单片机课程设计-基于mcs-51单片机的数据采集系统毕业论文.docVIP

微型计算机技术专业方向课程设计 任务书 题目名称：基于MCS-51单片机的数据采集系统 专业 自动化 班级 111 班 姓名 消消乐 学号20112823333 学校：青岛理工大学自动化学院 指导教师：史贺男 2013年12月9日 课程设计任务书 课程名称：微型计算机技术 设计题目：基于MCS-51单片机的温度采集系统 系统硬件要求： 配置单片机的外部程序ROM空间，容量为外扩ROM，RAM各32 KB（其大小由设计者自己设计），系统时钟电路、复位电路等构成的最小系统。 配置0809芯片作为数据采集通道（也可以选择其他芯片），对外部1路温度传感器输入信号采集。 显示部分为LED动态显示设计和键盘设计。 要求每1s采样一次，使用中断完成，其温度测量范围为-20-70度，精度要求1度。 5、接口电路的设计：设计者扩展一个并行接口〔8155或8255〕，键盘设计由设计者根据需要设计键盘的数量，显示采用LED显示，显示电路也根据显示的内容设计； 6、有开机显示状态（如显示88....）； 软件设计： 1）主程序设计（包括初始化芯片，定时器，中断以及SP指针等）； 2）各功能子程序设计，温度采集计算子程序、键盘子程序\显示子程序设计，定时，中断程序等；） 选做要求： 2路信号采集。 可使用按键选择输入通道。 具有自动通道轮换采样功能。 其他要求： 每位同学独立完成本设计。 2、依据题目要求，提出系统设计方案。 3、设计系统电路原理图。 调试系统硬件电路、功能程序。 编制课程设计报告书并装订成册，报告书内容（按顺序） （1）报告书封面 （2）课程设计任务书 （3）系统设计方案的提出、分析 （4）系统中典型电路的分析 （5）系统软件结构框图 （6）系统电路原理图 （7）源程序 （8）课设字数不少于2000字 成绩 评语 摘要 本文是以MCS-51单片机系统为基础的，通过热电阻PT100的阻值随温度的变化的特性，通过采集得到的模拟信号，并通过A/D转换器ADC0809对模拟信号进行模数转换，把转换得到的数字信号按照顺序分别送入单片机，通过单片机进行均值滤波，并通过查表得到温度值。LED数码管显示。本系统设计简单，性能稳定，能够通过单片机灵活编程进行各种功能的设定和修改。并且为以后温度控制系统的扩展提供了方便，提供了键盘可以进行温度设定和模式选择。并且提供了利用Visual Stdio 2010编写的温度调节上位机进行温度监控和调试。为以后的系统扩展调试提供了方便。 关键词：A/D转换器;热电阻;MCS-51,上位机 第一章 前言 1 第二章 系统总体设计 1 2.1系统概述 1 2.2系统工作原理分析 1 第三章 硬件部分 2 3.1单片机最小系统及键盘模块 3 3.2 数据采集通道模块 5 3.3串行口模块 5 3.4并行I/O芯片及显示模块 6 3.5 温度传感器模块 6 3.6外部储存器模块 7 第四章 软件部分 8 4.1 主程序的设计 8 4.2 定时器中断程序的设计 9 4.3 数据采样程序的设计 9 4.4 A/D转换程序的设计 11 4.5 LED显示程序设计. 12 第五章 辅助调试工具 16 总结 17 参考文献 17 附录1硬件原理图及PCB图 17 附录2分程序代码 18 第一章 前言 温度是一个非常重要的物理量，因为它直接影响燃烧、化学反应、烘烤、煅烧、蒸馏、结晶空气流动以及等物理和化学过程。温度控制失误就可能引起生产安全、产品质量、产品产量等一系列问题。因此对温度的检测的意义就越来越大。温度采集控制系统在工业生产、科学研究和人们的生活领域中，得到了广泛应用。在工业生产过程中，很多时候都需要对温度进行严格的监控，以使得生产能够顺利的进行，产品的质量才能够得到充分的保证。使用自动温度控制系统可以对生产环境的温度进行自动控制，保证生产的自动化、智能化能够顺利、安全进行，从而提高企业的生产效率。 2.1系统概述 根据课程设计要求的性能指标，本系统要满足一定精度的温度采集的基本功能，同时系统还具有动态显示当前的测量温度值的功能和键盘操作的功能。 2.2系统原理分析 本文以MCS-51单片机系统为基础，通过温度传感器PT100随温度的变化而得到的模拟信号进行采集，连接ADC0809实现单路路模拟信号的采集，并通过A/D转换器对模拟信号进行数模转换，把转换得到的数字信号送入单片机,通过LED显示。本系统设计简单，性能稳定，能够通过单片机灵活编程进行各种功能的设定和修改。根据本课题的设计目标以及硬件的特点，本系统的总体设计框图如图所示。