí)/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)和串行接口3個(gè)基本功能單元。</p><p>　　4.3 ADC0809說明</p><p>　　ADC0809 由一個(gè)8 路模擬開關(guān)、一個(gè)地址鎖存與譯碼器、一個(gè)A/D 轉(zhuǎn)換器和一個(gè)三態(tài)輸出鎖存器組成。多路開關(guān)可選通8 個(gè)模擬通道，允許8 路模擬量分時(shí)輸入，共用A/D 轉(zhuǎn)換器

26、進(jìn)行轉(zhuǎn)換。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存A/D 轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng)OE 端為高電平時(shí)，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。ADC0809 各腳功能如下：</p><p>　　D7-D0：8 位數(shù)字量輸出引腳。</p><p>　　IN0-IN7：8 位模擬量輸入引腳。</p><p>　　VCC：+5V 工作電壓。</p><p><b>

27、;　　GND：地。</b></p><p>　　REF（+）：參考電壓正端。</p><p>　　REF（-）：參考電壓負(fù)端。</p><p>　　START：A/D 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)輸入端。</p><p>　　ALE：地址鎖存允許信號(hào)輸入端。</p><p>　?。ㄒ陨蟽煞N信號(hào)用于啟動(dòng)A/D 轉(zhuǎn)換）.<

28、;/p><p>　　EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)輸出引腳，開始轉(zhuǎn)換時(shí)為低電平，當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)為高電平。</p><p>　　OE：輸出允許控制端，用以打開三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器。</p><p>　　CLK：時(shí)鐘信號(hào)輸入端（一般為500KHz）。</p><p>　　4.4 LED顯示器</p><p>　　本LED顯示器可自動(dòng)輪流顯

29、示8路輸入模擬電壓的數(shù)字值，最小分辨精度為0.02V，最大顯示數(shù)值為255（輸入為5V時(shí)），模擬輸入最大值為5V。</p><p>　　表一 LED數(shù)碼顯示器的字形（段）碼</p><p>　　第五章 軟件設(shè)計(jì)與說明</p><p>　　系統(tǒng)軟件主要功能是對(duì)整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度、管理、監(jiān)視及服務(wù)等。它能夠使系統(tǒng)的各種資源得到合理的調(diào)度和高效的使用，并能監(jiān)視系

30、統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，一旦出現(xiàn)故障就能自動(dòng)保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)信息使之不受破壞，并診斷出故障部位。它還可以幫助用戶調(diào)試程序、查找程序中的錯(cuò)誤等。</p><p>　　5.1 主程序的設(shè)計(jì)</p><p>　　主程序主要是用來各個(gè)子程序進(jìn)行調(diào)用和控制來達(dá)到采集數(shù)據(jù)的功能。這里我們?cè)O(shè)計(jì)的主程序主要對(duì)數(shù)據(jù)采集子程序（TEST）和轉(zhuǎn)碼保存子程序（TUNBCD），以及八路循環(huán)顯示子程序進(jìn)行調(diào)用和控制及參數(shù)的設(shè)定。主要

31、程序內(nèi)容如下：</p><p>　　ORG 0000H</p><p><b>　　DJMP MAIN</b></p><p>　　ORG 0003H</p><p><b>　　DJMP RETI</b></p><p>　　MAIN:LCALL TEST

32、 ;調(diào)用采集信號(hào)程序</p><p>　　MOV R3,#08H ;設(shè)置循環(huán)參數(shù)</p><p>　　MOV 7BH,#00H</p><p>　　MOV R1,#70H ;選擇通道信號(hào)</p><p>　　LCALL TUNBCD</p><p>　　LCALL DISP

33、 ;調(diào)用八路循環(huán)顯示子程序 </p><p><b>　　INC R1</b></p><p>　　INC 7BH ；通道信號(hào)送入寄存器</p><p>　　DJNZ R3,TUNBCD</p><p><b>　　LJMP MAIN</b></p&

34、gt;<p>　　5.2 A/D轉(zhuǎn)換電路及其程序設(shè)計(jì)</p><p>　　單片機(jī)8031、ADC0809及或非門74LS02等共同組成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的A／D轉(zhuǎn)換電路。</p><p>　　設(shè)有一路信號(hào)巧(0V~5V)從ADC0809的IN0通道輸入，地址輸人端A、B、C均接地，這時(shí)IN0的通道地址為OOH。0809是8位ADC，對(duì)0V-5V的信號(hào)，其轉(zhuǎn)換精度為20mV／級(jí)。&

35、lt;/p><p>　　P2.4和、共同組成ADC0809的口地址和啟動(dòng)轉(zhuǎn)換控制信號(hào)。當(dāng)P24=0時(shí)，指定ADC0809的口地址為0EFFFH；當(dāng)8031的來到時(shí)，0809的ALE在脈沖的上升沿鎖存地址信號(hào)，START在脈沖的高電平啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換。在轉(zhuǎn)換結(jié)束后EOC輸出高電平，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量鎖存在0809內(nèi)部的三態(tài)輸出鎖存器中。當(dāng)輸出允許信號(hào)為高電平時(shí)，轉(zhuǎn)換結(jié)果經(jīng)數(shù)據(jù)線D7`~D0輸出，圖2.36中，8031采用了中

36、斷方式讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果，也可以采用時(shí)等待的方式讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果, A/D轉(zhuǎn)換的程序如下：</p><p>　　TEST: MOV R0,#70H ；顯示數(shù)據(jù)初值(70H-77H)</p><p>　　MOV R5,#08 ；八路信號(hào)循環(huán)控制</p><p>　　MOV DPTR,#0CFA0H ；選中通道0</p>

37、<p>　　LOOP: MOVX @DPTR,A ；啟動(dòng)A/D</p><p>　　MOV R4,#8FH ；延時(shí)子程序</p><p>　　LOOP11: DJNZ R4,LOOP11</p><p>　　MOV R4,#0FH</p><p>　　LOOP22: DJNZ R4,LOOP2

38、2</p><p>　　MOVX A,@DPTR ；讀取A/D轉(zhuǎn)換值</p><p>　　MOV @R0,A ；把采集數(shù)據(jù)送到指定位置</p><p>　　INC R0 ；移動(dòng)存儲(chǔ)位置</p><p>　　INC DPTR ；指向下一通道</p>

39、<p>　　MOV 7BH,R5</p><p>　　DJNZ R5,LOOP ；判定采集八通道</p><p>　　5.3 數(shù)據(jù)采集子程序的設(shè)計(jì)</p><p>　　調(diào)用數(shù)據(jù)采集子程序后，該程序就開始初始化存儲(chǔ)首地址和循環(huán)，輸出信號(hào)通道編號(hào)并等待中斷后從輸入端讀取數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)由首地址開始，每存儲(chǔ)一個(gè)數(shù)據(jù)就指向下一個(gè)地址，并進(jìn)入下一次循環(huán)

40、讀取數(shù)據(jù)。這樣反復(fù)循環(huán)八次就完成了數(shù)據(jù)采集的工作，其工作流程圖如圖5.2。</p><p>　　圖5.2 數(shù)據(jù)采集流程圖</p><p>　　5.4 八路顯示子程序的設(shè)計(jì)</p><p>　　調(diào)用八路顯示子程序后，開始設(shè)置各個(gè)循環(huán)參數(shù)和初始化起初輸出的0000。之后則是開始將調(diào)用顯示子程序。八路顯示子程序?qū)?shù)據(jù)存儲(chǔ)的地址給顯示子程序，并且反復(fù)調(diào)用它，使得LED顯示

41、器亮得能夠用人眼睛識(shí)別所顯示的代碼；自動(dòng)再次調(diào)用到轉(zhuǎn)碼保存子程序（TUNBCD），并進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)去顯示下一路保存的數(shù)據(jù)。八路顯示子程序的流程圖如圖5.3</p><p>　　圖5.3 八路顯示子程序流程圖</p><p>　　第六章 調(diào)試步驟、結(jié)果、使用說明</p><p>　　單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)過程可以分為系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)仿真調(diào)試及系統(tǒng)脫機(jī)運(yùn)

42、行等四個(gè)階段。如前所述，系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)工作是同時(shí)進(jìn)行的，可以在設(shè)計(jì)硬件電路時(shí)編制相應(yīng)電路的軟件模塊或子程序。系統(tǒng)的仿真調(diào)試工作是指修改軟件模塊，將軟件模塊鏈接成二個(gè)完整的滿足系統(tǒng)功能要求的軟件，并對(duì)硬件系統(tǒng)進(jìn)行診斷，系統(tǒng)的仿真調(diào)試工作必須借助于開發(fā)工具才能進(jìn)行，目前較常見的開發(fā)工具有在線仿真開發(fā)裝置它可在計(jì)算機(jī)上調(diào)試單片機(jī)的應(yīng)用程序，既能輸入程序、設(shè)置斷點(diǎn)運(yùn)行,單步運(yùn)行、修改程序，也能方便地查詢各寄存器，I/O口、存儲(chǔ)器的狀態(tài)

43、和內(nèi)容，還能判斷硬件系統(tǒng)的故障。</p><p>　　系統(tǒng)應(yīng)用軟件調(diào)試通過后，應(yīng)固化在EPROM中，然后脫機(jī)運(yùn)行，即脫離開發(fā)裝置，獨(dú)立運(yùn)行。</p><p>　　6.1 硬件調(diào)試說明： </p><p>　　硬件調(diào)試是利用Proteus仿真開發(fā)系統(tǒng)、檢查用戶程序語(yǔ)言系統(tǒng)硬件中存在的故障。</p><p>　　硬件調(diào)試可分為靜態(tài)調(diào)試與動(dòng)態(tài)調(diào)試

44、兩步進(jìn)行。</p><p>　　靜態(tài)調(diào)試是在用戶系統(tǒng)未工作時(shí)的一種硬件檢測(cè)。</p><p>　　第一步 目測(cè)。檢查外部的各種元件或者是電路是否有斷點(diǎn)。</p><p>　　第二步 用萬用表測(cè)試。先用萬用表復(fù)核目測(cè)中有疑問的連接點(diǎn)，再檢測(cè) 各種電源線與地線之間是否有短路現(xiàn)象。</p><p>　　第三步 加電檢測(cè)。給板加電，檢測(cè)所有插座或是器

45、件的電源端是否符合要求的值 </p><p>　　第四步 聯(lián)機(jī)檢查。因?yàn)橹挥杏脝纹瑱C(jī)開發(fā)系統(tǒng)才能完成對(duì)用戶系統(tǒng)的調(diào)試。 </p><p>　　動(dòng)態(tài)調(diào)試是在用戶系統(tǒng)工作的情況下發(fā)現(xiàn)和排除用戶系統(tǒng)硬件中存在的器件內(nèi)部故障、器件連接邏輯錯(cuò)誤的一種硬件檢查。動(dòng)態(tài)調(diào)試的一般方法是由近及遠(yuǎn)、由分到合。由分到合是指首先按邏輯功能將用戶系統(tǒng)硬件電路分為若干塊，當(dāng)調(diào)試電路時(shí)，與該元件無關(guān)的器件全部從用戶系統(tǒng)

46、中去掉，這樣可以將故障范圍限定在某個(gè)局部的電路上。當(dāng)各塊電路無故障后，將各電路逐塊加入系統(tǒng)中，在對(duì)各塊電路功能及各電路間可能存在的相互聯(lián)系進(jìn)行調(diào)試。由分到合的調(diào)試既告完成。由近及遠(yuǎn)是將信號(hào)流經(jīng)的各器件按照距離單片機(jī)的邏輯距離進(jìn)行由近及遠(yuǎn)的分層，然后分層調(diào)試。調(diào)試時(shí)，仍采用去掉無關(guān)元件的方法，逐層調(diào)試下去，就會(huì)定位故障元件了。</p><p>　　6.2 軟件調(diào)試：</p><p>　　軟

47、件調(diào)試是通過對(duì)程序的匯編、連接、執(zhí)行來發(fā)現(xiàn)程序中存在的語(yǔ)法錯(cuò)誤與邏輯錯(cuò)誤并加以排除糾正的過程。</p><p>　　74LS273應(yīng)用說明</p><p>　　74LS273是一種帶清除功能的8D觸發(fā)器，只有在清除端保持高電平時(shí)，才具有鎖存功能，鎖存控制端為11腳CLK，采用上升沿鎖存。 CPU 的ALE信號(hào)必須經(jīng)過反相器反相之后才能與74LS273的控制端CLK 端相連。1D～8D為數(shù)據(jù)

48、輸入端，1Q～8Q為數(shù)據(jù)輸出端，正脈沖觸發(fā)，低電平清除，常用作8位地址鎖存器。</p><p>　　6.3 ADC0809 應(yīng)用說明</p><p>　?。?）． ADC0809 內(nèi)部帶有輸出鎖存器，可以與AT89S51 單片機(jī)直接相連。</p><p>　?。?）． 初始化時(shí)，使ST 和OE 信號(hào)全為低電平。</p><p>　?。?）．

49、 送要轉(zhuǎn)換的哪一通道的地址到A，B，C 端口上。</p><p>　?。?）． 在ST 端給出一個(gè)至少有100ns 寬的正脈沖信號(hào)。</p><p>　?。?）． 是否轉(zhuǎn)換完畢，我們根據(jù)EOC 信號(hào)來判斷。</p><p>　?。?）． 當(dāng)EOC 變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，這時(shí)給OE 為高電平，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機(jī)了。</p><p>　　軟件設(shè)計(jì)完

50、成后，可根據(jù)PRTEL99SE中的電路原理圖進(jìn)行引腳鎖定，然后啟動(dòng)編譯程序來編譯項(xiàng)目。編譯器將進(jìn)行錯(cuò)誤檢查、網(wǎng)表提取、邏輯綜合和器件適配，然后進(jìn)行行為仿真、功能仿真和時(shí)序仿真。</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過這此單片機(jī)課程設(shè)計(jì),我學(xué)會(huì)了很多東西。</p><p>　　比如，對(duì)匯編語(yǔ)言的理解就已經(jīng)有了一個(gè)更

51、進(jìn)一步的理解，同時(shí)也對(duì)那些我們已經(jīng)學(xué)過的各種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言進(jìn)行了一個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)比。在經(jīng)過大一的語(yǔ)言課程設(shè)計(jì)和大三的電子電路課程設(shè)計(jì)以及此次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)。使我養(yǎng)成了模塊化工程設(shè)計(jì)方法的習(xí)慣，在設(shè)計(jì)功能模塊時(shí)候，得先確定是什么功能模塊，并紿模塊讀取地址或數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)地址或傳出變量。只要這樣，在需要時(shí)候進(jìn)行調(diào)用或中斷就可以了。</p><p>　　在這里我不防去比較一下這三次課程設(shè)計(jì)：</p><p>

52、;　　首先,語(yǔ)言課設(shè)計(jì)中,只要求單純由軟件實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能。</p><p>　　其次,電子電路課程設(shè)計(jì)更側(cè)重由一些硬件組合直接實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能。</p><p>　　最后，單片機(jī)課程設(shè)計(jì)則結(jié)合以上兩次設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：既使用了軟件又結(jié)合了硬件，并且告訴我們使用正確的接口。</p><p>　　經(jīng)過這次經(jīng)歷，我不僅加深了對(duì)單片機(jī)理論的理解，還熟悉和掌握了單片機(jī)的許多基礎(chǔ)設(shè)計(jì)語(yǔ)言和

53、模擬單片機(jī)軟件程序，將理論很好地應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中去，而且我還學(xué)會(huì)了如何去培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神，從而不斷地戰(zhàn)勝自己，超越自己。創(chuàng)新，是要我們學(xué)會(huì)將理論很好地聯(lián)系實(shí)際，并不斷地去開動(dòng)自己的大腦，從為人類造福為意愿出發(fā)，做自己力所能及的，別人卻沒想到的事。使之不斷地戰(zhàn)勝自己，超越前人。這個(gè)設(shè)計(jì)過程中，我遇到過許多次失敗的考驗(yàn)，就比如，自己對(duì)實(shí)際生活中的不了解給整個(gè)設(shè)計(jì)帶來的困擾，真想要就此罷休，然而，就在想要放棄的那一刻，我明白了，原來結(jié)果并不那

54、么重要，更應(yīng)該引起我們重視的是創(chuàng)作的這一整個(gè)過程。</p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)讓我受益匪淺，無論從知識(shí)上還是其他的各個(gè)方面。上課的時(shí)候的學(xué)習(xí)從來沒有見過真正的單片機(jī)，只是從理論的角度去理解枯燥乏味。但在實(shí)習(xí)中見過甚至使用了單片機(jī)及其系統(tǒng)，能夠理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)習(xí)，開闊了眼界，提高了單片機(jī)知識(shí)的理解和水平。在這次課程設(shè)計(jì)中又讓我體會(huì)到了合作與團(tuán)結(jié)的力量，當(dāng)遇到不會(huì)或是設(shè)計(jì)不出來的地方，我們就會(huì)在QQ群里討論或者

55、是同學(xué)之間相互幫助。團(tuán)結(jié)就是力量，無論在現(xiàn)在的學(xué)習(xí)中還是在以后的工作中，團(tuán)結(jié)都是至關(guān)重要的，有了團(tuán)結(jié)會(huì)有更多的理念、更多的思維、更多的情感。</p><p>　　單片機(jī)是很重要的一門課程，老師和一些工作的朋友都曾說過，如果學(xué)好一門單片機(jī)，就憑這個(gè)技術(shù)這門手藝找一個(gè)好工作也不成問題。盡管我們?cè)谡n堂學(xué)到的內(nèi)容很有限，但在以后的學(xué)習(xí)中單片機(jī)還需要好好的深入研究和學(xué)習(xí)，學(xué)好了單片機(jī)也就多了一項(xiàng)生存的本錢。最后感謝老師對(duì)我

56、們的精心指導(dǎo)和幫助，感謝同學(xué)們對(duì)我的幫助。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 何立民.《單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)》.北航出版社</p><p>　　[2] 王迎旭.《單片機(jī)原理及應(yīng)用》.機(jī)械工業(yè)出版社，北京：2004</p><p>　　[3] 樓然苗.《51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例》. 北航

57、出版社</p><p>　　[4] 戴家.《51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)典型實(shí)例》. </p><p><b>　　中國(guó)電力出版社社</b></p><p>　　[5] 陳光東.《單片微型計(jì)算機(jī)原理及接口技術(shù)》.</p><p><b>　　華中科技大學(xué)出版社</b></p><p&g

58、t;　　[6] 房小翠.《單片機(jī)實(shí)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)》. 國(guó)防工業(yè)出版社</p><p><b>　　附錄A</b></p><p>　　八路模擬信號(hào)數(shù)值測(cè)量電路圖</p><p><b>　　附錄B</b></p><p><b>　　程序清單：</b></p>&

59、lt;p><b>　　ORG 0000H</b></p><p>　　MAIN:LCALL TEST ;調(diào)用采集信號(hào)程序</p><p>　　MOV R3,#08H ;設(shè)置循環(huán)參數(shù)</p><p>　　MOV 7BH,#00H</p><p>　　MOV R1,#

60、70H ;選擇通道信號(hào)</p><p>　　LCALL TUNBCD</p><p>　　LCALL DISP ;調(diào)用八路循環(huán)顯示子程序 </p><p><b>　　INC R1</b></p><p>　　INC 7BH ；通道信號(hào)送入

61、寄存器</p><p>　　DJNZ R3,TUNBCD</p><p><b>　　LJMP MAIN</b></p><p>　??；------------八路循環(huán)顯示控制子程序----------------</p><p>　　DISP: MOV SP,#60H</p><p>　　MO

62、V R5,#100 ；設(shè)置調(diào)用顯示次數(shù)，使顯示穩(wěn)定</p><p>　　LP: MOV A,#0</p><p>　　MOV R0,#30H</p><p>　　MOV R7,#04H</p><p>　　LP2: MOV @R0,A</p><p><b>　　INC R0<

63、;/b></p><p><b>　　INC A</b></p><p>　　DJNZ R7,LP2</p><p>　　ACALL DIS ；調(diào)用顯示模塊</p><p>　　DJNZ R5,LP</p><p>　　MOV R6,#0F4H

64、 ；延時(shí) </p><p>　　DL1: MOV R7,#0A9H </p><p>　　DL2: DJNZ R7,DL2 </p><p>　　DJNZ R6,DL1</p><p>

65、<b>　　RET</b></p><p>　　;------------- -------A/D轉(zhuǎn)換子程序-------------------</p><p>　　TEST: MOV R0,#70H ；顯示數(shù)據(jù)初值(70H-77H)</p><p>　　MOV R5,#08 ；八路信號(hào)循環(huán)控

66、制</p><p>　　MOV DPTR,#0CFA0H ；選中通道0</p><p>　　LOOP:MOVX @DPTR,A ;啟動(dòng)A/D</p><p>　　MOV R4,#8FH ;延時(shí)子程序</p><p>　　LOOP11: DJNZ R4,LOOP11</p&

67、gt;<p>　　MOV R4,#0FH</p><p>　　LOOP22: DJNZ R4,LOOP22</p><p>　　MOVX A,@DPTR ;讀取A/D轉(zhuǎn)換值</p><p>　　MOV @R0,A ；把采集數(shù)據(jù)送到指定位置</p><p>　　INC R

68、0 ；移動(dòng)存儲(chǔ)位置</p><p>　　INC DPTR ；指向下一通道</p><p>　　MOV 7BH,R5</p><p>　　DJNZ R5,LOOP ；判定采集八通道</p><p><b>　　RET</b><

69、/p><p>　??；-----------二進(jìn)制轉(zhuǎn)換BCD碼子程序------------</p><p>　　TUNBCD: MOV A,@R1 ;255/51=5.0</p><p>　　MOV B,#51</p><p><b>　　DIV AB</b></p><p&

70、gt;　　MOV 7AH,A ;個(gè)位數(shù)存儲(chǔ)</p><p><b>　　MOV A,B</b></p><p><b>　　CLR F0</b></p><p>　　SUBB A,#10</p><p><b>　　MUL AB</b><

71、/p><p>　　MOV B,#51</p><p><b>　　DIV AB</b></p><p>　　JB F0,LOOP2</p><p><b>　　ADD A,#5</b></p><p>　　LOOP2: MOV 79H,A ;

72、小數(shù)點(diǎn)后第一位</p><p><b>　　MOV A,B</b></p><p><b>　　CLR F0</b></p><p>　　SUBB A,#1AH</p><p><b>　　MOV F0,C</b></p><p>　　MOV

73、A,#10</p><p><b>　　MUL AB</b></p><p>　　MOV B,#51</p><p><b>　　DIV AB</b></p><p>　　JB F0,LOOP3</p><p><b>　　ADD A,#5</b&g

74、t;</p><p>　　LOOP3: MOV 78H,A ；小數(shù)點(diǎn)后第二位</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　;---------- ----------顯示子程序--------------------</p><p>　　DIS: MOV R0,#78

75、H ；送入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)地址</p><p>　　MOV R4,#0FEH ；位掃描信號(hào)</p><p>　　MOV R2,#04H ；數(shù)據(jù)位數(shù)送入</p><p>　　DIS2: MOV DPTR,#TAB ；數(shù)碼管表首地址</p><p><b>　　

76、MOV A,@R0</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR ；對(duì)應(yīng)字符調(diào)用</p><p>　　CJNE R2,#2,QQ ；小數(shù)點(diǎn)處理</p><p>　　ADD A,#80H</p><p>　　QQ: MOV DPTR,#0CFA8H ；采集數(shù)據(jù)地址

77、 </p><p>　　MOVX @DPTR,A </p><p>　　MOV A,R4 ；采集位信號(hào)</p><p>　　MOV P1,A </p><p>　　LCALL DAY ；延時(shí)調(diào)用</p><p>　　IN

78、C R0 ；地址移位</p><p>　　RL A ；位信號(hào)移位</p><p><b>　　MOV R4,A</b></p><p>　　DJNZ R2,DIS2 ；判斷結(jié)束</p><p><b>　　RET</b

79、></p><p>　　;------------4ms延時(shí)子程序----------------</p><p>　　DAY: MOV R6,#04H ;1T</p><p>　　D1: MOV R7,#248 ;1T</p><p>　　D2:

80、 NOP ;1T</p><p>　　NOP ;1T</p><p>　　DJNZ R7, D2 ;2T</p><p>　　DJNZ R6, D1 ;2T</p><

81、;p>　　RET ;2T</p><p>　　TAB: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H</p><p>　　DB 7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H</p><p><b>　　END</b></p>

82、;<p>　　電氣與信息工程系課程設(shè)計(jì)評(píng)分表</p><p>　　指導(dǎo)教師簽名：________________</p><p>　　日 期：________________ </p><p>　　注：①表中標(biāo)*號(hào)項(xiàng)目是硬件制作或軟件編程類課題必填內(nèi)容；</p><p>　　②此表裝訂在課程設(shè)計(jì)說明書的最后一頁(yè)。