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机械与电气工程学院《计算机控制技术》课程设计报告课题名称 8路数据采集及报警控制系统 专 业 14电子信息工程 班 级 2班 学生姓名 施安利学 号 14303040209指导教师 严辉 2017年 6月 25日目 录一、总体设计方案介绍1.1 课题目的1.2设计思路1.3 总体框图及器件选择二、硬件电路设计2.18路数据输入模块2.2 模数转换模块2.3单片机2.4 按键电路2.5显示电路2.6 报警电路三、程序设计3.1程序流程框图3.2主程序四、设计总结五、附件1.完整的硬件电路图及器件清单一、总体设计方案介绍1.1 课题目的（1）掌握数据采集系统的设计方法。（2）结合8051设计一个8路数据采集系统。1.2 设计思路我们选择单片机与A/D转换芯片相结合的方法实现设计目的，使用的基本元器件有：80C51单片机，ADC0808模数转换芯片，数码管，按键，电容，电阻，晶振等。数字电压测量电路由A/D转换、数据处理及显示控制等组成。A/D转换由集成电路ADC0808完成。ADC0808具有8路模拟输入端口，23-25引脚可以决定哪一路模拟输入作A/D转换。22脚为地址锁存控制，当输入为高电平时，对地址信号进行锁存。6脚为测试控制，当输入一个2μs宽高电平脉冲时，就开始A/D转换。7脚为A/D转换结束标志，当A/D转换结束时，7脚输出高电平。9脚为A/D转换数据输出允许控制，当OE为高电平时，A/D转换数据从该端口输出。10脚为0808的时钟输入端。通过对80C51单片机的P2.5口置低电平控制LED亮灯报警。1.3总体框图及器件选择单片机是一种面向大规模的集成电路芯片，是微型计算机中的一个重要的分支。此系统是由CPU、随即存取数据存储器、只读程序存储器、输入输出电路（I/O 口），还有可能包括定时/计数器、串行通信口、显示驱动电路（LCD和LED驱动电路）、脉宽调制电路、模拟多路转换器及A/D转换器等电路集成到一个单块芯片上，构成了一个最小但完善的计算机任务。单片机要使用特定的组译和编译软件编译程序，本设计选用80C51单片机。键盘是一种常见的输入设备，用户可以向计算机输入数据或命令。根据案件的识别方法分类，有编码键盘和非编码键盘两种。通过硬件识别的键盘称编码键盘；通过软件识别的键盘成为非编码键盘。非编码键盘有两种接口方法：一种是独立按键接口；另一种是矩阵式按键接口。本设计使用独立按键。A/D转换器的种类很多，就位数来说，可以分为8位、10位、12位和16位等。位数越高其分辨率就越高，价格也就越贵。A/D转换器型号很多，而其转换时间和转换误差也各不相同。在价格、转换速度等多种标准考量下，在本设计选用的是逐渐逼近式 A/D 转换器—ADC0808。二、硬件电路设计2.1 8路数据输入模块本次采用滑动变阻器来采集模拟信号，外接+5V的电压作为输入模拟信号，标注为RV1-RV8分别接入ADC0808 的IN0-IN7（26,27,28,1,2,3,4,5管脚），完全符合模拟信号0-5V的调节范围。2.3 模数转换模块8路模拟信号通过IN0-IN7输入。ADDA,ADDB,ADDC是3个输入片选信号控制端，分别与 P2.5,P2.6,P2.7相连，通过按键程序控制片选信号。START是A/D转换启动脉冲输入端，输入一个正脉冲使其启动。ALE是地址锁存允许信号，高电平有效。将ALE与START连在一起与P3.3相连，在A/D转换完成后正脉冲处于高电平，即可控制地址锁存器。OE是数据输出允许信号，由单片机输入高电平控制。OUT1-OUT8与P0.7-P0.0相连，输出数字信号。12和16管脚分别接基准电压VCC和GND。10管脚外接一个500KHz的信号，提供时钟脉冲。2.3 单片机如图是单片机的复位电路和时钟脉冲电路，复位电路采用电平复位的方式，晶振的频率是12MHz，分别连接到单片机的19,18,9引脚。P2.0-P2.4是5位数码管的控制端，P1.0-P1.7是显示数据输出端，与五位数码管的A-DP相连。2.4 按键电路如图所示，K1与P3.0相连，控制输出的通道号。K2与P3.5相连，控制显示的是输出的数值、上限值、下限值中的哪一个。K3与P3.6相连，增加上（下）限数值。K4与P3.7相连，减少上（下）限的数值。2.5 显示电路如图，显示用的是六位数码管，“2”脚没有用到。A-DP与P1.0-P1.7相连，是数据输出端。P2.4-P2.0与1,3,4,5,6脚相连，做控制端口，控制哪一位显示。2.6 报警电路通过P3.4连接的红色LED实现报警功能，超过上限闪烁，低于下限