基于soc單片機(jī)51f040的機(jī)械信號數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-19 01:54 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 設(shè)計(jì)本系統(tǒng)中，程序包括單片機(jī)程序、鍵盤輸入程序、顯示應(yīng)用程序等。該機(jī)械信號數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的工作過程是以8051F040單片機(jī)為中心，PC 機(jī)通過適配器向MCU 輸入程序，MCU來控制AD轉(zhuǎn)換的開始和結(jié)束，信號的運(yùn)算處理，波形的顯示等。模塊化設(shè)計(jì)使程序結(jié)構(gòu)清晰，面向?qū)ο蠡欣谲浖南到y(tǒng)集成和功能擴(kuò)展，便于維護(hù)。針對不同的測試對象，編寫各功能子模塊，每個(gè)子模塊既可以單獨(dú)使用，也可以提供給主程序調(diào)用，組成虛擬主控面板。在本機(jī)械信號數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，主要模塊如圖五所示：機(jī)械信號數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)系統(tǒng)總控模塊8051F040信號采集模塊信號處理模塊顯示模塊鍵盤輸入模塊存儲(chǔ)濾波 圖五、系統(tǒng)軟件基本結(jié)構(gòu) 單片機(jī)固件程序設(shè)計(jì)固件編程的主要功能是控制AD轉(zhuǎn)換的開始和結(jié)束，信號的運(yùn)算處理，波形的顯示等。單片機(jī)的固件程序可以劃分為三部分：一是初始化設(shè)備部分，包括系統(tǒng)時(shí)鐘、I\O 口、A\D、中斷設(shè)置（開中斷）軟件復(fù)位。二是主循環(huán)部分，主要任務(wù)是判斷標(biāo)志位是否已經(jīng)改變，如果已經(jīng)發(fā)生改變則執(zhí)行相應(yīng)的程序，否則一直循環(huán)等待中斷。三是中斷服務(wù)程序主要是接受發(fā)送數(shù)據(jù)，設(shè)置相應(yīng)的標(biāo)志位。本系統(tǒng)的開發(fā)目標(biāo)就是通過控制A/D，輸出波形并顯示采集數(shù)據(jù)的平均值。產(chǎn)生的波形和采集信號都要使用定時(shí)器來完成，其中使用定時(shí)器0進(jìn)行頻率計(jì)算，使用定時(shí)器2產(chǎn)生波形，使用定時(shí)器3控制ADC連續(xù)轉(zhuǎn)換。MCU 不停地查詢TF2 標(biāo)志位，每次計(jì)數(shù)溢出時(shí)TF2置位，然后D/A的數(shù)字輸入量發(fā)生相應(yīng)變化，便可以產(chǎn)生所要求的波形。信號處理、輸出波形和數(shù)據(jù)的程序如下： Draw_Rectangle(0,0,160,127)。Draw_Net()。 //畫示波網(wǎng)格qx=0。 //ADC轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)用到Inter_s=0。 //計(jì)算頻率處用到Inter_s記錄秒數(shù)Voltage_Reference_Init()。 ADC_Init()。 //AD轉(zhuǎn)換器退出時(shí)關(guān)閉Comparator_Init()。 //用于計(jì)算頻率退出時(shí)關(guān)閉Timer3_Init (50)。 //用于ADC連續(xù)轉(zhuǎn)換退出時(shí)關(guān)閉Timer_Init()。 //頻率計(jì)算記時(shí)器退出時(shí)關(guān)閉while(1) { while(adc_t!=160) //周期時(shí)基放大 { switch(use_channel) { case 4: SFRPAGE = ADC2_PAGE。 AMX2SL = 0x03。 ADC2CN |= 0x80。 Delay_167ns(1)。 while((ADC2CNamp。0x20)!=0x20)。//等待轉(zhuǎn)換完成 SFRPAGE = ADC2_PAGE。ADC2CN amp。=~0xA0。 voltage = 63+(128/use_channel)+ADC2/(2*use_channel)。 adc_data_3[qx]=voltage。 Delay_167ns(1)。 //////////////////////////////// SFRPAGE = ADC2_PAGE。 AMX2SL = 0x02。 ADC2CN |= 0x80。 Delay_167ns(1)。 while((ADC2CNamp。0x20)!=0x20)。//等待轉(zhuǎn)換完成 SFRPAGE = ADC2_PAGE。ADC2CN amp。=~0xA0。 voltage = 31+(128/use_channel)+ADC2/(2*use_channel)。 adc_data_2[qx]=voltage。 Delay_167ns(1)。 //////////////////////////////// case 2: SFRPAGE = ADC2_PAGE。 AMX2SL = 0x01。 ADC2CN |= 0x80。 Delay_167ns(1)。 while((ADC2CNamp。0x20)!=0x20)。//等待轉(zhuǎn)換完成 SFRPAGE = ADC2_PAGE。ADC2CN amp。=~0xA0。 voltage = (128/use_channel)1+ADC2/(2*use_channel)。 adc_data_1[qx]=voltage。 Delay_167ns(1)。 //////////////////////////////// case 1: if(use_channel==1) { SFRPAGE = ADC2_PAGE。 ADC2CN |=
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