【正文】 果與實(shí)際的設(shè)定值相差不是很大，誤差都是在 1%以內(nèi)，在接受的范圍之內(nèi)。在在顯示過程中包括， TLC2543 模擬信號(hào)采集，數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)顯示等過程。在在顯示過程中包括， TLC2543 模擬信號(hào)采集，數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)顯示等過程。 圖 21 信號(hào)值顯示畫面 矩陣式鍵盤操作簡單明了，很方便。 設(shè)計(jì)總結(jié) 本設(shè)計(jì)從開題到結(jié)束，經(jīng)過一段比較長的時(shí)間 ,從方案確定，查閱 A/D 重要的知識(shí)，了解各種 A/D 芯片。在 A/D數(shù)據(jù)采集部分， TLC2543是關(guān)鍵芯片，首先了解其功能，熟悉其各個(gè)引腳。 軟件設(shè)計(jì)，主要是程序代碼的調(diào)試，其中關(guān)鍵是液晶的顯示驅(qū)動(dòng)函數(shù)，以及AD數(shù)據(jù)采集函數(shù)。 在這次設(shè)計(jì)中，體會(huì)到基礎(chǔ)是非常關(guān)鍵，如果你沒有這些基礎(chǔ)，你的一切都是天 馬行空。從設(shè)計(jì)系統(tǒng)的硬件來說單片機(jī)是最關(guān)鍵的一部分，單片機(jī)外圍基本電路也是比較復(fù)雜。這些都是非常關(guān)鍵，不能出現(xiàn)任何差錯(cuò)。沒一次都是需要不斷的嘗試。對(duì)于本次設(shè)計(jì)，顯示界面簡單，明了清晰，操作方便。信號(hào)只要發(fā)生很小變化，都能有感應(yīng)。而且選用了體積小、功能全的 12位 TLC2543作為 A/D 轉(zhuǎn)換器同時(shí)采用 C51對(duì)系統(tǒng)編程，使系統(tǒng)具有易實(shí)現(xiàn)、易編程、可移植、體積小、功耗低等優(yōu)點(diǎn) ,本設(shè)計(jì)電路結(jié)構(gòu)簡單，顯示和操作界面清晰明了，且采集的數(shù)據(jù)精度高，能采集通道數(shù)多。感謝老師對(duì)我的關(guān)懷和細(xì)心指導(dǎo)。 指導(dǎo) 老師那兢兢業(yè)業(yè)的治學(xué)態(tài)度、敏銳創(chuàng)新的科學(xué)思維和身體力行的工作作風(fēng)是我收獲的最大財(cái)富。同時(shí)在文檔整理中還提供了寶貴的意見。本系統(tǒng)可應(yīng)用于實(shí)驗(yàn) 室監(jiān)控或工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制等多種場(chǎng)合的多路數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集。 34 致 謝 本設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合型設(shè)計(jì)，它涉及硬件設(shè)計(jì)、單片機(jī) C51高級(jí) C 語言編程和電子專業(yè)的知識(shí)。而且系統(tǒng)采樣精度為 12位，精度是非常高。 最后進(jìn)行整體的調(diào)試，以及數(shù)據(jù)采集部分仿真。以及液晶的驅(qū)動(dòng)程序，還有最重要的一部分就是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)部分?jǐn)?shù)據(jù)采集。同樣需要仔細(xì)琢磨。通過設(shè)計(jì)我學(xué)到了很多也懂得了很多。 將硬件和軟件結(jié)合進(jìn)行仿真和調(diào)試，調(diào)試過程中出現(xiàn)了顯示結(jié)果不正確，顯示界面錯(cuò)誤等一系列錯(cuò)誤。電路設(shè)計(jì)的每一步都需要認(rèn)真對(duì)待。都投入大量精力。 32 圖 22 矩陣式鍵 盤 將仿真與調(diào)試結(jié)合起來，兩次結(jié)果都是非常成功，仿真主要目的是測(cè)試仿真數(shù)據(jù)采集模塊的其功能。若要返回去顯示別的通信號(hào)值，按返回鍵，液晶重新進(jìn)入圖 19界面。若要返回去顯示別的通信號(hào)值，按返回鍵，液晶重新進(jìn)入圖 20 界面。 液晶顯示系統(tǒng)調(diào)試 將寫好的代碼編譯好，然后下載到進(jìn) 單片機(jī)系統(tǒng)，復(fù)位系統(tǒng)，開始系統(tǒng)初始化，顯示開機(jī)畫面后，直接進(jìn)入通道選擇畫面，畫面如圖 20,使用按鍵顯示選擇 31 那個(gè)畫面，使用 16 號(hào)鍵確定選擇 TLC2543 那一通道的模擬信號(hào)值。只是顯示的方式不同，仿真結(jié)果完全符合要求。 采集系統(tǒng)仿真 與分析 由于由于數(shù)據(jù)采集模塊是單獨(dú)模塊，故這里采用 proteus 進(jìn)行仿真，在仿真原理圖中采用 8 位數(shù)碼管顯示，可根據(jù)要求顯示幾位數(shù)字，為了方便這里采用的是 5V 的標(biāo)準(zhǔn)電壓，此仿真原理圖中數(shù)碼管占用 P0 和 P2 口，則 TLC2543 的連 30 接口線為 P1 口。 看到非常理想化的模擬的實(shí)物運(yùn)行狀態(tài)和過程。從理論上講仿真中任何一種儀器可以在一個(gè)電路中隨便的調(diào)用。可以仿真各種常用的MCU 及其外圍電路 （ 如 LCD， RAM， ROM， 鍵盤馬達(dá) ， LED， AD/DA， 部分 SPI 器件 ， 部分 IIC 器件 ） 。 PCB 設(shè)計(jì)、模型仿真三和一的設(shè)計(jì)平臺(tái)。 shuchu[6]=int1/10%10。 shuchu[2]=int1/100000%10。 //value 為轉(zhuǎn)化處理得到的數(shù)據(jù)， value0 為得到數(shù)據(jù)的小數(shù)部分 value=(float)ad_value/(float)*REF。 ad=1。 //低電平 準(zhǔn)備數(shù)據(jù) DelayX1ms(1)。 //由高位到低位輸入 else AD_DATA_IN=0。i12。 AD_IO_CLOCK=0。j++)。 //片選 /******* TLC2543 AD 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序 ****************************/ /************************所有通道都是 16 bits、 MSB frist unipolar *************************************************/ // 選擇模型通道的方式 對(duì)應(yīng)控制命令值 static const uchar ad_chunnel_select[]= { 0x0c,//ad_chunnel 00 select 0x1c,//ad_chunnel 01 select 0x2c,//ad_chunnel 02 select 0x3c,//ad_chunnel 03 select 0x4c,//ad_chunnel 04 select 0x5c,//ad_chunnel 05 select 0x6c,//ad_chunnel 06 select 0x7c,//ad_chunnel 07 select 0x8c,//ad_chunnel 08 select 0x9c,//ad_chunnel 09 select 0xac,//ad_chunnel 10 select } 。 //轉(zhuǎn)換結(jié)束端 sbit AD_IO_CLOCK =P1^1 。其流程圖如圖 16所示 發(fā) 送 全 行 0 碼是 否 有 鍵 按 下去 抖 動(dòng)下 一 行 掃 描判 斷 此 行 是 否 有 按 鍵 下Y E SN O保 存 鍵 值Y E SN O開 始返 回 圖 16 鍵掃流程圖 數(shù)據(jù)采集程序 數(shù) 據(jù) 采 集 系 統(tǒng) 的 軟 件 設(shè) 計(jì) ， 采 集 系 統(tǒng) 部 分 包 括 輸 入 通 道 數(shù) 組ad_chunnel_select[] 和 數(shù) 據(jù) 采 集 函 數(shù) ad_tlc2543_work(uchar chunnel_select)，數(shù)據(jù)處理函數(shù) ad_data_deal(uchar ad_value)，其流程圖如 25 圖 17，數(shù)據(jù)顯示函數(shù) ad_data_disp()。 } while(*p) //字符串一 \0 結(jié)尾 writedata(*p++)。break。break。 //清屏 DDRAM 地址歸零 writemand(0x02)。 P0=data0。 } /*****************寫數(shù)據(jù) ********************/ void writedata(uchar data0) { checkbusy()。 rw=0。 en=0。 en=1。其流程圖見圖 14: 21 顯 示 開 機(jī) 畫 面通 道 選 擇 菜 單依 鍵 盤 碼 發(fā) 送 相 應(yīng) 的 通 道 參 數(shù)是 否 有 按 鍵Y E SN O依 通 道 參 數(shù) 采 集 處 理 數(shù) 據(jù)顯 示 采 集 數(shù) 據(jù)是 否 有 返 回 鍵N OY E S開 始 圖 14 主程序流程圖 液晶驅(qū)動(dòng)程序 該驅(qū)動(dòng)程序主要通過控制命令來驅(qū)動(dòng)顯示屏，整個(gè)驅(qū)動(dòng)程序包括液晶初始化模式函數(shù)，判忙函數(shù)，寫命令函數(shù)，寫顯示數(shù)據(jù)函數(shù)，以及液晶漢字基本顯示函數(shù)。圖 13 為矩陣式鍵盤接口原理圖，系統(tǒng)將按鍵連接單片機(jī) P1 口，通過鍵盤操作，單片機(jī)從 P1 口得到感應(yīng)，處理相應(yīng)事件?？刂品绞綍r(shí)序圖如圖 10 和圖 11 所示。 13 REF I 負(fù)基準(zhǔn)電壓端。為低表示正在轉(zhuǎn)換。 17 DATAINPUT I 串行數(shù)據(jù)輸入端。這些 pin 腳接單片機(jī) P2 口 ，具體連接圖如圖 12所示。 TLC2543 的時(shí)序比較簡單，首 18 先將片選信號(hào)插在每次轉(zhuǎn)換之前。 (2) 轉(zhuǎn)換周期 在 I/O 周期的最后一個(gè)下降沿之后， EOC 引腳 變低， 芯片進(jìn)行 采樣值保持不，同樣 轉(zhuǎn)換周期開始， 內(nèi)部 轉(zhuǎn)換器對(duì) 所 采樣值 利用 逐次逼近 A/D 進(jìn)行轉(zhuǎn)換，其工作與 時(shí)鐘頻率 同步的內(nèi)部時(shí)鐘控制。其次，在 DATA OUT端串行輸出 8 位、 12 或 16 位數(shù)據(jù)。 ， 首先，在 時(shí)鐘頻率 的前 8 個(gè)脈沖的上升沿，以 MSB 前導(dǎo)方式從數(shù)據(jù)輸出 T端輸入 8位數(shù)據(jù)流到輸入寄存器。 TLC2543 的引腳排列及說明 TLC2543 有兩種封裝形式：插針和貼片，這兩種封裝的引腳排列如圖 9引腳說明見表 2。通過改變引腳狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸及控制。隨著技術(shù)越來越成熟，LCD12864 顯示屏具有以下基本特性： （ 1）低 工作 電壓 ： ++ （ 2）分辨率 :128 64 顯示點(diǎn) （ 3）內(nèi)置字庫， 擁有 8192 個(gè) 16 16 點(diǎn)陣漢字 （ 4）內(nèi)置點(diǎn)陣字符 128 個(gè) （ 5）時(shí)鐘頻率 ： 2MHZ （ 6）視角方向： 6 點(diǎn) （ 7）顯示方式： STN、半透、正顯 （ 8）驅(qū)動(dòng)方式： DUTY 方式 ， IAS 方式 （ 9）通訊方式：可選 串行 或 并口 （ 10）背光方式：高亮白色 LED 于 側(cè)部，功耗僅 低 （ 11）內(nèi)置 DCDC 轉(zhuǎn)換電路，無需外加負(fù)壓 （ 12）無需片選信號(hào)，簡化軟件設(shè)計(jì) （ 13）工作溫度 : 0℃ +55℃ 模塊接口說明 12864LCD 液晶顯示屏具有 20 個(gè)引腳， 20個(gè)引腳中， 8個(gè)引腳三態(tài)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)，4個(gè)引腳為控制引腳。 本設(shè)計(jì)采用的 12864LCD 液晶顯示屏， LCD12864 液晶顯示屏是一種帶有中文字庫的屏，同時(shí)也是一種具有 4 位 /8 位并行、 2 線或 3 線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡體 中文字庫的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；利用該模塊靈活的接口方式和簡單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面。 圖 6 電源接口原理圖 同時(shí)單片機(jī) P0口、 P1口、 P2口、 P3口的所有引腳都接上拉電阻，來提高電路驅(qū)動(dòng)能力。 電源接口電路 如圖 6所示。電源原理 圖如圖 5所示。 220V 交流電通過變壓器變?yōu)?12V 的交流電， 12V交流電通過四個(gè)二極管的全橋整流后變?yōu)?12V 直流電，然后經(jīng)過電解電容（ 470μ F）進(jìn)行一級(jí)濾波，以去除直流電里面的雜波，防止干擾。 得到的 脈動(dòng)的直流電壓還 是具有 含有紋波， 所以我們?cè)僭O(shè)計(jì)了 濾波電路，從而得到 我們所需平滑 的直流電壓。 （ 3）下載電路 下載接口為單片機(jī)下載程序所用，下載接口單片機(jī)的 、 、 RST引腳。此電路所形成的振蕩脈沖頻率為12MHz，時(shí)鐘周期為 1us。 P0口、 10 P1口、 P2口、 P3口的所有引腳構(gòu)成的單片機(jī)的輸入 /輸出（ I\O）引腳。它 一共有 40 個(gè)引腳， 其引腳圖，如圖 4所示 P101P112P123P134P145P156P167P178RESET9RXD10TXD11INT012INT113T014T115WR16RD17X218X119VSS20P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/PROG30P0732P0633P0534P0435P0336P0237P0138P0039VCC40EA/Vpp31AT89S52AT89S52P10P11P12P13P14P15P16P17P00P01P02P03P04P05P06P07P20P21P22P23P24P25P26P27P30P31P32P33P34P35P36P37VSSVCCX2X1RETPSEN 圖 4 AT89S52的引腳圖 引腳可分為四類。 AT89S52 具體結(jié)構(gòu)包括中央處理器 CPU、 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、內(nèi)部程序存儲(chǔ)器、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、并行 I/O 口、串行口、中斷控制電路、時(shí)鐘電路、位處理器和內(nèi)部總線。 9 3 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 單片機(jī)系統(tǒng) 簡介 AT89S52 AT89S52 是一種低功耗、高性能 CMOS 8 位 MCU，在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器為 8K 。 2） 矩陣式按鍵接口