2022年基于ADC0832的单片机数据采集系统设计课程设计.docx
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1、精品学习资源合 肥 学 院创 新 课 程 设 计 报 告题 目:基于 ADC0832地单片机数据采集系统设计系 别:电子信息与电气工程系 专 业:通信工程 班 级:_10通信12班_学 号: 100507200_1005072032 1005072033_姓 名:_ 导 师:张大敏_ _成 绩: 2021 年 01 月 07 日欢迎下载精品学习资源通信技术创新课程设计任务书欢迎下载精品学习资源设计基于 ADC0832 地单片机数据采集系统设题目计设 计类型应用型导 师姓名张大敏欢迎下载精品学习资源基于 8 位串行模数转换器ADC0832 ,设计完成一个单片机数据采集系统.要主要求:容内1、设计
2、实现 ADC0832 模数转换电路,将单片机采集到得0 5V 电压信号用数码管显及示.目2、要求绘制系统原理框图、电路原理图、PCB 版图和程序流程图.标3、仔细进行系统软硬件设计、实施、调试,观看试验结果.4、具体记录实施过程中所遇到地问题及问题产生地缘由并制定解决方案.具地有器材需要相关电子元器件、试验板.设试验仪器需要运算机、示波器、万用表等.计条件计方案需要 3 人学划1 人主要进行系统方案设计,组织实施;数生1 人主要进行硬件设计实施调试;任及1 人主要进行软件设计实施调试.务计1、从接题开头收集资料、预备设计.划设2、第 1 周 查阅文献,制定设计方案,绘制系统原理框图、电路原理图
3、等.计进3、第 2 周绘制电路 PCB 版图,完成系统全部硬件电路和程序编制工作.程4、第 3 周系统调试和完善,同时编写完成设计报告.1、余锡存等 . 单片机原理及接口技术M. 西安 : 西安电子科技高校出版社,2000.参2、赵亮等 . 单片机 C 语言编程与实例 M. 北京:人民邮电出版社,2003.考3、赵晶 . protel 99 高级应用 M北京 : 人民邮电出版社出版,2000 年.文4、梁光明等 . 单片机与 ADC0832 地接口技术 J. 河南科技, 2006, ( 8): 48-49.献5、李庭贵等 . 基于 DAC0832和 AT89S52 地信号发生器设计J. 电子科
4、技 ,2021 , 25( 6): 104-106.欢迎下载精品学习资源摘要随着时代地进步,用指针式万用表测量小幅度直流电压已经显得有些不太便利.由于指针式地测量不够精确,随着长时间地使用可能会造成欧姆调零以及机械调零地磨损,这都会对数据地测量造成很多困难,而采纳数字式电压表来测量就可以防止这种情形地发生,而且操作更加便利 .下面本文将介绍一种由数字电路以及单片机构成地简易数字电压表地设计方法.数字电压表( DigitalVoltmeter )简称 DVM ,它是采纳数字化测量技术,把连续地模拟量(直流输入电压)转换成不连续、离散地数字形式并加以显示地外表本设计运用89C52 和 ADC083
5、2 进行 A/D 转换,依据数据采集地工作原理,设计实现数字电压表,最终完成单片机与PC 地数据通信 ,传送所测量地电压值 . 该数字电压表测量电压类型是直流, 测量范畴是 0-51V 本设计量程为 0-5V.电路包括 :数据采集电路地单片机最小化设计、单片机与PC 接口电路、单片机钟电路、复位电路等 .下位机采纳89C52 芯片,A/D 转换采纳 ADC0832 芯片 .通过 RS232 行口与 PC 进行通信 , 传送所测量地直流电压数据.关键词: STC89C52 单片机 ADC0832 模数转换器 LCD1602欢迎下载精品学习资源目 录第一章 绪 论11.1 系统设计任务分析1其次章
6、 总体方案设计与挑选地论证12.1 单片机最小系统12.1.1单片机地说明.12.1.2单片机地应用.12.1.3单片机地结构特点.2欢迎下载精品学习资源2.1.4单片机引脚配置 .32.2 模数转换模块介绍62.2.1 ADC0832概述 .62.2.2引脚功能及描述.72.2.3工作模式 .72.2.4单片机对 ADC0832 地掌握原理 .82.2.5 ADC0832应用原理框图 .92.3 LCD1602 显示92.3.1 LCD1602地基本结构.92.3.2 LCD1602地指令表 .10第三章 软件设计报告113.1 单片机软件设计113.1.1模数转换软件设计.113.1.2
7、LCD1602显示软件设计 .113.2 流程图设计113.2.1 主程序流程图113.2.2 液晶模块流程图133.2.3 电压显示流程图143.3 原理图设计153.4 PROTEUS仿真图163.5 PCB版图173.6 实物图18第四章疑难问题及解答18第五章总结与致谢19总结19致谢19参考文献20附 录20课程设计评语33欢迎下载精品学习资源第一章 绪 论1.1 系统设计任务分析本设计由 A/D 转换、数据处理及显示掌握等组成,测量0 5V 范畴内地输入电压值,由LCD1602 扫描显示,最大辨论率0.1V ,误差 0.02V.数字电压表地核心为ST89C52 单片机和ADC083
8、2 A/D转换集成芯片 .本系统地核心掌握芯片选用地是STC89C52RC. 单片机在各个技术领域中地迅猛进展,与单片机所构成地运算机应用系统地特点有关:1 单片机构成地应用系统有较大地牢靠性.2 系统构建简洁、易行,能便利地实现系统功能.3 由于构成地系统是一个运算机系统,相当多地功能由软件实现,故具有柔性特点和优异地性能价格比 .其次章 总体方案设计与挑选地论证2.1 单片机最小系统2.1.1 单片机地说明单片机地原名叫 Microcontroller ,即微型掌握器 .顾名思义,单片机有别于通用微型运算机,它是特地为掌握和智能仪器设计地一种集成度很高地微型运算机.其掌握功能强,有优异地性
9、能 /价格比,有很高地牢靠性.因而,单片机地应用范畴在不断地扩大,它已经成了人类生活中 不行缺少地工具 .下面介绍单片机在几个方面地典型应用.2.1.2 单片机地应用(1) 单片机在智能仪器中地应用单片机广泛地用于各种仪器外表中,使仪器外表数字化、微型化和智能化,提高它们地测量速度、测量精度和自动化程度,简化仪器外表地硬件结构,便于使用、修理和改进,提高其欢迎下载精品学习资源性能 /价格比 .(2) 单片机在机电一体化产品中地应用机电一体化是机械工业进展地方向.机电一体化产品是指,集机械技术、微电子技术、计 算机技术和掌握技术于一体,具有智能化特点地机电产品.例如,微机掌握地数控机床、机器人等
10、.单片机作为机电产品中地掌握器,能充分地发挥它地体积小、牢靠性高、功能强等优点,大大提高了机器地自动化、智能化程度. 3单片机在过程掌握中地应用过程掌握是微型机应用最多、最有效地方面之一,单片机广泛地应用于过程掌握.它既可以作为主机掌握,也可以作为分布式掌握系统地前端机,对现场地信息进行实时地测量和掌握.单片机可用于开关量掌握、次序掌握及规律掌握等.如锅炉掌握、电机掌握、机器人掌握、交通信号灯掌握、造纸纸浆浓度掌握、纸张定量水分及厚薄掌握、雷达与导弹掌握以及航天导航系统鱼雷制导系统掌握等.4单片机在运算机网络及通信中地应用由于高性能单片机中集成有SDLC 通信接口,因而使其在运算机网络及通信设
11、备中得到了广泛地应用 .例如: Intel 公司地 8044 ,由 8051 单片机及 SDLC 通信接口组合而成,用高性能地串行接口单元 SIU 代替传统地 UART ,采纳双绞线、半双工通信形式,特殊适合远距离通信 .以 8044 位基础组成位置总线是一种高性能、低价格地分布式掌握系统,传送距离可达 1200m,传送速度为 2.4Mbit/s ,网络节点为 28 个.此外,单片机在自动拨号无线电话网、串行自动呼叫应答设备、程控电话、无线电遥控等方面都有广泛地应用 . 5单片机在家用电器方面地应用单片机广泛地应用于家用电器产品中,例如:洗衣机、电冰箱、微波炉、电饭煲、高级智能玩具、收录机等配
12、上单片机后 ,大大提高了产品地性能,倍受人们地宠爱 .可以说 ,单片机在人们日常生活中应用所受到地限制主要不是技术问题,而是制造力和技巧上地问题 .2.1.3 单片机地结构特点掌握电路设计是系统地掌握和数据处理地核心,而作为掌握核心地单片机种类很多,如PIC 等等 .依据任务书地要求以及系统实际地需要,本次毕业设计采纳STC89C52RC 作为系统地微掌握器芯片 .特点是, STC89C52RC 地内核和AT51 系列单片机一样,故引脚也相同.但是STC89C52RC 可以通过 STC_ISP 软件下载进行烧录 .欢迎下载精品学习资源2.1.4 单片机引脚配置图 2.1 引脚配置图鉴于 STC
13、89C52RC 与 MCS-51 单片机类似,现介绍MCS-51 单片机如下文 .MCS-51 单片机采纳 40 引脚双列直插封装( DIP )形式 .对于 CHMOS 单片机除采纳 DIP 形式外,仍采纳方形封装工艺 .由于受到引脚数目地限制,所以有部分引脚具有其次功能 .在单片机地 40 条引脚中,有 2 条用于主电源地引脚, 2 条外接晶体地引脚,掌握或其他电源复用引脚 RST/ Vpd 、 ALE 、和 VPP ,32 条输入 /输出引脚 .下面就本系统用到地引脚分别说明这些引脚地名称和功能 .(1) 主电源引脚 V CC 和 GND VCC :接 +5V 电源GND :接电源地(2)
14、 钟电路引脚 XTAL1 和 XTAL2XTAL1 :接外部晶体地一端 .在单片机内部,它是反相放大器地输入端,该放大器构成了片内振荡器 .在采纳外部时钟电路时,对于HMOS 单片机,此引脚必需接地;对CHMOS 单片机,此引脚作为驱动端.XTAL2 :接外部晶体地另一端.在单片机内部,接至上述振荡器地反相放大器地输出端,振荡器地频率是晶体振荡频率.如采纳外部时钟电路时,对于HMOS 单片机,该引脚输入外部时钟脉冲;对于 CHMOS 单片机,此引脚应悬空.欢迎下载精品学习资源(3) 信号引脚 RST/VpdRST/Vpd: 复位 /备用电源输入端 .单片机上电后,只要在该引脚上输入 24 个振
15、荡周期( 2 个机器周期)宽度以上地高电平就会使单片机复位;如在 RST 与 VCC 之间接一个 10F地电容,而在 RST 与 GND 之间接一个 8.2K地下拉电阻,就可实现单片机上电自动复位 .RST/Vpd 具有复用功能,在主电源VCC 掉电期间,该引脚可接上+5V 备用电源 .当 VCC 下掉到低于规定地电平,而Vpd 在其规定地电压范畴内时,Vpd 就向片内 RAM 供应备用电源, 以保持片内 RAM 中地信息不丢失,复电后能连续正常运行.(4) 输入 /输出( I/O )引脚 P0、P1、P2 和 P3MCS-51 单片机有 4 个双向并行地 8 位 I/O 口 P0 P3, P
16、0 口为三态双向口,可驱动8 个TTL 电路, P1、P2、P3 口为准双向口(作为输入时,口线被拉成高电平,故称为准双向口),其负载才能为 4 个 TTL 电路 .P0.0-P0.7:P0 口是一个 8 位双向 I/O 端口.在拜访片外储备器时,它分时供应低8 位地址和作 8 位双向数据总线 .在 EPROM 编程时,从 P0 口输入指令字节;在验证程序时,就输出指令字节(验证时,要外接上拉电阻).P0 口能以吸取电流地方式驱动8 个 LSTTL 负载.图 2.2 P0 口 1 位结构图P1.0-P1.7:P1 口是 8 位准双向 I/O 端口 .在 EPROM 编程和程序验证时,它输入低8
17、 位地址.P1 口能驱动 4 个 LSTTL 负载 .欢迎下载精品学习资源图 2.3 P1 口 1 位结构图P2.0-P2.7:P2 口是一个 8 位准双向 I/O 端口.在 CPU 拜访外部储备器时,它输出高8 位地址.在对 EPROM 编程和程序验证时,它输入高8 位地址 .P2 口可驱动 4 个 LSTTL 负载 .图 2.4 P2 口 1 位结构图P3.0-P3.7:P3 口是 8 位准双向 I/O 端口 .它是一个复用功能口 .作为第一功能使用时,为普 通 I/O 口,其功能和操作方法与P1 口相同 .作为其次功能使用时,各引脚地定义如表3-1 所示.P3 口地每一条引脚均可独立定义
18、为第一功能地输入输出或其次功能.P3 口能驱动 4 个 LSTTL 负载 .欢迎下载精品学习资源图 2.5 P3 口 1 位结构图表 2.1:口线其次功能P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6P3.7RXD 串行口输入 TXD 串行口输出) INT0 外部中断 0 输入 INT1 外部中断 1 输入 T0 定时器 0 地外部输入) T1 定时器 1 地外部输入)WR 外部数据储备器 “写”信号输出)RD 外部数据储备器 “读 ”信号输出)2.2 模数转换模块介绍2.2.ADC0832概述ADC0832 是美国国家半导体公司生产地一种8 位辨论率、双通道A/D 转换
19、芯片 .由于它体积小,兼容性,性价比高而深受单片机爱好者及企业欢迎,其目前已经有很高地普及率.学习并使用 ADC0832 可是使我们明白A/D 转换器地原理,有助于我们单片机技术水平地提高.ADC0832 主要特性如下:欢迎下载精品学习资源8 位辨论率;逐次靠近式 A/D 转换器; 双通道 A/D 转换;输入输出电平与 TTL/CMOS相兼容;5V 电源供电时输入电压在05V 之间; 工作频率为 250KHZ ,转换时间为 32S;一般功耗仅为15mW ;8P、14PDIP (双列直插)、 PICC 多种封装;商用级芯片温宽为0C to +70 C,工业级芯片温宽为 - 40C to +85
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