单片机技术与应用课程设计

单片机技术与应用

课程设计

题目：电压数据采集报警显示系统设计

姓名：陈浩

学号：2201220104122

指导老师：徐灵飞

日期：2014-11-21

一、设计的性质与目的

性质：该设计是在学生学完《单片机原理及应用》和电子学相关课程的基础上，结合单片机、测控技术与仪器、机电子信息科学与技术和信息工程专业的特点进行的具有一定难度和覆盖面的综合性实践环节。

目的：综合运用所学的《单片机原理及应用》理论知识，通过实践加强对所学知识的理解，具备基本的单片机应用系统设计能力。

二、设计内容与要求

设计电压数据采集报警显示系统。相应的参考方案图如图1所示：

图1 电压和温度数据检测采集显示系统方案图

功能要求：

（1）、基本要求：采集电压信号，与预设的电压值（通过键盘设定）进行比较（比较过程要模仿迟滞比较器的功能，窗口大小自定），通过LED显示器实时显示采样值（能显示采样值以及报警预设值，通过按键进行显示切换），并能发出报警信号。

（2）、选做：在基本要求的基础上，能够将采集的数据以及报警信息通过串口上传到主机上。同时主机能够通过串口改变系统的报警预设电压值

三、实验注意事项

1.设计中所用仪器及设备均应按操作规程操作，实验前应仔细阅读指导书。

2.独立思考，发现问题尽量自己解决。

3.设计结果需经老师检查后方算完成。

四、设计方案

1.硬件流程图

2.软件流程

五、程序设计

蜂鸣器测试程序如下：

#include

void delay02s(void)

{

unsigned char i,j,k;

for(i=20;i>0;i--)

for(j=20;j>0;j--)

for(k=248;k>0;k--);

}

void main(void)

{

while(1)

{

P0_0=0;

delay02s();

P0_0=1;

delay02s();

}

}

(2)

、键盘测试程序如下：

#include

unsigned

char

code

seg7code[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,0x7d,0x07,

0x7f,0x6f,0x77,0x7c,

0x39,0x5e,0x79,0x71};

unsigned char k;

void delay10ms(void)

{

unsigned char i,j;

for(i=20;i>0;i--)

for(j=248;j>0;j--);

}

void Getch ( )

{

unsigned char X,Y,Z;

P1=0xff;

P1=0x0f;

if(P1!=0x0f)

{

delay10ms();

if(P1!=0x0f)

{

X=P1; P1=0xf0;

Y=P1;

Z=X|Y;

switch ( Z )

{

case

0x77: k=0; break;

case

0x7b: k=1; break;

case 0x7d: k=2; break;

case 0x7e: k=3; break;

case 0xb7: k=4; break; 9

case

0xbb: k=5; break;

case 0xbd: k=6; break;

case 0xbe: k=7; break;

case

0xd7:

k=8;

break;

case

0xdb:

k=9;

break;

case

0xdd:

k=10;break;

case

0xde:

k=11;break;

case

0xe7:

k=12;break;

case

0xeb:

k=13;break;

case

0xed:

k=14;break;

case

0xee:

k=15;break; } }

}

}

void main(void)

{

while(1)

{ P1=0xff;

Getch( );

P2=seg7code[k];

P0=0x0f;

}

}

#include

#define uc unsigned char

#define ui unsigned int

sbit L_OE=P3^4; //对各控制引脚进行定义；

sbit L_EOC=P3^5;

sbit L_ALE=P3^6;

sbit L_START=P3^7;

sbit L2=P2^0;

void delay(ui x) //延时子程序，延时时间由实参传值确定； {uc i;

while(x--)

{for(i=0;i<10;i++) {;}

}

}

//主程序；

void main()

{ void display5in0(uc zhi); //各个子程序的声明，延时程序在前则不必；void warning(uc zhi); void display10in0(uc zhi);

void display5in1(uc zhi);

void display10in1(uc zhi);

void AD_IN0();

void AD_IN1();

uc aa,bb;

while(1)

//

设置大循环，模数转换不停进行；

AD_IN0();

//

调用通道

转换子程序；

aa=P0;

//

将转换后的数字量给变量

aa

；

if(aa==0xff)

//

判断是否超出量程；

{warning(aa);}

//

超出则调用警告子程序；

else

if(L2==0)display5in0(aa);/* 判断量程，若是

5V,

则调用通道

的

5V

显示子程序；

*/

else if(L2==1)display10in0(aa); // 否则调用通道

的

10V

显示子

程序；

AD_IN1();//

通道

1

转换子程序；

bb=P0; //

同上，将转换后的数字量传给变量

bb

；

if(bb==0xff)

//

判断是否超出量程；

{warning(bb);}

//

超出则警告；

else

if(L2==0)display5in1(bb);/*

判断量程，为

5V

则调用通道

1

的

5V

显示程序；

else if(L2==1)display10in1(bb); //

否则调用通道

1

的

10V

显示子

程序；

}

}

//5V

量程通道

显示程序；

void display5in0(uc zhi)

{

uc shu1,shu2;

zhi=zhi+3;

//

用准确电压表校准，对数字量稍加修正；shu2=zhi/51;

//

对数字量除以

256

，再乘以量程

5

，则为显示值的个

位；

shu2=shu2+0x20;

/*

个位和片选信号相加，

0x20

是二进制

0010 0000

，对低

四位

BCD

数据值不影响，即

P1.5

选中一片数码管点亮，方便的进行动态扫描；

*/

shu1=zhi%51;

//

求上次运算的余数；

shu1=shu1/5;

//

余数乘以

10

，乘以

5

，再除以

256

，表示小数点位；

shu1=shu1+0x10; //

四位

BCD

值加上片选信号，

0x10

选择

P1.4

对应数码管；

P1=shu2;

//

点亮一片数码管，显示个位数值，其它均关闭； delay(1);

//

稍加延时，

1

毫秒以内；

P1=shu1;

//

点亮另一片数码管，显示小数位数值，其它的关闭；

delay(1);

//

稍加延时；

}

//10V

量程通道

显示程序，各语句含义通上；

void display10in0(uc zhi)

12

{

uc shu3,shu4;

zhi=zhi+5;

shu4=zhi/26;

shu4=shu4+0x20;

shu3=zhi%26;

shu3=shu3/2.6;

shu3=shu3+0x10;

P1=shu4;

delay(1);

P1=shu3;

delay(1);

}

//5V

量程通道

1

显示程序，同上；

void display5in1(uc zhi) {

uc shu5,shu6;

zhi=zhi+3;

shu6=zhi/51;

shu6=shu6+0x80;

shu5=zhi%51;

shu5=shu5/5;

shu5=shu5+0x40;

P1=shu6;

delay(1);

P1=shu5;

delay(1);

}

//10V

量程通道

1

显示程序，同上；

void display10in1(uc zhi) {

uc shu7,shu8;

zhi=zhi+5;

shu8=zhi/26;

shu8=shu8+0x80;

shu7=zhi%26;

shu7=shu7/2.6;

shu7=shu7+0x40;

P1=shu8;

delay(1);

P1=shu7;

13

delay(1);

}

//

超出量程警告程序，若判断超出量程，数码管显示零并闪烁；

void warning(uc zhi)

{

P1=0xf0;

delay(3000);

P1=0xff;

delay(3000);

}

//

通道

转换程序

void AD_IN0()

{

//

通道

P3=0;

//

通道

地址

L_ALE=1;//

地址所存；

L_START=1;

//

启动转换；

L_START=0;

while(L_EOC!=1) // 判断转换是否完成；

L_OE=1;

//

完成则输出数字量；

}//

通道

1

转换程序，同通道

；

void AD_IN1()

{

P3=1;

L_ALE=1;

L_START=1;

L_START=0;

while(L_EOC!=1);

L_OE=1;

}

}