微机数据采集系统设计(第四组)

微机数据采集系统设计(第四组)湖南人文科技学院课程设计报告课程名称：微机接口技术与应用课程设计设计题目：微机数据采集系统设计系别：计算机科学技术系专业：计算机科学与技术专业组别：09级计科二班第四组组员：刘振辉胡雨婷韩毅张鹏伍佳学号：09408217、09408218、09408219、09408220、09408221起止日期:2012.6.10 -2012.6.24指导教师: 刘庆目录一、课程设计要求和任务.......................... - 2 -二、课程设计题目................................ - 2 -三、课程设计平台环境............................ - 2 -四、任务分配.................................... - 2 -五、设计与实现.................................. - 2 -1.设计思想 (2)2.分析 (3)3.设计 (3)4.原理图、PCB图、流程图 (4)5.软件设计程序 (7)6.设计计算结果 (12)7.调试与操作说明 (12)六、感想体会................................... - 12 -七、参考文献................................... - 13 -一、课程设计题目第4题：微机数据采集系统设计二、课程设计平台环境MF软件采用系统集成技术，把实验程序的开发工具，故障诊断程序和外设模块演示程序集成在一个环境中，构成一个用户程序集成开发环境IDE （Integrated Development Environment）。

用户程序的编辑、编译、连接、运行和修改的全过程都在一个集成的环境中完成，大大提高了编程的效率。

这个环境目前已有4个版本，每个版本提供了内容丰富的汇编语言和C/C＋＋语言开发软件包，并以全屏幕窗口环境的形式供用户使用。

三、任务分配1.资料收集，文档整理（刘振辉，胡雨婷）2.原理图,PCB图，流程图（韩毅）3. 程序编写（张鹏，伍佳）四、设计与实现1.设计思想首先，根据实验要求，设计A/D数据采集电路，然后，按照电路原理，选用一些元器件，在面包板上分别搭建电路模块。

由于实验中要用到MFID多功能微机实验平台板上的8255A作接口控制信号，所以要用两头带插针的软导线，通过26芯电缆的插孔将8255A 的输出信号接入面包板，这样整个的组成了A/D 数据采集系统的硬件。

然后，编写A/D 数据采集系统的控制程序，并进行调试。

最后，加入软件控制程序，对接口进行驱动，组成了A/D 数据采集系统。

A/D 数据采集模块、平台板、微机组成的数据采集系统框图如图1所示。

2. 分析ADC0809的特性、ADC0809的外部特性: ADC 的外部引脚如图1,从图中 可以看出 ，ADC0809有八个模拟量输入端（IN0－IN7），相应设 置3根模拟量通道地址线（ADDA －ADDC ），用以编码来选择8个模拟量输入通道。

并且还设置1根地址锁存允许信号ALE ，高电平有效。

当ALE 变高，锁存由ADDa－ADDc 编码所选中的通道号，将 该通道的模拟量接入A/D 转换 器。

ADC0809的分辨率为8位，有812345678910111213142827262524232221201918171615IN 3IN 4IN 5IN 6IN 7D 3IN 2IN 1IN 0D 0D 1D 2D 4D 5D 6D 7V REF(+)V REF(-)VCC START EOC OE CLOCK GND ADD A ADD B ADD C ALE ADC0809ADC0808图2 ADC0809引线图根数字量输出线（D0－D7）,带有三态输出锁存器。

并设置了1根输出允许信号OE，高电平有效。

当读数据时，要使OE置高，打开三态输出锁存器，把转换的数字量送到数据线上。

ADC0809的转换启动信号是START,高电平有效。

转换结束信号EOC,转换过程中为低电平，转换完毕变为高电平，可利用EOC的上升沿申请中断，或作查询之用。

3.设计1.A/D数据采集模块电路本外设模块采用8855A作为接口电路，其中，PA0－PA7接数据线，其低三位与通道地址线ADDA－ADDC相连，即将通道号写入A口。

另外，转换后的数据从A口读入CPU。

PC0连接START和ALE信号，高电平有效，表示启动转换。

PC1连接输出允许信号OE。

当查询方式时，PC4连接EOC信号，转换过程中，PC4为0，当转换完毕时，PC4为1。

2.设计方法及其原理：通过ADC0809数模转换器将由电位器转动所产生的模拟信号转换为数字信号，然后通过8255A并行接口送入内存并显示在窗口中。

4.原理图、PCB图、流程图(1)原理图如下：(2)PCB图如下：(3)程序流程图5.软件设计程序C语言#include<dos.h>#include<stdio.h>#include<conio.h>int choose_channel(); /*选择通道函数*/void main(void){int ch,n,pa,i,pc4;clrscr();printf("Please input the a/d channel NO(0--7):");ch=choose_channel();printf("During the process, press any key to exit!\n");do{outportb(0x303,0x88); /*初始化8255状态字，A 口输出*/outportb(0x300,ch); /*送通道号至A口*/outportb(0x303,0x01); /*使PC0置高发启动信号*/outportb(0x303,0x03); /*pc1置1进行地址锁存*/delay(100);outportb(0x303,0x02); /*pc1=0*/outportb(0x303,0x98); /*重写8255方式字，*//*A口输入，C口低四位输出，C口高四位输入*/outportb(0x303,0x04); /*pc2=0*/do{pc4=inportb(0x302)&0x10;}while(pc4==0); /*查询PC4的状态，直至为高电位，即，转换完成*/outportb(0x303,0x05); /*pc2=1，允许读转换结果*/pa=inportb(0x300)*(0x77)/(0xff); /*读转换结果*/printf("\nTempreture is %d degree \n",pa); /* 显示转换结果*/delay(100);}while(!kbhit()); /*有任意键按下即退出转换*/ }int choose_channel(){int c;do{c=getchar(); /*输入通道号*/c=c-48; /*输入通道号*/if(c<0||c>7)printf("\nThe ad channel NO is wrong! \nBe sure it is between 0 and 7!\nPlease input the NO again!:");/*通道号有误时，显示出错信息，并要求再次输入正确的通道号*/else break; /*通道号正确时，跳出循环*/ }while(1);return(c); /*返回正确的通道号*/}汇编语言:sseg segment para stack 'stack'dw 200 dup (?)sseg endsdseg segment para public 'data'message db 'If you want to quit A/D convert,please press''ESC'''db 0dh,0ah,'$'input_message db 'input number of A/D channel'db 0dh,0ah,'$'error_message db 'input incorrect A/Dchannel!',0dh,0ahdb 'please input number of A/D channel again:'db '$'temp db (?)dseg endscseg segment para public 'code'assume ss:sseg,cs:cseg,ds:dsega_dpo proc farstart: mov ax,ssegmov ss,axmov ax,dsegmov ds,axmov ah,9 ;显示提示信息mov dx,seg messagemov ds,dxmov dx,offset messageint 21hmov ah,9 ;提示输入通道号mov dx,seg input_messagemov ds,dxmov dx, offset input_messageint 21hinput: mov ah,8 ;检查输入通道号是否有错int 21hcmp al,'0'jb errorcmp al,'7'ja errorsub al,30hmov temp,al ;若无错，则保存通道号jmp beginerror: mov ah,9 ;显示出错信息mov dx,seg error_messagemov ds,dxmov dx, offset error_messageint 21hjmp inputbegin: mov dx,303h ;初始化8255状态字,A口输出mov al,88hout dx,almov dx,300h ;送通道号至A口mov al,tempout dx,almov dx,303hmov al,3hout dx,al ;PC1置1进行地址锁存mov dx,303hmov al,98hout dx,al ;重写8255方式字,A口输入,C口低四位输出,C口高四位输入lop: mov dx,303h ;使PC0置高发启动信号mov al,1hout dx,almov cx,0f00h ;delaylop1: loop lop1mov dx,303hmov al,0hout dx,allopsub: mov dx,302in al,dxand al,10hjz lopsubmov dx,303hmov al,5hout dx,almov dx,300hin al,dxpush axshow: and al,0f0h ;显示高4位shr al,4cmp al,9ja hexadd al,30hjmp nexthex: add al,37hnext: mov dl,almov ah,2int 21Hpop axand al,0fh ;显示低4位cmp al,9ja hex1add al,30hjmp next1hex1: add al,37hnext1: mov dl,almov ah,2int 21hmov dl,13 ;向屏幕送回车符mov ah,2int 21hmov dl,10 ;向屏幕送换行符mov ah,2int 21hmov ah,0bh ;检测是否有ESC键按下int 21hinc aljnz lop ;若无键按下,则继续采集quit: mov ax,4c00h ;程序退出int 21ha_dpo endpcseg endsend start6.设计计算结果预设通道号为3，计算结果为：0-1007.调试与操作说明硬件连接：将面包板上的一根导线接在实验平台+12伏的电源上，然后将ADC0809转换器上CLK引脚的一根导线接在实验平台TP3上的CLK处。