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文档简介
1、 基于单片机的多路温度检测系统目录目录 1摘要 1第一章 绪论 2 11 引言 2 12 多点温度检测系统的概述 3 13 本文的研究目的和主要内容 4第二章 总体设计方案 5 21 主要技术参数 5 22 总体框图 5第三章 硬件设计 6 31 硬件总体组成原理框图 6 32 多点温度检测系统的组成器件及在该系统中的应用说明 6321 mcs51单片机(8051) 7322八位a/d转换器adc0809 9323 集成温度传感器ad590 13324七段显示译码器7447 15325 集成运算放大器lm741 1633 系统与pc机数据传输的接口设计 18第四章 软件设计 41 程序流程图2
2、2 42 温度数值转换显示的原理24 43 软件的具体说明271/2 结论29 致谢29参考文献30附件:程序清单设计原理图2/2摘要本文主要研究单片机(80c51)在多点温度采集控制系统中的应用。通过a/d转换器adc0809把集成温度传感器ad590采集的经过处理的模拟信号转换成数字信号,然后把转换好的数据传送给单片机,由单片机对数据进行有目的得操作。如,在数码管上实时显示温度值,把数据传送给上位机等等。本文给设计做了较全面的说明,其中包括硬件的选择、程序的编写,以及最后对系统的调试。比如在温度传感器方面选择了能保证一定精度的常用的ad590(m)。在显示器方面用高效的7447七段显示译码
3、器替代了传统的移位寄存器74ls164。为了尽可能的减少器件,降低成本,本系统运用了查询的方法来判断a/d转换的完成与否。程序的编写给出了详细的说明,在软件中运用连续采集四次数值,然后求平均值的方法来提高温度检测数值的精度。此系统可以对不同点的温度同时进行实时的检测,并显示在显示屏上。并提供了可与pc等上位机进行通讯的接口(基与常用的rs-232c协议)。关键字:80c51、ad590、多通道、查询、实时第一章 绪论11 引言 一个典型的数字计算机系统,应包括运算器、控制器、数据与程序存储器、输入输出倞口四大部分。如果把运算器和控制器集成在一小块硅片上,则称该芯片为中央处理器,或微处理器。如果
4、将它与大规模集成电路的主存储器、输入输出接口电路用总线结构联系起来,就构成微型计算机。而只有在一块硅片上包括了计算机的全部基本要素:cpu、rom(或eprom)、ram和i/o接口,才能称得上一台单片机。随着大规模集成电路技术的飞跃发展以及实际应用的刺激,一种集成度更高,性价比更为优越,体积、重量大为减小的微型计算机-单片机便应运而生了。自intel公司1976年9月率先推出mcs-48系列单片机后,各种类型和型号的单片机犹如雨后春笋,相继问世。世界上一些著名的器件公司如motorla公司,zilog公司等也竞相推出新产品。intel公司在mcs-48系列单片机的基础上,又于80年代推出了m
5、cs-51系列单片机。其在性能上大大超过前者。本系统应用的就是mcs-51系列中的一种80c51。可以说它是本系统的核心部分(cpu)。为系统的可靠性提供了强有力的保证!它内部的ram为系统提供了存储数据的空间。其强大的i/o接口为系统的扩展提供了可能。其串行通信接口可与上位机进行通信。可以说对与要求具有性能可靠、怦价比高、体积小、质量轻的系统设计,首先考虑到的是单片机的应用。1.2 多点温度检测系统的概述不管在生产生活中还是科学研究中,有时温度作为一个重要的环境因素,必须要被考虑到。人们就需要寻找一个可以实时的检测温度的装置,在此背景下各种温度检测系统不停的出现。到如今已经趋于成熟。本系统是
6、一个以单片机为核心的多点温度检测系统,其优点是体积小、质量轻、运行可靠,可用于各种不同的场合。本系统的组成框图1.1:显示控制单片机a/d转换信号调整传感器 rs-232c通信协议pc机1.1系统的组成框图a/d转换器adc0809把集成温度传感器ad590采集的通过运算电路处理的模拟信号转换为数字信号,然后传送给单片机80c51,通过写在其内部的程序对原始的数据进行转换,转换好的数据保存在单片机的数据存储器(ram)中,供其它设备的调用,并且本系统提供了可与pc机通信的接口。多路选择开关为多路温度检测显示提供了可能。按钮s0s2分别对应的是通道in0in2采集的数据,如:当s0按下时系统只调
7、用通道in0采集的数据,并实时的显示。当按键s3按下时,跳出检测显示的程序,进入主程序的循环程序。a/d转换器处于空闲的状态。按下复位键s时,系统复位。13 本文的研究目的和主要内容本文的目的即是依据上述的原理,基于单片机的功能设计一个性能可靠、结构简单、性价比高的多路温度检测系统。本文从介绍系统硬件的各组成部分开始,详细的说明了所选器件的理由,及其具体的功能。然后依据设计的要求,设计出硬件电路图,为了满足设计的要求选择合适的参数。并编写出满足要求的完整的程序,在软件上进行调试。第二章 总体设计方案21 主要技术参数211 基本误差 集成温度传感器ad590其m档,在-55c+150c范围内,
8、非线性误差为0.3c。 温度的瞬时显示值的误差为1%212 测量范围测量温度范围0c102c213 显示格式 瞬时动态显示 . 显示温度 小数点后精确到1位214 信号输入温度信号vt,来自温度传感器为2.732v3.752v(经阻抗匹配)。 80c51时钟输入12mhz,adc0809为2mhz(由80c51的ale提供)215 通信协议采用rs-232c标准22总体框图2-1本系统设计用到的主要器件主要包括:系统cpu 80c51、温度传感器ad590、模数转换器adc0809、地址锁存器74ls373、译码显示器7447、电平转换用芯片max232等。显示模块检测模块转换模块数据处理模块
9、控制模块通信模块图2-1第三章 硬件设计3.1 硬件的总体组成原理框图 基于单片机技术的多点温度检测系统硬件主要由:电源电路、传感器信号检测电路、信号调整电路、a/d转换电路、单片机主控电路、实时显示电路、按键控制电路和通讯电路模块组成。其硬件的原理框图如图3-1电源电路控制电路通信电路数据总线80c51ale显示器译码器通道地址选择地址锁存器外部时钟电路传感器信号调整a/d转换器图3-1硬件的总体组成原理框图 说明:外部振荡电路由两个30pf电容c1、c2和一个晶振组成,为系统提供12mhz的时钟脉冲。控制电路由三个通道选择按键s0s2,一个循环跳出按键s,和系统复位电路组成。a/d转换器的
10、时钟脉冲由80c51的ale提供,其模拟通道选择信号a、b、c由地址锁存的信号输入,转换好的数据经过数据总线传送给80c51。传感器ad590检测的信号经信号调整电路(跟随、调零、放大)送给adc0809进行模数转换。显示电路由一块7447译码显示芯片控制四个共阳极的数码管显示器。串行通讯采用的是rs-232c通信协议,用max232作为通信芯片,连接器采用标准的25芯插头座db-25。32 多点温度检测系统的组成器件及在该系统中的应用说明用到的主要芯片有:一块主控芯片80c51、一块adc0809、一块通讯用芯片max232、一个集成温度传感器ad590、一个地址锁存器74ls373、一块显
11、示用芯片7447、三个集成运算放大器lm741、以及或非、非门等器件和各种型号的电容电阻。3.2.1 mcs-51单片机(80c51)单片机因将其主要组成部分集成在一个芯片上而得名,具体说就是把中央处理器(cpu),随机存储器ram,只读存储器rom,中断系统,定时器/计数器以及i/o口电路等主要微型机部件集成在一块芯片上,单片机只是一个芯片,但它具有计算机的系统属性,为此称它为单片机微型计算机,简称单片机。80c51单片机系列是在mcs51系列的基础上发展起来的,早期的80c51只是mcs51系列众多的一类,但是随着后来的发展,80c51已经形成独立的系列并且成当前8位单片机的典型代表。80
12、c51系列是在mcs51系列的8051芯片的基础上发展起来的,因此兼容,改进和增强将是我们对80c51和8051进行比较的主要内容,也是本系统考虑的一些主要原因。首先,它与8051兼容,可以确保8位单片机mcs51系列的继续发展,它的最他改进是在芯片的半导体工艺上,80c51采用的是chmos工艺,即互补金属氧化物的hmos工艺。chmos是cmos和hmos的结合,主要具有低功耗的特点。同时它还增加了待机和掉电保护两种工作方式,以保证在掉电的情况下,一最低的电流消耗维持。80c51 图3-2 80c51芯片的引脚图信号引脚介绍图3-2: 输入/输出口线 p0口的字节地址为80h,位地址为80
13、h87h。口的各位口线具有完全相同但又相独立的逻辑电路,是地址低八位和数据线的复用线。 p1口八位的双向口线。 p2口可以作为八为双向口线同时也用来传输地址的高八位。 p3口八位的双向线,同时也作为特殊功能口。 ale 地址锁存控制信号。 /psen外部程序存储器rom读选通信号。 /ea 访问程序存储器控制信号 rest 复位信号 xtal1和xtal2 外接晶振引线端单片机的存储系统: 图3-3 内部数据存储器(ram)内部数据存储器在图3-3中包括ram(1288)和ram地址寄存器等。实际上80c51芯片中共有256个ram单元,但其中后128单元被专用寄存器占用,供用户使用的只有前1
14、28单元,用于存放可读写的数据。因此,通常所说的内部数据存储器是指前128单元,简称“内部ram”。内部程序存储器(rom) 内部程序存储器在图3-3中包括rom(4k8)和程序地址寄存器等。80c51共有4kb掩膜rom,用于存放程序和原始数据。因此称之为程序存储器,简称“内部rom”。并行i/o口mcs-51共有4个8位的i/o口(p0、p1、p2、p3),以实现数据的并行输入输出。在图3-3中,4个并行口是分别画出的。串行口 mcs-51单片机有一个全双工的串行口,以实现单片机和其他数据设备之间的串行数据传送。该串行口功能较强,既可作为全双工异步通信收发器使用,也可作为同步移位器使用。本
15、系统用此串行口(rxd、txd)通过rs-232c通讯协议,与pc机进行单工异步通讯。把存在单片机ram中的数据传送给pc机进行数据的管理和监控。时钟电路 mcs-51芯片的内部有时钟电路,但石英晶体和微调电容需外接,所以在图3-3中时钟电路是用石英晶体和电容器的符号表示的。时钟电路为单片机产生时钟脉冲序列,典型的晶振频率为12mhz,本系统单片机的时钟频率为12mhz。3.2.2 八位a/d转换器adc0809adc0809是典型的8位8通道逐次逼近式a/d转换器,cmos工艺,可以实现8路模拟信号的分时采集,片内有8路模拟通道开关,以及相应的通道地址锁存用译码电路,其转换时间为100s左右
16、。3.2.2.1 信号引脚adc0809芯片为28引脚双列直插式封装,其引脚排列见图3-4图3-4 adc0809引脚图对adc0809主要信号引脚的功能说明如下:。in7in0-模拟量输入通道 adc0809对输入模拟量的要求主要有:信号单极性,电压范围05v,若信号过小还需进行放大。另外,模拟量输入在a/d转换过程中其值不应变化,因此对变化速度快的模拟量,在输入前应增加采样保持电路。 本系统采集的是温度变化量,因其变化的速度不会很快,所以不需要此电路。a、b、c-地址线a为低位地址,c为高位地址,模拟通道的选择信号,引脚图中为add-a、add-b、add-c。其地址状态与通道对应关系见表
17、3-5本系统只选用了in0in2三个通道。ale-地址锁存允许信号对应ale上跳沿,a、b、c地址状态送入地址锁存器中。start-转换启动信号start上跳沿时,所有内部寄存器清“0”;start下跳沿时,开始进行a/d转换;在a/d转换期间,start应保持低电平。本信号有时简写为st。d7d0-数据输出线为三态缓冲输出形式,可以和单片机的数据线直接连接。d0为低位,d7为最高位。enable(oe)-输出允许信号用于控制三态输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。oe=0,输出数据线呈高电阻;oe=1,输出转换得到的数据。clk-时钟信号adc0809的内部没有时钟电路,所需时钟信号由外界
18、提供,因此有时钟信号引脚。本系统中的时钟信号由单片机的ale提供。若单片机的时钟频率为12mhz,ale是以六分之一晶振频率的固定频率输出的正脉冲,为2mhz。eoc-转换结束信号eoc=0,正在进行转换;eoc=1,转换结束。使用该状态信号既可作为查询的状态标志,又可以作为中断请求信号使用。本系统中把eoc作为查询的状态标志,与80c51的p2.6引脚相连。vcc- +5v电源。vref- 参考电源参考电压用来与输入的模拟信号进行比较,作为逐次逼近的基准。其典型值为+5v(vref(+)=5v,vref(+)=0v)。2.2.2 .2 adc0809与80c51的接口adc0809与80c5
19、1的连接如图3-6电路连接主要涉及到两个问题:8路模拟信号通道选择,a/d转换完成后转换数据的传送。abca0a1a21、 8路模拟通道的选择+wr alep2.7 startenable +rd p2.6 eoc ale clk图3-6如图3-6所示,本系统中模拟通道选择信号a、b、c分别接最低的三位地址a0、a1、a2(即p0.0、p0.1、p0.2),而地址锁存允许信号ale由p2.7控制,则8路模拟通道的地址为7ff8h7fffh。本系统中只用了地址为7ff8h7ffah的及in0in2的三个通道。此外,通道地址选择以wr作写选通信号,rd做读选通信号,这一部分电路连接如图3-6,从图
20、中可以看到,把ale信号与start信号连接在一起了,这样连接使得在信号的前沿写入(锁存)通道地址,紧接着在其后沿就启动转换。图3-7是有关信号的时间配合示意图。wr寄存器清“0” 启动a/dstart地址锁存 ale 图3-7 信号的时间配合2、 换数据的传送a/d转换后得到的数字量数据应即时的传送给80c51进行处理。数据传送的关键问题是如何确认a/d转换的完成,因为只有确认数据转换完成后,才能进行传送。为此可采用下述3种方式:a) 定时传送方式b) 查询方式c) 中断方式本系统采用了第二种及查询方式,把eoc与80c51的p2.6引脚相连。通过查询p2.6的状态,即可判断a/d是否转换完
21、成。只要一旦确认转换完成,即可通过 指令进行数据传送。首先送出口地址并以rd作选通信号,当rd信号有效时,把转换数据送上数据总线,供单片机接收。图3-8为信号的时间配合图rd输出数据enable图3-8 信号的时间配合图32.3集成温度传感器ad590ad590是单片集成两端感温电流源。它的主要特性如下:1、 流过器件的电流()等于器件所处环境的热力学温度(开尔文)度数,即 it/t=1 a/k式中:it流过器件(ad590)的电流,单位为at热力学温度,单位为ki(a)273.2a t(c)-55c 0c +150c图3-9电流随温度变化的曲线图2、 ad590的测温范围为-55c+150c
22、。3、 ad590的电源电压范围为4v30v。电源电压可在4v6v范围变化,电流it变化1a。本系统采用的是+5v的电压。相当于温度变换1k。ad590可以承受44v正向电压和20v反向电压,因而器件反接也不会被损坏。4、 出电阻为710m。5、 精度高。ad590共有i、j、k、l、m五档,其中m档精度最高,在-55c+150c范围内,非线性误差为0.3c。本系统采用的是m档的传感器。ad590的应用电路1、 基本应用电路+5vad590r1 (9k)-r2 (2k)图3-10 (a)封装形式 (b)基本应用电路图3-10(a)是ad590的封装形式,图3-10(b)是ad590用于测量热力
23、学温度的基本应用电路。因为流过ad590的电流与热力学温度成正比,当电阻r1和电位器r2的电阻之和为10k时,输出电压v0随温度的变化为10mv/k。但由于ad590的增益有偏差,电阻也有误差,因此应对电路进行调整。调整的方法为:把ad590放于冰水混合物中,调整电位器r2,使v0=2.732v。或在室温下(25c)条件下调整电位器,使v0=2732+250=2.982(v)。这样可以保证在25c附近有精确的值。3.2.4七段显示译码器74477447七段显示译码器输出低电平有效,用以驱动共阳极显示器dpy-7-seg-dp。该集成显示译码器设有多个辅助控制端,以增强器件的功能。7447的引脚
24、图如图3-11,它有3个辅助控制端lt、rbi、bi/rbo,现分别简要说明:图3-11 7447引脚图 灭灯输入bi/rbobi/rbo是特殊控制端,有时作为输入,有时作为输出。当bi/rbo作输入使用且bi=0时,无论其他输入端是什么电平,所有各段输出ag均为0,所以字形熄灭。 试灯输入lt当lt=0时,bi/rbo是输出端,且bi/rbo是输出端,且rbo=1,此时无论其他输入端是什么状态,所有各段输出ag均为1,显自形8。该输入端常用于检查7447本身及显示器的好坏。 动态灭零输入rbi当lt=1,rbi=0且输入代码dcba=1111时,各段输出ag均为高点平,与bcd码相应的字形0
25、熄灭,故称“灭零”。利用lt=1与rbi=0可以实现某位0的“消隐”。此时bi/rbo是输出端,且rbo=0。 动态灭零输出rbobi/rbo作为输出使用时,受控于lt和rbi。当lt=1且rbi=0,输入代码dcba=1111时,rbo=0;若lt=0或者lt=1且rbi=1,则rbo=1。该端主要用于显示多位数字时,多个译码器之间的连接。对于输入代码1111,译码条件是:lt和rbi同时等于1,而对其他输入代码则仅要求lt=1,这时侯,译码器各段ag输出的电平是由输入的bcd码决定的,并且满足显示字形的要求。本系统中由于采用的是实时动态显示,所以lt、rbi、bi/rbo接高电平即可满足系
26、统显示的需要。3.2.5 集成运算放大器lm741 集成运算放大器(简称运放)是一种高增益的直接偶合放大器。集成运放的开环电压放大倍数很高,利用外接反馈网络比较容易实现深度反馈,所以各种运算电路都是工作在运放的线性区,实现各种模拟运算-反向比例、同向比例、加法、减法、积分等运算电路。本电路模拟信号的处理电路如图3-12图3-12 模拟信号的处理电路本电路(图3-12)旨在将ad590(0c时为273.2a)因温度变化,导致电流变化(1a/c),经3个lm741转换为符号要求的电压变化输入adc0809,输入电压vin(05v之间)经a/d转换后,其值由80c51处理,最后将其显示在d4、d3、
27、d2、d1共4个七段显示器。现在分别介绍三个lm741的各自作用: lm741(1)的作用为阻抗匹配相当于一个电压跟随器,它的输出电压vo1=vi。若在0c时,电阻r1和电位器r2的电阻之和为10k时,输出电压v0随温度的变化为10mv/k。则lm741(1)的输入电压vi为2.732v,则其输出电压vo1为2.732v。 lm741(2)和各电阻组成了一反向加法运算电路,它的作用是减去0c时的电压(2.732v),则使其输出电压vo2=0。在电路中调整电位器r6的阻值可使vo2=0。具体的运算如下: (vo1/r3) + (-12/rx)=- (vo2/r4) vo1=2.732v vo2=
28、0 r3=r4=10k,r5=20k rx=r5+r6则经过运算求得rx43.91k,可变电阻器r6的调整值为rx-r5=43.91k-20k=23.91k。 lm741(3)的作用是一个反向输入比例放大器,其运算公式如下: vo3=-(r9/r8)vo2本电路中r8=1k,r9=5k;则此电路为5倍的增益。即把最终调整的信号放大5倍送给adc0809进行转换。经过两次反向后输出的电压为正值。33 系统与pc机数据传输的接口设计本系统可以说只是一个现场温度数据采集并实时显示的装置。要想存储大量的原始检测数据并进行监控是不可能的,因为主控芯片单片机没有这么强大的存储器。但有时为了调用历史数据是一
29、定会遇到的。这时很容易就会想到pc机强大的存储和控制功能。而单片机具有与pc机进行通信的串行接口,通过基于rs-232c通讯协议,实时的把采集到的数据传送给上位机(pc机),可实现远程的系统监控和数据的存储。其原理框图如图3-13pc机max23280c51 rxd txd控制电路检测数据电平转换器连接器图3-13系统与pc通信的原理图在单片机应用系统中,数据通信主要采用异步串行通信。在设计通信接口时,必须根据需要选择标准接口,并考虑传输介质、电平转换等问题。采用标准接口后,能够方便地把单片机和外设、测量仪器等有机地连接起来,从而构成一个测控系统。本系统采用的是rs-232c接口进行电平转换,
30、用max232作为电平转换器。3.3.1 rs-232c总线标准串行通信使用rs-232c标准,它本是美国电子工业协会的推荐标准,现已在全世界的范围广泛采用。rs-232c实际上是串行通信的总线标准。.rs-232c信号引脚定义该总线标准定义了25条信号线,使用25个引脚的连接器,各信号引脚的定义见表3-14引脚定义引脚定义1保护地14辅助通道发送数据2发送数据15发送时钟3接收数据16辅助通道接收数据4请求发送17接收时钟5清除发送18未定义6数据通信设备准备就绪19辅助通道请求发送7信号地20数据终点准备就绪8接收线路信号检测21信号质量检测9接收线路建立检测22音响指标10线路建立检测2
31、3数据信号速率11未定义24发送时钟12辅助通道接收线信号检测25发送时钟13辅助通道清除发送表3-14 rs-232c信号引脚定义在最简单的全双工系统中,仅用发送数据、接收数据和信号地三根线即可。对于80c51单片机,利用其rxd线、txd线和一根地线,就可以构成符合rs-2323c接口标准的全双工通信口其形式如图3-15。接收发送端接收发送端数据线数据线图3-15 全双工串行通信.rs-232c的其它规定除信号定义外,rs-232c标准的其它规定还有:rs-232c是一种电压型总线标准,以不同极性的电压表示逻辑值:-3v-25v表示逻辑“1”(mark)+3v+25v表示逻辑“0”(spa
32、ce)标准数据传送速率有50、75、110、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特率。采用标准的25芯插头座(db-25)进行连接,因此该插头座也称之为rs-232c连接器。332 电平转换电路用芯片max232 芯片max232的介绍其引脚如图3-16图3-16 max232引脚图max232是一种双组驱动器/接收器,片内含有一个电容性电压发生器以便在单5v电源供电时提供eia/tia-232-e电平。每个接收器将eia/tia-232-e电平转换为5v ttl/cmos电平。这些接收器具有1.3v的典型门限值及0.5v的迟滞,可以接收30v的输入。每
33、个驱动器将ttl/cmos输入电平转换为eia/tia-232-e标准电平。其特点:linbicmos工艺技术2个驱动器及2个接收器低电源电流:典型值是8ma;极限参数:电源电压vcc为0.36v,vs+为(vcc0.3)15v,vs-为-0.3-15v;输入电压vi:驱动器为-0.3(vcc+0.3),接收器30v。输出电压v0:t1out,t2out (vs_-0.3v)(vs+ +0.3);r1out,r2out,-0.3(vcc+0.3)推荐工作条件:项目符号最小值典型值最大值单位电源电压vcc4.555.5v高电平输入电压vih2v低电平输入电压vil0.8v接收器输入电压30v工作
34、温度ta070c.接口设计pc机与单片机最简单的连接是零调制三线经济型。这是进行全双工通信所必须的最少线路。因为80c51单片机输入、输出电平为ttl电平,而pc机配置的是rs-232c标准接口,二者的电气规范不同,所以要加电平转换电路。本系统用的是max232(引脚如图3-16),图3-17给出了采用max232芯片的pc机和单片机串行通信接口电路。图3-17 pc机和单片机串行通信接口电路。第四章 软件设计41 程序流程图本系统的软件程序用汇编语言编写,这种语言比机器语言直观、易懂、容易,而且易于记忆,对指令中的操作码和操作数也容易区分。程序设计步骤大致可分为以下几步: 熟悉与分析工作任务
35、,明确其要求和要达到的工作目的、技术指标等; 确认解决问题的计算方法和工作步骤; 画工作流程图; 分配内存工作单元,确定程序与数据区存放地址; 按流程图编写源程序; 上机调试、修改及最后确定源程序。本系统的程序流程图主要分为两部分:一部分为主程序流程图,另一部分是循环检测显示子程序流程图。411 主程序流程图4-1执行key2子程序执行key1子程序执行key0子程序p2.2=0?p2.1=0?p2.0=0?按键查询初始化y ny ny n 图4-1 主程序流程图412 循环检测显示子程序流程图4-2。key x子程序显示子程序主程序显示子程序十进制转换求平均值r4=0?求采样和p2.6=1?
36、启动a/d转换p2.5=0?ynnyny图4-2 循环检测显示子程序流程42 温度数值转换的原理图4-3乘4十进制转换求四次采样平均 值a/d转换数据显示图4-3通过主程序的按键查询子程序,来选择a/d转换的通道(本系统有三个采集通道可供选择in0in2,对应的地址分别为7ff8h7ffah)。key:jnb p2.0,key0; 对应in0通道jnb p2.1,key1; 对应in1通道jnb p2.2,key2; 对应in2通道jmp key为了保证采集的数据的准确性,本程序采用了连续四次采样求平均值的方法来提高数据的准确性,其程序如下:movx a,dptradd a,50hmov 50
37、h,ajnc pj00inc bpj00:djnz r4,key0clr cxch a,brrc axch a,brrc aclr cxch a,brrc axch a,brrc a十进制转换乘4传感器的采样信号经lm741(3)放大5倍,则本系统的最大测量温度为:最大显示温度=5.1v/5=1.02v,即102c(5为放大倍数)因为a/d转换的输出最大转换值=ffh(255),所以:255x=102 知x=0.4 即先乘4再除10;因此求平均值后的数据经十进制转换后要乘上4。ff25525541020 r4=10 r3=20最后将其显示在d4、d3、d2、d1共4个七段显示器上,即d4=1、
38、 d3=0、 d2=2 d1=0,小数点在d2上(因为七段显示器为共阳极,则把d2的dp引脚接低)。子程序如下:l1:clr csetb rs0clr rs1mov r5,#00hmov r4,#00hmov r3,#08h;进行8次十进制转换next:rlc amov r2,amov a,r5addc a,r5da amov r5,amov a,r4addc a,r4da amov r4,amov a,r2djnz r3,nextmov r7,#02hl2:mov a,r5add a,r5da amov r5,amov a,r4addc a,r4da amov r4,adjnz r7,l2r
39、et显示子程序:本系统用七段显示译码器7447作为与数码管的连接芯片,把转换好的数据分别放在高位r4、低位r5两个寄存器内。先取r5低4位的值,并使d1使能,然后把值送d1显示;r5的高4位送d2;r4的低4位送d3;r4的高4位送d4。其具体显示程序如下:disp:mov a,r5anl a,#0fhorl a,#10hmov p1,acall delaymov a,r5anl a,#0f0hswap aorl a,#20hmov p1,acall delaymov a,r4anl a,#0fhorl a,#40hmov p1,acall delaymov a,r4anl a,#0f0hsw
40、ap aorl a,#80hmov p1,acall delayclr aretdelay:mov r6,#10;显示扫描延时d1:mov r7,#248djnz r7,$djnz r6,d1ret43 软件的具体说明本系统的软件主要由:初始化、键处理、数据处理、显示这几个分程序组成。本程序设计主要遵循以下的原则:、设计模块化、保护r0r7、程序要可靠优化、要有自己的特点。 在程序设计中r0r7寄存器使用次数最多,为了防止冲程序,可以采取使用不同的寄存器组:本程序中主程序用的是0组寄存器;检测显示程序用1组寄存器;在程序中对psw状态寄存器中的rs0、rs1进行位操作,即可确定不同的寄存器组。如:setb rs0clr rs1即选择了第1组寄存器。本程序中关于a/d转换部分,启先是用中断的方法来实现a/d转换
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