单片机8路巡回检测系统

单片机8路巡回检测系目录一项目背景 ----------------------------------------2二设计要求 ---------------------------------------2三系统硬件设计 ----------------------------------21总体方案设计 -------------------------------22总体功能简介-----------------------------------2、33单片机选择及设计--------------------------------------32.2 芯片选择 ----------------------------------------2.3 系统原理 ----------------------------------------三系统程序设计 ---------------------------------------33.1 程序流程图 ------------------------------------3.2 程序设计---------------------------------------四课程设计总结 ----------------------------------------- 五参考文献 ---------------------------------------------八路巡回检测系统一．项目背景在当今社会中，信息对于人类社会的重要性是不言而喻的。

在日常生活中，天气信息将会让你了解一段时间的天气，从而让你做出决策是否出去游玩；在农业生产方面，土壤的含水量也是缺水地区农民能否获得好收成的决定性因素；在工业生产方面，信息的影响更是巨大，如机器的振动频率有时预示着机器是否运行良好，转子的轴心轨迹更是说明了加工产品的优良情况。

既然信息是如此重要，那么发现这些信息的检测系统的重要性更是不言而喻。

在现今，检测系统既有单通道检测系统，又有多通道的检测系统。

而且随着人类社会的高速发展，，在科研、生产和日常生活中，人们对测量和控制温度、压力、流量等模拟物理量的要求越来越高。

而这些物理量中温度是应用最为广泛的。

将温度通过传感器变成电信号，再经过处理转换成计算机识别的数字量，输入到计算机中。

计算机将采集到的数字量根据不同场合进行不同处理．然后在显示器上显示或由打印机打印出来．并进行实时监控。

这一过程的实现就是数据采集检测系统。

基于温度探测的监控和报警系统不仅仅是一个独立的系统．更多的时候是某个更大监控系统中的一部分。

有时它与上位机连接．有时它又与PC机连接，甚至可能与互联网连接．以实现远程监测．控制和访问数字化、智能化的传感器，并集采样、A／D转换、电平兼容、总线地址、阈值报警、数据双向通信及接口协议等功能于一身。

这为其广泛应厢于各种不同环境提供了便捷条件。

总而言之，数字化、智能化传感器的出现和广泛使用，已成为温度监控系统的一种发展趋势。

但是，以上的系统却过于复杂，对于一般用户来说，有些功能甚至不会用到。

基于以上原因，我们设计了一个基于8031单片机的通用型八路巡回检测系统。

二．设计要求–用单片机+ADC构成8路巡回检测系统。

–采样周期率为1秒，即每隔1秒对各通道轮流采集一个数据，每个通道均采集1024 个数据。

采集的数据可放在外部RAM中，数据存放的次序应于通道号一致。

–A/D转换结束的检测方式，可采用延时、查询和中断任意一种方式。

–为了提高系统抗干扰能力，采用滑动算术平均法进行数字滤波。

–数字量由单片机转换成十进制数后送LED 显示器显示。

三．系统硬件设计1总体方案设计2总体功能简介其系统总图如下：1单片机选择本系统采用Intel公司的80c31单片机。

该单片机由先进CMOS 工艺制造并带有非易失性Flash 程序存储器全部支持12 时钟和 6 时钟操作P89C51X2 和P89C52X2/54X2/58X2 分别包含128 字节和256 字节RAM 32 条I/O 口线 3 个16 位定时/计数器 6 输入 4 优先级嵌套中断结构 1 个串行I/O 口可用于多机通信I/O 扩展或全双工UART以及片内振荡器和时钟电路。

此外，由于器件采用了静态设计，可提供很宽的操作频率范围，频率可降至0 。

可实现两个由软件选择的节电模式，空闲模式和掉电模式，空闲模式冻结CPU但RAM定时器，串口和中断系统仍然工作掉电模式保存RAM的内容但是冻结振荡器导致所有其它的片内功能停止工作。

由于设计是静态的时钟可停止而不会丢失用户数据运行可从时钟停止处恢复。

最重要的是使用广泛价格低廉，有利于系统降低成本。

而且性能可靠，速度较快，低功耗，能够满足本系统的性能要求。

电路图如下：这里使用了上电复位与手动复位组合电路，当上电时，电容C5充电，此时U11的两端电位相等，所以RST输入高电平，单片机复位。

手动复位时，单片机电容已充满电，按下BUTTON 后，电容放电，此时U11的输入端为低电平，RST输入高电平，单片机复位。

由于80C31无内部程序存储器，故需外接外部程序存储器。

我们采用了27C64这款存储器，并通过地址锁存器与单片机的地址线相连。

程序存储器的地址范围为0000H-1FFFH，采用线选法，地址会重叠。

重叠地址为0000H-1FFFH，4000H-5FFFH，8000H-9FFFH，C000H-DFFFH。

2A/D转换器设计采用A/D0809可满足要求。

采用中断的方式，其口地址为#0BFFFH。

时钟信号由单片机80C31的ALE口经5分频器74LS90分频后提供。

其采集完毕信号口EOC与单片机的中断口P3.3相连。

如图所示：3数据存储器的设计数据存储器选用6164，其地址范围为0000H-1FFFH。

片选信号CE接P2.6口，其余13根地址线接单片机的P0口和P2.0-P2.4口，故地址范围为0000H-1FFFH。

单片机的数据口接6164的数据口。

4拓展接口8255的设计由于数据由四个7段显像管显示，故需采用拓展接口。

我们采用的是8255A 。

8255A 的片选信号C S 及口地址选择线1A ，0A 分别由8031的P2.7和P0.1、P0.0经地址锁存后提供。

所以8255A 的A 口、B 口的地址分别为7F01H ，7F02H 。

由于工作方式为0，故工作控制字为10001001B 。

5 显示系统设计我们采用7段数码显像管来将数据显示。

其中第一个数码管显示的通道号，后三个数码管显示的采集的数据。

我们采用的是LED 显示器的动态显示。

其接口电路如图所示。

其中芯片８２５５Ａ的PA 口作为扫描口，经反相驱动器7406接显示器公共阴极，B 口作为段数据口，经同向驱动器7407接显示器的各个阳极。

四．系统软件设计各程序流程图如下主程序流程采样子程序流程显示子程序流程五．程序清单程序：主程序：ORG 0000HLJMP MAINORG 000BH ; 定时器T0中断入口地址LJMP CTCOORG E030HMAIN: MOV SP,#1FH ；设置堆栈指针LCALL P8031 ；调用8031初始化程序MOV TH0,#3CH ；定时器/计数器0初始化MOV TL0,#0B0HMOV TMOD,#01HMOV 7FH,#14HSETB EA ；允许中断SETB ET0SETB TR0 ；启动定时器/计数器0LOOP1: LCALL DISP1SJMP $P8031：PUSH DPH ；保护现场PUSH DPLPUSH ACCMOV DPTR,#0FF82H;8031命令/状态口地址MOV A ,#00H ；置8031工作方式MOVX @DPTR,AMOV A,#2FHMOVX @DPTR,AMOV A,#0C1HMOVX @DPTR,APOP ACC ；恢复现场POP DPLPOP DPHRET中断程序：CTCO: PUSH ACC ;保护现场PUSH PSWPUSH DPHPUSH DPLSETB PSW.3LOOP1：MOV TH0,#3CH ；定时器/计数器0重置初值MOV TL0,#0B0HDJNZ 7FH,CTC01 ；判断是否到1s，如否，跳CTCO1MOV 7FH,#14Hloop2 LCALL SAMP ；调采样子程序LCALL PROC ；调数据处理子程序LCALL DISP ；调显示子程序CJNE R7,#01H,loop2 ；判断八个通道是否全部采集，如否，继续采集数据，处理，显示CTCO1: MOV A,7FH ；判断1024个数据是否全部采集完CJNE A,#C4H,LOOPMOV A,7EHCJNE A,#00H,LOOPPOP DPL ；恢复现场POP DPHPOP PSWPOP ACCRETI采样：SAMP: INC R5INC DPTRMOVX @DPTR,A ；启动A/D转换NOPNOPTEST: JNB P1.0,TEST ；判断转换是否结束MOVX A,@DPTR ；读取转换结果MOV @R0,A ；暂存MOV DPH,7FHMOV DPL,7EHCJNE R7,#01H,ADDR2 ；检测是否已处理到第8通道ADDR1: MOV A,7FHSUBB A,#1CHMOV 7FH,AINC 7EHLJMP SAVEADDR2: MOV A,7FHADD A,#04HMOV 7FH,ASAVE: MOV A,@R0MOVX @DPTR,ARET数据处理PROC: MOV R2,#04HMOV R3,#03HMOV R4,#00HPROC1: MOVX A,@DPL ;PROC2将采集到的数据分别存储到8031片内DEC A 60H和62H单元MOVX @DPL,AMOVX A,@DPTRMOV @R1,AINC R1DJNZ R3,PROC1 ;程序结束时，R1=63HPROC2: MOV A,@R0 ;四点滑动算术平均值RR A ;右移一位RR AMOV @R0,AANL A,#3FH ;取右移两位后低6位，存于R1MOV @R1,AMOV A,@R0ANL A,#C0H ;取右移两位后高2位存于R0MOV @R0,AINC R0INC R1DJNZ R2,PROC2PROC3: MOV A,5FH ;把四个数右移2位后的低6位和高2位分别相加，且有进位ADD A,60HJC PROC4ADD A,61HJC PROC4ADD A,62HJC PROC4MOV A,63HADD A,64HADD A,65HADD A,66HADD A,R4 ;至此，完成四点滑动算术平均滤波，A中的值是要显示的数LCALL RPOC5RETPROC4: INC R4RETPROC5: MOV B,#100 ;将要显示的数转换为BCD码DIV ABMOV 60H,A ;百位数送60HMOV A,#10XCH A,B ;B中余数与A中除数互换DIV ABMOV 61H,A ;A中得十位数，B中得个位数MOV 62H,BRET显示：DISP: MOV A,R5SUBB A,#01HMOV 5FH,ADISP1: MOV R0,#5FH ；置缓冲器指针初值MOV R3,#08H ；扫描位初值送R3MOV A,R3LD0: MOV DPTR,#7F01H ；PA口地址MOVX @DPTR,A ；扫描位送PA口INC DPTR ；PB口地址MOV A,@R0 ；取显示数据ADD A,#0DH ；加偏移量MOVX A,@A+PC ；查表取段码数据DISP2: MOVX @DPTR,A ；断码--PB口ACALL DL1 ；延时1msINC R0MOV A,R3JB ACC.0,LD1RR AMOV R3,ASJMP LD0LD1: RETDSEG: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DHDB 07H,7FH,6FH,00H,79H,37H,5EHDL1: MOV R7,#02HDL: MOV R6,DL6DJNZ R7,DLRET六．调试1检测系统的逻辑错误检测系统是否存在错线，开路，短路的等故障。