单片机智能仪器课程设计报告

课 程 设 计 报 告 课程名称 单片机原理及应用 设计题目 智能仪器 专 业 计算机应用技术 班 级 Z 学 号 Z 姓 名 完成日期 2015/6/25课 程 设 计 任 务 书设计题目：智能仪器设计内容与要求： 要求实现一路电压信号输入和两路报警开关量输出控制功能。其中信号电压范围为05VDC，AD采样分辨率为8bit,数码管显示信息为：1位参数字符和3位十进制采样值。控制参数有两个，即下限报警值（L）和上限报警值（H）。当采样值大于H时高位报警继电器接通（用LED状态灯D1亮表示）；当采样值小于L时，下位报警继电器接通（用D2亮表示）；当采样值介于L和H之间是，两路报警器功能均被解除（用D1和D2均熄灭表示）。该系统具体功能为，仪器上电后自动进入测控状态，显示器显示实时采样值，同时D1和D2实时切换报警状态。若0#键按下，进入参数设置状态（测控转入后台运行)，显示器显示工作参数L及其当前值；若2#或3#键按下，可对当前参数值进行加10或减10计算并更新显示；若按压1#键可以确认修改结果（下次再进入参数设置状态时可以以此结果作为新的当前值，否则修改后的参数值不被保存），并转入下一个参数H的设置过程（同理不再赘述）。再次按压0#键或1#键均可退出参数设置状态，返回测控状态。设计仪器： 一台电脑、ISIS 7 Professional软件和Keil uVision4软件硬件电路设计:选用一只四联共阴极数码管作为显示器，按照动态显示原理接线，其中段码通过锁存器72LS245驱动后接于P0口，由4只PNP型三极管驱动后介于P2.0P2.3。A/D转换器采用ADC0809，以通用I/O口的方式与单片机连接，其并行数据输出端直接连接于P1口，4个控制端CLOCK、START、EOC和OE分别接于P2.4P2.7，采用查询法等待转换结束，转换时钟利用定时器中断产生。4个面板按键通过8 位串行输入并行输出移位寄存器74LS164与单片机接口，其移位时钟端（8脚）与单片机的TXD引脚相连，串行数据端（1和2脚）与单片机的RXD引脚相连。如图软件系统设计：采用一个由多个功能模块构成的程序，模块之间相互依赖，他们之间的关系如下程序由两个主要的功能模块组成一一控制模块和菜单模块，两个模块能够同时运行（指用户在进行菜单操作时，程序需还能实时采集数据并进行控制）而“控制”和“菜单”这两个主要模块都是建立在其他小模块的基础上的，比如控制模块建立在A/D转换和LED显示的基础上，菜单建立在按键检测和LED现实的基础上的，而按键检测又建立在串口输出的基础上。表1列出了各个模块（1）menu.c#define MENU_ON 0#define MENU_OFF 1#define MENU_NUM 2#define MENU_MAX 240#define MENU_MIN 10unsigned char param_value=100,150;unsigned char menu_status=MENU_OFF;char _menu_name=L,H;unsigned char _menu_value=0,0;unsigned char _menu_idx=0;char get_key();void print(char name,unsigned int value);void menu_thread(void)char i=0;char key=get_key();if(menu_status=MENU_OFF)if(key=0)menu_status=MENU_ON;_menu_idx=0;for(i=0;iMENU_MAX)_menu_value_menu_idx=MENU_MAX;else if(key=3) _menu_value_menu_idx-=10;if(_menu_value_menu_idxMENU_MIN)_menu_value_menu_idx=MENU_MIN;if(menu_status=MENU_ON)print(_menu_name_menu_idx,_menu_value_menu_idx);（2）Led.c#include char code map1 =0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F;char code map2 =0x00,0x76,0x38;char _convert(char c)if(c= )return map20;else if (c=H)return map21;else if (c=L)return map22;else if (c=0 & c=9)return map1c - 0;return 0;void _delay() int i=0,j=0;for(i=0;i10;i+) for(j=0;j=1;i-)bufi=0+value%10;value/=10;if(value=0)break;buf0=name; for(i=0;i1)|0x80;delay();（3）Main.cvoid ad_init();void control_thread();void menu_thread();void main()ad_init();while(1)menu_thread();control_thread();（4）Keybroad.c#include#define CHECK_KEY_DOWN 0#define CHECK_KEY_UP 1#define KEY_UP 0#define KEY_DOWN 1sbit _p32=P32;char _key_status=CHECK_KEY_DOWN;char _key_idx=0;void serial(char byte);char _check_key(unsigned char _key_idx)serial(0x01_key_idx);if(_p32=0) return KEY_DOWN; else return KEY_UP;char get_key(void)char result=-1;if(_key_status=CHECK_KEY_DOWN)if(_check_key(_key_idx)=KEY_DOWN) _key_status=CHECK_KEY_UP; else if(+_key_idx=4) _key_idx=0; else if(_key_status=CHECK_KEY_UP) if(_check_key(_key_idx)=KEY_UP) result=_key_idx; _key_status=CHECK_KEY_DOWN; if(+_key_idx=4) _key_idx=0; return result; （5）Comtrol.c#include sbit P36=P36;sbit P37=P37;unsigned char ad();void print(char name,unsigned int value);extern unsigned char param_value2;extern char menu_status;void control_thread() unsigned char value=ad();if(value param_value1)P36=0;P37=1;else if (value=param_value0)P36=0;P37=0;elseP36=1;P37=0;if(menu_status=1)print( ,value);（6）Ad.c#include sbit P24=P24;sbit P25=P25;sbit P26=P26;sbit P27=P27;unsigned char ad()P25=0;P25=1; P25=0;while(! P26); P27=1;return P1;void ad_init()TMOD=0x02;TH0=0;TL0=0;ET0=1;TR0=1;EA=1;void_ad_clock(void) interrupt 1P24= P24;（7）Serial.c PUBLIC _SERIALDE SEGMENT CODERSEG DE_SERIAL:MOV SCON,#0 MOV SBUF,R7JNB TI,$CLR TIRETEND仿真开发过程：系统运行如图，测控状态运行效果如下：参数设置状态运行效果如下:运行结果表明，测控与参数设置这两个环节的确是“同时”进行的。具体表现为若参数L设置位100，某一时刻的采样值位60，那么在进行参数设置过程中，处于后台运行的控制程序还会使报警器灯D1在此时点亮。若将参数L修改位30，只要确保保存参数后，不等关闭菜单显示，D1就会熄灭了。