【正文】 到的電壓值保存到 PC 機(jī)中。數(shù)據(jù)輸出及顯示就是把數(shù)據(jù)以適當(dāng)?shù)男问竭M(jìn)行輸出和顯示。輸入通道要實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)對(duì)象的檢測(cè)，采樣和信號(hào)轉(zhuǎn)換工作。同時(shí)兼顧系統(tǒng)的性能指標(biāo)，采用了四位數(shù)碼管進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示，分別顯示模擬通道數(shù)以及采集到的模擬電壓的數(shù)值。在科學(xué)研究中，應(yīng)用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可獲得大量的動(dòng)態(tài)信息，是研究瞬間物理過(guò)程的有力工具，也是獲取科學(xué)奧秘的重要手段之一。本系統(tǒng)具有 自動(dòng)輪流顯示 8 個(gè)通道模擬信號(hào)的數(shù)值并可以通過(guò)按鍵切換通道的功能。通過(guò)對(duì)所設(shè)計(jì)的 8 路模擬信號(hào)數(shù)值顯示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，達(dá)到了最小分辨率為 ， 最大顯示數(shù)值為 255， 測(cè)量電壓最大值為 5V 的技術(shù)指標(biāo)，基本達(dá)到了任務(wù) 書(shū)的要求。 總之，不論在哪個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域中，數(shù)據(jù)采集與處理越及時(shí)，工作效率就越高， 取得的經(jīng)濟(jì)效益就 越 好。本系統(tǒng)經(jīng)設(shè)計(jì)調(diào)試達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)要求，能夠標(biāo)準(zhǔn)地自動(dòng)輪流顯示 8 路模擬電壓數(shù)值量，精度為 ，誤差系數(shù)為 。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理要用存儲(chǔ)器把采集到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來(lái)，建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，并進(jìn)行管理和調(diào)用。 高精度的模擬信號(hào)顯示不但價(jià)格相對(duì)高 .而且很多只適用于工作的生產(chǎn)中 ,為了克服以上的缺點(diǎn) ,于是選擇了做這樣一個(gè) 8 路輸入模擬信號(hào)數(shù)值顯示電路 ，工作穩(wěn)定可靠，體積小、集成度高、靈敏度高、響應(yīng)時(shí)間短、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。 8 路模擬信號(hào)數(shù)值顯示電路 麗水學(xué)院 2021 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 第二章 系統(tǒng)的方案論證分析與總體設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)目標(biāo) 設(shè)計(jì)一個(gè) 8路輸入模擬信號(hào)數(shù)值顯示電路，具體要求如下： ； 8個(gè)通道模擬信號(hào)的數(shù)值； ； 255； 5V。所以在該系統(tǒng)中控制器的設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的。 綜上所述，方案一要擴(kuò)展 外部存儲(chǔ)器及地址鎖存器，使 IO 大大減少 .且增加了電路復(fù)雜程度。由于雙積分方法的二次積分時(shí)間比較長(zhǎng)，因此 A/D 轉(zhuǎn)換速度慢（約 1~10 次 /秒），而精度可以做的比較高。 總體設(shè)計(jì) 由于 AT8S52 單片機(jī)的設(shè)計(jì)時(shí)間有限其精度不是很高，它的測(cè)溫范圍在 0～ 255V 之間，可以直接應(yīng)用在對(duì)電壓精度要求不高的各種現(xiàn)場(chǎng)。 AT89S52單片機(jī)的性能及應(yīng)用 單片機(jī)是早期 Single Chip Microputer 的直譯，它反映了早期單片機(jī)的形態(tài)和本質(zhì)。它不同于一般通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，即程序和數(shù)據(jù)共用一個(gè)空間的馮諾伊曼 (Von Neumann)結(jié)構(gòu)。其 主要特征如下： ○18位 CPU ○2內(nèi)置 4K 字節(jié)可重復(fù)編程 Flash，可重復(fù)擦寫(xiě) 1000 次 ○3完全定態(tài)操作： 0Hz~24Hz，可輸出時(shí)鐘信號(hào) ○4128B的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 ○532根可編程 I/O 線(xiàn) ○62個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器 ○7中斷系 統(tǒng)有 6 個(gè)中斷源，可編為兩個(gè)優(yōu)先級(jí) ○8一個(gè)全雙工可編程串行通道 ○9具有兩種節(jié)能模式：閑置模式和掉電模式 值得注意的是， P0、 P P P3 口作為普通 I/O 口使用時(shí)都是準(zhǔn)雙向口結(jié)構(gòu)，其輸入操作和輸出操作本質(zhì)不同，輸入操作是讀引腳狀態(tài)，輸出是對(duì)鎖存器的寫(xiě)入操作。然后，再讀引腳，例如：要將 P1 口 的狀態(tài)讀入到累加器 A 中，應(yīng)執(zhí)行以下兩條指令： MOV P1， 0FFH ； P1 口置入方式 MOV A， P1 ；讀 P1 口引腳狀態(tài)到 A 另外， I/O 口的端口自動(dòng)識(shí)別功能，保證了無(wú)論是 P1 口（低 8 位地址） P2口（高 8 位地址）的總線(xiàn)復(fù)用，還是 P3 口的功能復(fù)用，內(nèi)部資源自動(dòng)選擇而不需要用指令進(jìn)行狀態(tài)選擇。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，要求能同時(shí)輸入 8路模擬信號(hào)，故在本設(shè)計(jì)中采用了 8路的模數(shù)轉(zhuǎn)換器 AD0809；由單片機(jī) AT89C52提供控制信號(hào)控制 AD0809，并對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過(guò)軟件編程實(shí)現(xiàn) 8路模擬信號(hào)電壓數(shù)值自動(dòng)輪流顯示；為得到 8路模擬信號(hào)的數(shù)值進(jìn)行輪流顯示，本設(shè)計(jì)中采用了四個(gè)數(shù)碼管，通過(guò)軟件直接譯碼，間接驅(qū)動(dòng) 4個(gè)共陽(yáng)極數(shù)碼管，并通過(guò)動(dòng)態(tài)顯示來(lái)輪流顯示 4個(gè)數(shù)碼管。此信號(hào)可用做A/D轉(zhuǎn)換是否結(jié)束的檢測(cè)信號(hào)，或向 CPU申請(qǐng)中斷的信號(hào)； ENABLE：輸出允許信號(hào)。 C為 最高位， A為最低位； D7~D0： 數(shù)字量輸出端； VREF（ +） ， VREF（ ） ：參考電壓端子。該電路模塊的工作過(guò)程：第 22 腳 ALE 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 START為測(cè)試控制，當(dāng)輸入一個(gè) 2us寬高電平 脈沖時(shí)，就開(kāi)始 A/D轉(zhuǎn)換； 7腳EOC 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 ENABLE為 A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出8 路模擬信號(hào)數(shù)值顯示電路 麗水學(xué)院 2021 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 允許控制，當(dāng) ENABLE腳為高電平時(shí)， A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)從端口輸出；則可讀出數(shù)據(jù)。片上 Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。 ALE/PROG： 地址鎖存控制信號(hào)（ ALE）是訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低 8 位地址的輸出脈沖。具體的數(shù)據(jù)處理過(guò)程，將在軟件設(shè)8位A/D轉(zhuǎn)換器三態(tài)輸出鎖存緩沖器地址鎖存與譯碼????????8位模擬開(kāi)關(guān)Vref(+)12Vref()16ADC08097EOCMsbD7D01920211881517141113VccGNDOE910CLKSTART6ALE22ADDC23ADDB24ADDA25IN754321282726IN01234567891011121314 1516171819202122232425262728ADC0809IN3IN4IN5IN6IN7STARTEOCD3OECLOCKVccVref(+)GNDD1IN2IN1IN0ADDAADDBADDCALED7D6D5D4D0D2Vref()8 路模擬信號(hào)數(shù)值顯示電路 麗水學(xué)院 2021 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 計(jì)中進(jìn)行詳細(xì)介紹。 “米 ”字段 LED的字型碼由于有 15個(gè)段發(fā)光二極管，所以字型碼為兩個(gè)字節(jié)。 由 N片 LED顯示塊可拼接成 N位 LED顯示器。段選線(xiàn)控制顯示字符的字型，而位選線(xiàn)則控制顯示位的亮、暗； LED顯示器有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種顯示方式，一是 LED靜態(tài) 顯示方式、二是動(dòng)態(tài)顯示。本設(shè)計(jì)用的是陽(yáng)極驅(qū)動(dòng)。這種顯示方式接口，編程容易，管理也簡(jiǎn)單，付出的代價(jià)是占用口線(xiàn)資源較多。因此在顯示位數(shù)較多的情況下，一般都采用動(dòng)態(tài)顯示方式。 同樣為了簡(jiǎn)化電路，且充分利用單片機(jī)的資源，采用了軟件譯碼代替硬件譯碼 的方式，來(lái)進(jìn)行數(shù)值顯示。 本章詳細(xì)敘述了 8 路模擬信號(hào)數(shù)值顯示的硬件電路的結(jié)構(gòu)，分析了各個(gè)硬件電路的工作原理。在本設(shè)計(jì)中，軟件 設(shè)計(jì)要力求做到以下幾點(diǎn) [6]： 1．軟件結(jié)構(gòu)清晰，簡(jiǎn)捷，流程合理。 4．運(yùn)行狀態(tài)實(shí)現(xiàn)標(biāo)志化管理。軟件抗干擾是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)提高可靠性的有利措施。每個(gè)通道的數(shù)據(jù)顯示時(shí)間在 1s 左右。程序執(zhí)行開(kāi)始地址 LJMP START 。定時(shí)器 T0 中斷入口地址 RETI 。定時(shí)器 T1 中斷入口地址 RETI 。定時(shí)器 T2 中斷入口地址 RETI 。測(cè)量所得的 A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)放在 70H～ 77H內(nèi)存單元中。 具體程序清單見(jiàn)附件二。系統(tǒng)常見(jiàn) 的出錯(cuò)現(xiàn)象 : 死機(jī)、被控對(duì)象誤操作和定時(shí)不準(zhǔn) , 他們主要由于內(nèi)部程序指針錯(cuò)亂使程序進(jìn)入 “死循環(huán) ”和 RAM 資料被沖亂或改變導(dǎo)致的 。在控制器的軟件設(shè)計(jì)中，采用匯編語(yǔ)言設(shè)計(jì)程序，編程、調(diào)試方便。如果單片機(jī)沒(méi)工作，則看振蕩電路是否正常，檢測(cè) 18， 19腳的電壓是否在 。 經(jīng)檢測(cè)完畢無(wú)異常情況之后，可以通過(guò)燒寫(xiě)器下載程序進(jìn)行調(diào)試。 系統(tǒng)改進(jìn)設(shè)想 本設(shè)計(jì)可進(jìn)一步進(jìn)行指標(biāo)和性能的完善，比如：可以擴(kuò)大電壓的量程范圍，可以通過(guò)自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)；可以采用 C語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)，提高顯示數(shù)值顯示精度，并可顯示模擬電壓的實(shí)際值。從而進(jìn)一步鞏固專(zhuān)業(yè)知識(shí)，學(xué)會(huì)正確運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、查閱有關(guān)資料及手冊(cè)的方法。 這次設(shè)計(jì)選用匯編語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)程序，一方面是因?yàn)閰R編語(yǔ)言比較精簡(jiǎn)，且具有方便的模塊化編程技術(shù)，它本身并不依賴(lài)于機(jī)器硬件系統(tǒng)，基本上不做修改就可根據(jù)單片機(jī)的不同較快地移植過(guò)來(lái)。（ 2）傳播路徑。 選擇一個(gè)抗干擾能力強(qiáng)的器件比之任何方法都有效，我想這點(diǎn)應(yīng)該最重要。也感謝家人和同學(xué)對(duì)我支持。謝謝！ 8 路模擬信號(hào)數(shù)值顯示電路 麗水學(xué)院 2021 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 附錄一 源程序 。 。 。************************************* 。************************************* ORG 0000H 。中斷返回（不開(kāi)中斷） ORG 000BH 。中斷返回（不開(kāi)中斷） ORG 001BH 。中斷返回（不開(kāi)中斷） ORG 002BH 。************************************* 。************************************* CLEARMEMIO: CLR A 。 LOOPMEM: MOV R0,A 。 MOV P0,A 。子程序返回 。* 主 程 序 * 。測(cè)量一次 AJMP MAIN2 ?？詹僮? LJMP START 。返回 MAIN 循環(huán) NOP 。重新復(fù)位起動(dòng) 。顯示通道路數(shù)（ 18） DISLOOP1: MOV A,R0 。商入 7AH MOV A,10 。商入 79H MOV 78H,B 。每路顯示時(shí)間控制 8 路模擬信號(hào)數(shù)值顯示電路 麗水學(xué)院 2021 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 INC R0 。8 路顯示完子程序結(jié)束 。MOV 84h,70H 。顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為三位十進(jìn)制 BCD 碼存入 MOV B,100 。A 放入數(shù) 10 XCH A,B 。余數(shù)入 78H MOV R2,0FFH 。顯示通道路數(shù)（ 18） sjmp tguo zhuan: INC 84h 。8 路顯示完子程序結(jié)束 。關(guān)顯示 MOV A,R5 。取段碼表首址 MOVC A,A+DPTR 。指向下一地址 MOV A,P3 。掃描字放入 R5 暫存 MOV P3,0FFH 。 RET 。 。模數(shù)轉(zhuǎn)換測(cè)量子程序 TEST: CLR A 。轉(zhuǎn)換 8 次控制 LCALL TESTART 。 TESTART: SETB 。 SETB 。CLR 。 RET 。8090 輸出允許 MOV A,P0 。內(nèi)存地址加 1 MOV A,P2 。清進(jìn)位標(biāo)志 CJNE A,08H,TESTCON 。 P2 口置 0 MOV A,0FFH 。 P3 口置 1 RET