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电子设计培训报告 ——单片机多路数据采集控制系统—软件仿真 一、课程设计的目的 运用单片机原理及应用等课程知识，根据题目要求进行软件仿真的设计和调试，从而加深对本程序知识的理解，把学过的比较零碎的知识系统化，比较系统的学校开发单片机的应用系统的基本步骤和基本方法，使学生应用知识能力、设计能力、调试能力以及报告撰写能力等有一定的提高。 二、课程设计要求 用8051单片机设计数据采集控制系统，基本要求如下： 1、可实现8路数据采集，假设8路信号均为0-5v的电压信号； 2、采集数据可通过lcd显示，显示格式为：[通道号]：4.5v 3、可通过键盘设置采集方式；（单点采集、多路巡测、采集时间间隔） 4、具有异常数据声音报警功能：对第一路数据可设置正常数据的上限值和下限值，当采集的数据出现异常，发出报警信号。 选做功能： 1、异常数据音乐报警 2、可输出8路顺序控制信号，设每路顺序控制信号为一位，顺序控制流程为 三、方案设计 根据设计要求，采用的方案如下：硬件部分实现对8路数据采集和显示的功能，包括MCS-51单片机、ADC0808、LCD1602；软件部分实现单片机对8路输入数据的采集以及对LCD的显示操作。 主要设计思想：单片机P1与ADC0808相连，P0与LCD连接。模拟信号通过IN0——IN7输入到ADC0808中转换为数字信号，P1获得此值后，经过处理得到每位的数据后，通过P0口写数据到LCD屏上。 硬件设计： 1. MCS51单片机 MCS-51单片机的内部资源主要有并行I/O接口、定时器/计数器、串行接口以及中断系统。其外部引脚如图2所示。 图2 MCS-51单片机 2. 数据采集、模数转换模块 这一模块主要有ADC0808转化器和电位器组成成。ADC0808是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器，它由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型A/D转换器、逐次逼近寄存器、逻辑控制和定时电路组成。该部分构成如图3所示。 图3 模数转换模块 2.1 输入输出端　 1. IN0～IN7：8路模拟量输入端。 　　 2. OUT1～OUT8：8位数字量输出端。 　　 2.2 传输通道选择端 ADDA、ADDB、ADDC：3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路。 　　 2.3 使能端 1.ALE：地址锁存允许信号，输入，高电平有效。 　　 2.START： A/D转换启动脉冲输入端，输入一个正脉冲（至少100ns宽）使其启动（脉冲上升沿使0809复位，下降沿启动A/D转换）。 　　 3.EOC： A/D转换结束信号，输出，当A/D转换结束时，此端输出一个高电平（转换期间一直为低电平）。 　　 4.OE：数据输出允许信号，输入，高电平有效。当A/D转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。 　　 5.CLK：时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于640KHZ。 　　 6.REF（+）、REF（-）：基准电压。 　　　 3 .LCD显示电路 显示模块选用1602 型LCD显示模块。1602型LCD显示模块具有体积小，功耗低，显示内容丰富等特点。1602型LCD可以显示2行16个字符，有8位数据总线D0-D7和RS,R/W,EN三个控制端口，工作电压为5V，并且具有字符对比度调节和背光功能。其外部引脚如图4所示。 图4 LCD1602 3.1 各引脚功能 1.VSS:电源地。 2.VDD:电源正极。 3.VEE:液晶显示偏压信号。 4.RS:数据/命令选择端。 5.R/W:读写选择端。 6.E:使能信号。 7.D0-D7:数据输入/输出口。 4.异常数据警报模块 当出现异常数据时（即数据超过设定上限或下限值），出现亮灯警报与音乐警报，具体电路图如图5所示。 图5警报电路 四、软件设计 设计思想： LCDEN EQU P1.5 LCDRS EQU P1.6 LCDRW EQU P1.7 TEN EQU 35H ;时间调整个位上的数 ONE EQU 36H ;时间调整小数位上的数 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0030H MAIN: NOP MOV R1,#2FH ;R1存储通道号代码 MOV R2,#0EFH ;R2存储打开通道号地址 MOV DPTR,#1FFFH ; 使ADCS置0，运行ADC0808 LOOP: MOV A,R1 ;通道号代码增01H INC A MOV R1,A CJNE A,#36H,LOOP2 LJMP MAIN LOOP2: MOV A,R2 ;通道号地址增20H ADD A,#20H MOV