微机测控系统实验报告

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1、南京航空航天大学研究生实验报告课程名称：微机测控系统设计设计专题：数据采集与显示系统设计学生姓名：班级学号：学科名称：2016年6月26日第一部分微机测控系统实验总体方案1.实验目的和要求（1）本实验模拟用微机对某对象的测控过程，以及对测控信号的实时显示；（2）了解A/D芯片ADC0809转换性能及编程；（3）掌握8279工作原理和编程方法；（4）用实验箱上的分压电阻，模拟测试信号。信号电压的变化范围：0—5V。我们可以手动调节分压值，来模拟信号的变化。（5）给定可调直流电压在0—5V，经过AD转换后，通过键盘控制在实验板的数码管上显示该电压值的大

2、小（十进制）；（6）程序全速运行后，数码管显示“P”字样，表示程序准备就绪；（7）按下实验板上的“0”键，数码管实时显示采样的电压值大小（小数点后两位），采样的时间自定。例如：如果可调的直流电压是2.15V，在数码管上应该显示02.15U；（8）按下实验板上的“1”键，程序暂停并冻结显示的电压值；（9）如果再按下“0”键重新实时显示电压值，按下其他的键，显示“error”。2.实验设计流程（1）手动控制实验箱上的电位器，改变输出的电压值，利用ADC0809采集并转换，通过键盘接口8279实时显示在两位数码管上；（2）通过ADC0809采集到的数值为1

3、6进制，将其转换为10进制再实时显示到数码管上；（3）通过键盘控制数码管实时显示电压值，按0键实时显示AD转换器采集的电压值，按1键关闭AD转换，显示当前电压值，按其他键显示error，若显示的电压值超过4V，提供一个报警灯。3.实验设备ADEK5196ET单片机实验箱、一台PC机、一块宏晶STC单片机开发板。ADEK5196ET可实现多种CPU的实验开发系统，既可进行MCS-51系列微控制器实验，又可进行MCS-96系列微控制器实验。系统提供两种工作方式，第一种工作方式：独立运行工作方式。无须任何设备，利用实验机上的监控、小键盘和数码管，自构成一台

4、单板机，独立运行。这种工作方式适合于PC机不足的情况。第二种工作方式：串行监控工作方式。通过RS-232连接PC机，利用PC机串行发送实验程序和监控命令动态调试实验程序，含DOS/WINDOWS环境。PC机里面预装的集成开发环境是LCA51ET软件和KeilC51。LCA51ET软件是集编辑、编译/连接、加载、调试等为一体的集成开发环境（IDE）。编辑器全面支持汇编、C51和PL/M51语言的语法。KeilC51是美国KeilSoftware公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，Keil提供了包括C编译器、宏汇编、链接器、库管理和一个功能强

5、大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（μVision）将这些部分组合在一起。单片机开发板使用的单片机是STC89C52，开发板上集成了4x4按键，8位数码管，一个电位器等资源，开发板支持C语言和汇编语言，可以使用ISP_STC烧录。第二部分系统硬件设计1.AD转换接口模块实验中我们使用的AD转换器是ADC0809，用分压器产生电压的模拟信号，模拟信号进入AD转换器输出的数字信号，输出端接在单片机P1口，这样P1口就可以输出一个8位2进制数，也就是电压值。具体硬件结构如图2.1所示。图2.1AD转换模块接口示意图A/D转换器大致有三

6、类:一是双积分A/D转换器，优点是精度高，抗干扰性好，价格便宜，但速度慢;二是逐次逼近法A/D转换器，精度，速度，价格适中;三是并行A/D转换器，速度快，价格也昂贵。ADC0809是美国国家半导体公司生产的CMOS工艺8通道，8位逐次逼近式A/D模数转换器。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换，每采集一次一般需100us，基本满足本实验实时采集的要求。它由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型A/D转换器、逐次逼近寄存器、逻辑控制和定时电路组成。内部结构如图2.2所示

7、。图2.2ADC0809内部结构图1.键盘控制接口模块实验中，我们通过一个8255可编程并行口进行键盘扫描，读取、显示键值，其中8255的PA口做键盘输入线，PB口作扫描线。具体过程：按下实验板上的“0”键，数码管实时显示采样的电压值大小（直到小数点后两位），按下实验板上的1键，程序暂停并冻结显示的电压值，如果再按下0键重新实时显示电压值。按下其他的键，显示“error”。读取的数值是分压电阻提供的电压，是由P1口读取的8位2进制数。具体硬件设计如图2.3所示。实验中使用的8255是Intel公司生产的可编程并行I/O接口芯片，有3个8位并行I/O口

8、。具有3个通道3种工作方式的可编程并行接口芯片（40引脚），其各口功能可由软件选择，使用灵活，通用性强。82