课程设计报告

发布 2022-10-01 06:38:28 阅读 5659

题目名称:基于单片机的a/d 系统的设计

姓名。学号: 201195014028

班级。指导教师。

时间: 2013.1.5

目录。第一章设计任务与要求1

1.1、设计题目 1

1.2、设计目的 1

1.3、设计要求 2

第二章设计内容2

2.1 adc0808简介 2

2.1.1adc0808的内部逻辑结构 2

2.1.2adc0808引脚结构 3

单片机引脚图与引脚功能简介 4

2.2.1、 电源: 5

2.2.2 时钟: 5

2.2.3控制线: 5

2.2.4、 i/o线 5

a 5第三章设计方案及程序流程图6

3.1、设计方案 6

第四章程序7

第无章收获体会9

第六章参考文献9

课程设计作为数字电子技术课程的重要组成部分,目的是一方面使我们能够进一步理解课程内容,基本掌握数字系统设计和调试的方法,增加集成电路应用知识,培养我们的实际动手能力以及分析、解决问题的能力。另一方面也可使我们更好地巩固和加深对基础知识的理解,学会设计中小型数字系统的方法,独立完成调试过程,增强我们理论联系实际的能力,提高电路分析和设计能力。通过实践引导我们在理论指导下有所创新,为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。

(1)选择一个目前较为常用的a/d器件,对0-5v的电压信号进行采样;

2)采样的结果用两位十进制数显示;

3)用按键控制每次采样动作:按一次键,采样一次,并显示;

4)数码管显示具备锁存功能,上电后显示0“00”,当采样一次后,显示采样结果,并保持到下次采样。

adc0808是带有8位a/d转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的cmos组件。它是逐次逼近式a/d转换器,可以和单片机直接接口。

由下图可知,adc0808由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个a/d转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通8个模拟通道,允许8路模拟量分时输入,共用a/d转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存a/d转换完的数字量,当oe端为高电平时,才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。

图2-1 adc0808内部原理图

2.1.2adc0808引脚结构。

adc0808各脚功能如下:

d7-d0:8位数字量输出引脚。

in0-in7:8位模拟量输入引脚。

vcc:+5v工作电压。

gnd:地。

ref(+)参考电压正端。

ref(-)参考电压负端。

start:a/d转换启动信号输入端。

ale:地址锁存允许信号输入端。

以上两种信号用于启动a/d转换).

eoc:转换结束信号输出引脚,开始转换时为低电平,当转换结束时为高电平。

oe:输出允许控制端,用以打开三态数据输出锁存器。

clk:时钟信号输入端(一般为500khz)。

a、b、c:地址输入线。

图2-2 adc0808管脚图。

adc0808对输入模拟量要求:信号单极性,电压范围是0-5v,若信号太小,必须进行放大;输入的模拟量在转换过程中应该保持不变,如若模拟量变化太快,则需在输入前增加采样保持电路。

地址输入和控制线:4条。

ale为地址锁存允许输入线,高电平有效。当ale线为高电平时,地址锁存与译码器将a,b,c三条地址线的地址信号进行锁存,经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。a,b和c为地址输入线,用于选通in0-in7上的一路模拟量输入。

通道选择表如下表所示。

图2-3 adc0808通道选择图。

数字量输出及控制线:11条。

st为转换启动信号。当st上跳沿时,所有内部寄存器清零;下跳沿时,开始进行a/d转换;在转换期间,st应保持低电平。eoc为转换结束信号。

当eoc为高电平时,表明转换结束;否则,表明正在进行a/d转换。oe为输出允许信号,用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。oe=1,输出转换得到的数据;oe=0,输出数据线呈高阻状态。

d7-d0为数字量输出线。

clk为时钟输入信号线。因adc0808的内部没有时钟电路,所需时钟信号必须由外界提供,通常使用频率为500khz,vref(+)vref(-)为参考电压输入。

图3-4 80c51管脚图。

vcc - 芯片电源,接+5v;

vss - 接地端;

xtal1、xtal2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。

控制线共有4根,

ale/prog:地址锁存允许/片内eprom编程脉冲。

ale功能:用来锁存p0口送出的低8位地址。

prog功能:片内有eprom的芯片,在eprom编程期间,此引脚输入编程脉冲。

psen:外rom读选通信号。

rst/vpd:复位/备用电源。

rst(reset)功能:复位信号输入端。

vpd功能:在vcc掉电情况下,接备用电源。

ea/vpp:内外rom选择/片内eprom编程电源。

ea功能:内外rom选择端。

vpp功能:片内有eprom的芯片,在eprom编程期间,施加编程电源vpp。

80c51共有4个8位并行i/o端口:p0、p1、p2、p3口,共32个引脚。p3口还具有第二功能,用于特殊信号输入输出和控制信号(属控制总线)。

intel 8086/8088 系列的可编程外设接口电路(programmable peripheral interface)简称 ppi,型号为8255(改进型为8255a及8255a-5),具有24条输入/输出引脚、可编程的通用并行输入/输出接口电路。它是一片使用单一+5v电源的40脚双列直插式大规模集成电路。8255a的通用性强,使用灵活,通过它cpu可直接与外设相连接。

8255a在使用前要写入一个方式控制字,选择a、b、c三个端口各自的工作方式,共有三种;

方式0 :基本的输入输出方式,即无须联络就可以直接进行的 i/o方式。其中a、b、c口的高四位或低四位可分别设置成输入或输出。

方式1 :选通i/o,此时接口和外围设备需联络信号进行协调,只有a口和b口可以工作在方式1,此时c口的某些线被规定为a口或b口与外围设备的联络信号,余下的线只有基本的i/o功能,即只工作在方式0.

方式2: 双向i/o方式,只有a口可以工作在这种方式,该i/o线即可输入又可输出,此时c口有5条线被规定为a口和外围设备的双向联络线,c口剩下的三条线可作为b口方式1的联络线,也可以和b口一起方式0的i/o线。

8255a是一个并行输入、输出器件,具有24个可编程设置的i/o口,包括3组8位的i/o为pa口、pb口、pc口,又可分为2组12位的i/o口:a组包括a口及c口高4位,b组包括b口及c组的低4位。

a口可以设置为方式0、方式1、方式2,b口与c口只能设置为方式0或方式1

数据采集,主要由三大模块组成:a/d转换模块,8051单片机模块和七段译码显示模块。

首先,通过实验箱产生0---5v可调电压;然后,将0---5v可调电压输入a/d转换进行数模转换,将0---5v的模拟量转换成00h---ffh的数字信号,出入到单。

片机中,作为输入量进行倍率变换,并经软件编程实现动态扫描,最终在七段译码显示管上显示电压变化。

图3系统框图。

org 0000h

ljmp star

org 1000h

star: mov ie,#85hint0、int1中断允许。

mov dptr,#0bfffh初始化8255a

mov a,#80h

movx @dptr,a

disp1:mov r2,#02h此段程序为上电显示00, 02h=00000010b,位控制口初始值。

disp2:mov dptr,#0bffch

mov a,#3fh向高位送0

movx @dptr,a

mov dptr,#0bffdh

mov a,r2

movx @dptr,a

mov r3,#0ffh延时。

djnz r3,$

mov a,r2

rrc a显示位右移,显示低位。

mov r2,a

jnz disp2若一圈未显示完,继续下一个。

jb p3.3,disp1若外部按钮还没按下,继续从头显示00

loop: mov a,#0外部按钮按下,ad转换器采集数据。

mov dptr,#7ff8h

movx @dptr,a

jb p3.2int0为低继续查询。

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