2022年单片机课程设计-智能仪器.pdf

《2022年单片机课程设计-智能仪器.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年单片机课程设计-智能仪器.pdf（25页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、学 院：计算机科学与信息工程专 业：软件工程学 号：2012-2013 学年 第一学期论文题目：单片机系统设计开发应用智能仪器精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 姓 名：高红斌日 期：2013 年 12 月 1 日单片机系统设计开发应用智能仪器一、设计要求及目的本实验通过一个单通道通用型智能仪器的软硬件系统设计，将这学期学过的单片机原理加以综合运用，以此掌握单片机应用系统的设计要领，本次试验设计的总体目标是一路电压信号输入和两路报警

2、开关量输出控制功能，其中信号电压范围05VDC ，AD采样分辨率 8bit ，数码管显示信息为： 以为参数字符和三位十进制采样值，控制参数有两个，即下限报警值L 和上线报警值 H ，当采样值大于 H时，高位报警继电器接通 （用 LED状态灯 D1亮表示）；当采样值小于L 时，下位报警继电器接通（用 D2表示） ；当采样值介于L 和 H之间时，两路报警器功能均被解除（ D1和 D2均熄灭表示）二、实验环境精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 25 页 - - - - - - - - -

3、 - 微型计算机一台， proteus 软件,keilC编译器。三、元器件列表，图表 1四、实验原理本实验选用了一只六联共阴极数码管显示器，按照动态显示原理接线，其中段码通过锁存器74LS245驱动后接于 P0口，位码则有反相器 74LS04驱动后接于。 A/D 转换器采用逐次逼近方式的芯片 ADC0809 ，其并行数据输出端直接连接于P2口，4 个控制端 CLOCK,START,EOC,和 OE分别接于，采用查询法等待转换精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 25 页 - - -

4、- - - - - - - 结束，转换时钟利用定时器中断产生。四个面板按键通过8 位串行输入并行输出移位寄存器74LS164与单片机接口，其移位时终端与单片机的TXD引脚相连，串行数据端（1 和 2 脚）与单片机的 RXD 引脚相连，串口输出功能采用汇编语言与C51语言混合编程实现。软件系统采用一个有多个功能模块构成的程序，模块之间相互依赖，他们之间的关系如图，程序有主要的两个功能模块组成控制模块和菜单模块。这两个模块能够同时运行。这里，“同时”的意思是指用户进行菜单操作的时候，程序还能采集数据并进行控制。图表 2软件系统结构组成“控制”和“菜单”这两个主要的模块都是建立在其他小模块的基础上的

5、， 比如控制模块建立在A/D转换和 LED 显示的基础精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 上，菜单建立在按键检测和LED显示的基础上，而按键检测又建立在串口输出的基础上。下表列出了各个模块的主要函数。图表 3各个模块的主要函数和功能五、程序源代码/void ad_init();void control_thread();void menu_thread();void main() 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - -

6、- - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 25 页 - - - - - - - - - - ad_init();while (1)menu_thread();control_thread();/#define MENU_ON 0#define MENU_OFF 1#define MENU_NUM 2#define MENU_MAX 999#define MENU_MIN 0unsigned char param_value = 100, 150;unsigned char menu_status = MENU_OFF;精品资料 - - -

7、 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 25 页 - - - - - - - - - - char _menu_name = L,H; / 参数名的符号unsigned char _menu_value = 0,0; / 供显示用的参数数组unsigned char _menu_idx = 0; / 参数序号char get_key();void print(char name, unsigned int value);void menu_thread(void) char i = 0;char key

8、= get_key(); if (menu_status = MENU_OFF) / 当前菜单为关闭状态时if (key = 0) / 若按键 0 已被按下menu_status = MENU_ON; / 置当前菜单为打开状态精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 25 页 - - - - - - - - - - _menu_idx = 0; / 设置参数序号 0/ 将所有参数当前值取出，送入供显示的参数数组中for (i = 0 ; i MENU_MAX) _menu_value_m

9、enu_idx = MENU_MAX;精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 25 页 - - - - - - - - - - else if (key = 3) / 若按键 3 按下，则参数值减10_menu_value_menu_idx -= 10;if (_menu_value_menu_idx MENU_MIN) _menu_value_menu_idx = MENU_MIN;if (menu_status = MENU_ON) / 菜单状态为开时 , 显示参数值print(_

10、menu_name_menu_idx, _menu_value_menu_idx); /#include 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页，共 25 页 - - - - - - - - - - sbit P32 = P32;sbit P33 = P33;sbit P34 = P34;sbit P35 = P35;sbit P37 = P37;unsigned char ad() P33 = 0;P33 = 1;P33 = 0;while(!P34);P35 = 1;return P

11、2;void ad_init() TMOD = 0 x02;精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页，共 25 页 - - - - - - - - - - TH0 = 0;TL0 = 0; ET0 = 1;TR0 = 1;EA = 1;void _ad_clock(void) interrupt 1 P32 = P32;/#includesbit P16=P16;sbit P17=P17;unsigned char ad();void print(char name, unsigned i

12、nt value);extern unsigned char param_value2;精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 12 页，共 25 页 - - - - - - - - - - extern char menu_status;void control_thread() / 第 1 步:A/D 转换unsigned char value = ad();/ 第 2 步: 根据采样值控制 LED灯if (value param_value1) P16 = 0;P17 = 1; else i

13、f (value = param_value0) P16 = 0;P17 = 0; else P16 = 1;P17 = 0;精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 13 页，共 25 页 - - - - - - - - - - / 第 3 步: 如果菜单是关闭的，显示采集到的数值if (menu_status = 1) print( , value);/#include #define CHECK_KEY_DOWN 0 / 处在检测按键压下阶段标志#define CHECK_KEY_UP 1 /

14、 处在检测按键抬起阶段标志#define KEY_UP 0 / 按键抬起标志#define KEY_DOWN 1 / 按键压下标志sbit _p33 = P33;sbit _p34 = P34;sbit _p35 = P35;精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 14 页，共 25 页 - - - - - - - - - - sbit _p36 = P36;char _key_status = CHECK_KEY_DOWN; / 按键检测状态（初值为检测压下阶段）char _key_idx =

15、0; / 按键序号void serial(char byte);char _check_key(unsigned char _key_idx) / 检 查按 键状态serial(0 x01_key_idx); / 将待查按键键码转换成扫描码后输出if (_p36 = 0) / 根据 P36状态决定返回值return KEY_DOWN; else return KEY_UP;char get_key(void) 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 15 页，共 25 页 - - - - - -

16、- - - - char result = -1; /无键按下时键值为 -1if (_key_status = CHECK_KEY_DOWN) / 如果当前处于检查压下阶段，进行以下操作if (_check_key(_key_idx) = KEY_DOWN) / 判 断当 前扫描键的状态，若为压下标志则_key_status = CHECK_KEY_UP; /将检查阶段标志设置为抬起 else / 否则，将检查阶段标志设置为压下if (+_key_idx = 4) / 判断是否4 个按键已经轮流扫描一遍_key_idx = 0; / 是，则将待扫描按键号设为0 else if (_key_st

17、atus = CHECK_KEY_UP) /如果当前处于检查抬起阶段，进行以下操作if (_check_key(_key_idx) = KEY_UP) / 判断当前扫描键的状态，若为抬起标志则精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 16 页，共 25 页 - - - - - - - - - - result = _key_idx; / 键值输出_key_status = CHECK_KEY_DOWN; /按键检查阶段标志改为压下if (+_key_idx = 4) / 判断是否4 个按键已经轮流扫

18、描一遍_key_idx = 0; / 是，则将待扫描按键号设为0return result;/#includechar code map1=0 x3F,0 x06,0 x5B,0 x4F,0 x66,0 x6D,0 x7D,0 x07,0 x7F,0 x6F;char code map2=0 x00,0 x76,0 x38;精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 17 页，共 25 页 - - - - - - - - - - char _convert(char c)if(c= )return m

19、ap20;else if(c=H)return map21;else if(c=L)return map22;else if(c=0&c=9)return map1c-0;return 0;void _delay()int i=0,j=0;for(i=0;i10;i+)for(j=0;j 1 ; i-) bufi = 0 + value % 10;value /= 10;if (value = 0) break;i-;for ( ; i = 1 ; i-) 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第

20、19 页，共 25 页 - - - - - - - - - - bufi = ;buf0 = name;for (i = 0 ;i 6 ;i+) P1 &= 0 xC0;P1 |= (1 &1D1324561081112913U474LS16412U2:A74LS0434U2:B74LS0456U2:C74LS041312U2:D74LS041110U2:E74LS0498U2:F74LS04R110kR210kR310kR410kR510kR620OUT121ADD B24ADD A25ADD C23VREF(+)12VREF(-)16IN31IN42IN53IN64IN75START6OU

21、T58EOC7OE9CLOCK10OUT220OUT714OUT615OUT817OUT418OUT319IN228IN127IN026ALE22U3ADC0808D1LED-YELLOWD2LED-YELLOWX1CRYSTALC130pFC230pFC310uFR710kR8100R9100+5V+5VD3LED-YELLOWD4LED-YELLOWD5LED-YELLOWD6LED-YELLOWR10100R11100R12100R13100R151kR141kR161kR171kU3(IN0)图表 5测控状态运行效果g1g2g3g4g5g6s0s7s6s5s4s3s2s1s0s2s2s

22、3s4s5s6s7c0c5c4c3c2c1c0c1c2c3c4c5p20p21p22p23p24p25p26p27p10p30p31p11p32p33p34p12p35p36p13p14p15p10p11p12p13p14p15p27p33p34p32p26p25p24p23p22p21p20p35Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7Q7Q6Q5Q4P36P36P36P36P30P31p22p23p24p21g1g2g3g4XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/

23、AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C51A02B018A13B117A24B216A35B315A46B414A57B513A68B612A79B711CE19AB/BA1U274

24、LS245SRG8RC1/-&1D1324561081112913U474LS16412U2:A74LS0434U2:B74LS0456U2:C74LS041312U2:D74LS041110U2:E74LS0498U2:F74LS04R110kR210kR310kR410kR510kR620OUT121ADD B24ADD A25ADD C23VREF(+)12VREF(-)16IN31IN42IN53IN64IN75START6OUT58EOC7OE9CLOCK10OUT220OUT714OUT615OUT817OUT418OUT319IN228IN127IN026ALE22U3ADC08

25、08D1LED-YELLOWD2LED-YELLOWX1CRYSTALC130pFC230pFC310uFR710kR8100R9100+5V+5VD3LED-YELLOWD4LED-YELLOWD5LED-YELLOWD6LED-YELLOWR10100R11100R12100R13100R151kR141kR161kR171kU3(IN0)图表 6精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 23 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 参数设置状态运行效果七、总结通过本次试验，

26、我发现了自己对学习单片机和做实验中存在两个主要缺点：一是依赖性很大，刚开始编程序时喜欢套用书上的语句，希望从书上找到源代码， 但是当我从别处找来源代码时，却很难读懂别人写的代码， 也就是对语句的理解不够。 于是当我在调试程序控制protues 仿真软件时出现了很多的问题， 而我也不知道该怎么样修改，因为眼前的程序都是自己写的和别人写的拼凑起来的，没有很清楚的理解哪些代码控制哪些功能， 没法知道哪里错了。 但是经过我不断的改错，看 c 语言书，最后终于调试出来了，通过实验我发现编程是一件很严肃的事情，容不得半点错误。二是基础知识的薄弱，在用C语言编程时， 才发现自己 C语言真的太差劲了， 虽然这

27、门课程我在大一下学期早就学过， 但是就目前所掌握的C语言知识， 对于单片机编程远远不够。 C语言也是我们以后学各种语言的基础，必须要花大量的时间温习强化。在通过本次课程中，我遇到很多问题，但是与此同时，我们也学到了很多， 对我以后的学习会产生影响： 不管做什么事 , 计划是很重要的；做事要多动脑 , 选出最好的方法；要注意细节。细节决定成败；最后，也是最重要的一点， 通过这次课题，我们学到了很多有关单片精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 24 页，共 25 页 - - - - - - - -

28、- - 机方面的知识，也对单片机有了更深入的了解。使我们受益匪浅。在电子技术应用领域中，单片机的应用愈来愈多地应用到各行各业。 要开发单片机的应用， 不但要掌握单片机硬件和软件方面的知识，而且还要深入了解各应用系统的专业知识，融会贯通和有机结合， 才能设计出优良的应用系统。 培养自己接受新知识的自学能力，掌握芯片发展动态。培养自己的创新精神，在原有的基础上进行改进，使之功能不断完善。当然，最重要到还是态度，无论做什么事情，足够认真，足够坚强，足够毅力，足够决心，足够勇气，就一定能办到。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 25 页，共 25 页 - - - - - - - - - -