监测控制系统的设计与实现.docx

实验课程名称：监测控制系统应用 实验七实验项目名称：监测控制系统的设计与实现 实验成绩： 实验者： 专业班级： 电信130 班 同组者： 111 实验日期： 周四34节 一 实验目的1.通过本次实验形成系统设计的概念2.掌握单片机应用系统的设计方法和流程3.学会合理分配资源4.提高综合运用知识的能力二实验要求1.综合前面的实验，实现一监测控制系统，监测一模拟量（0-5V的交流电）输入并显示。2.当该模拟量在正常的1-3V范围内时，系统执行正常的顺序控制，这时8个LED灯依次亮2s并循环（代表正常的工序）。3.当模拟量超出1-3V范围时，则8个LED灯间隔一个灯依次亮2s并循环（代表特殊的工序）。4.用一个按键模拟故障，当该按键按一下时，发出报警声，LED全灭（代表工作暂停），当该按键再按一下时，表示故障解除，停报警声，恢复正常工作。3 探究内容1当系统有较多外设时，如何为外设分配I/O口，是否要扩展I/O口？2当系统有较多任务时，分析任务的实时性和所占资源，考虑那些任务放主程序执行，哪些放中断执行？（中断资源、定时器资源的合理分配）3本任务中的定时2s任务是由定时器定时实现还是通过软件延时实现好？（定时器资源、实时性综合考虑，只要满足要求即可，没有固定的安排模式）四流程图 系统流程图 定时中断流程图外部中断流程图五实验连线图PCF 芯片的 CLK接P1.0；CS接P1.1 ；D1接P1.2；D0接P1.3; 蜂鸣器接在P3.6接一个开关在P3.2（外部中断）,P1.5接整数位显示数码管的位选，P1.6接第一位显示数码管的位选，P1.7接第二位数码管的位选。查看LED灯状态时，LED灯接 P2口；查看数码管状态时，数码管段选接在P0口。 六实验结果及分析1. 实验结果 2.结果分析：有实验知，输入电压在13V之间时，LED依次滚动显示，相邻显示间隔2s，电压小于1V或者大于3V时，LED灯隔一个显示，每次显示2s。有外部中断触发时，蜂鸣器响，LED灯全灭，外部中断再次触发时，根据外部输入电压值正常显示。七附录实验程序/*初始化*/#ifndef _XPT2046_H_#define _XPT2046_H_/-包含头文件-/#include#include/-重定义关键词-/#ifndef uchar#define uchar unsigned char#endif#ifndef uint#define uint unsigned int#endif#ifndef ulong#define ulong unsigned long#endif/-定义使用的IO口-/sbit CLK = P10; /时钟 sbit CS = P11; /片选sbit DIN = P12; /输入sbit DOUT = P13; /输出uint Read_AD_Data(uchar cmd);uint SPI_Read(void);void SPI_Write(uchar dat);#endif/*总线初始化及AD/DA转换函数初始化*/#includeXPT2046.h/*函数名：TSPI_Start*输 入：无*输 出：无*功 能：初始化触摸SPI*/void SPI_Start(void)CLK = 0;CS = 1;DIN = 1;CLK = 1;CS = 0;/*函数名：SPI_Write*输 入：dat：写入数据*输 出：无*功 能：使用SPI写入数据*/void SPI_Write(uchar dat)uchar i;CLK = 0;for(i=0; i 7; /放置最高位dat = 1;CLK = 0;/上升沿放置数据CLK = 1;/*函数名：SPI_Read*输 入：无*输 出：dat：读取 到的数据*功 能：使用SPI读取数据*/uint SPI_Read(void)uint i, dat=0;CLK = 0;for(i=0; i12; i+)/接收12位数据dat 0; i-); /延时等待转换结果CLK = 1; /发送一个时钟周期，清除BUSY_nop_();_nop_();CLK = 0;_nop_();_nop_();AD_Value=SPI_Read();CS = 1;return AD_Value;/*AD转换函数初始化结束*/#includereg51.h#includeXPT2046.h/-定义使用的IO-/void delay(unsigned int i) char j; for(i; i 0; i-) for(j = 100; j 0; j-);sbit beep = P36;sbit int0 = P32;sbit bb=P30;sbit S1 = P14;sbit S2 = P15;sbit S3 = P16;sbit S4 = P17;int lzc;uint temp,count;unsigned char control=0;unsigned char t=0; unsigned char flag=0;unsigned char DisplayData8; /用来存放要显示的8位数的值bit flag_error=0;unsigned char table16=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e;/此表为 LED 的字模, 共阴数码管 0-9 - unsigned char code table2 = 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00; void DigDisplay(void);void m_error() interrupt 0 EX0=0;delay(5);if(int0=0)flag_error=flag_error;bb=flag_error; while(int0=0);EX0=1;EX0=1;void time_2s() interrupt 1 using 3 ET0=0;TH0=0x3c,TL0=0xb0;t+;if (t=40)t=0;control+;if (control=8)control=0;ET0=1;void shunxu()flag=1;if (control=0)P2=0x01;if (control=1)P2=0x02;if (control=2)P2=0x04;if (control=3)P2=0x08;if (control=4)P2=0x10;if (control=5)P2=0x20;if (control=6)P2=0x40;if (control=7)P2=0x80;void teshu()flag=2;if (control=0 | control=4)P2=0x01;if (control=1 | control=5)P2=0x04;if (control=2 | control=6)P2=0x10;if (control=3 | control=7)P2=0x40;void delay1 (unsigned char m) /指定控制频率 unsigned i=3*m; while(-i); void display()int i,j;for( i=0; i4; i+) DisplayData0=table2temp%10000/1000; DisplayData1=table2temp%1000/100; DisplayData2=table2temp%100/10; DisplayData3=0;switch(i) case 0:S1=0;S2=1;S3=1;S4=1;case 1:S1=1;S2=0;S3=1;S4=1;case 2:S1=1;S2=1;S3=0;S4=1; case 3:S1=1;S2=1;S3=1;S4=0;P0 = DisplayDatai;j=