智能仪器小论文.docx
《智能仪器小论文.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《智能仪器小论文.docx（90页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
智能仪器小论文
智能仪器小论文题目：
一、数字电压表：
二、数字时钟
三、电子琴
四、ADC0809转换器基本应用
五、I/O并行口驱动LED显示
六、8*8LED点阵显示技术
七、4×4键盘及8位数码管显示构成的电子密码锁
小论文要求：
封面、摘要、目录、内容、参考文献
考核形式：
平时成绩+工程论文报告
利用Proteus或者KeilC完成一项工程，并完成相应的工程论文报告一份；并参加答辩。
评分标准：
平时成绩：
20分，其中：
考勤5分，课堂问答5分，作业情况10分。
报告成绩：
80分，其中：
工程完成情况（即答辩情况）30分，论文报告50分（包括了题目10分，理论阐述20分，结论10分，写作情况10分）。
一、数字电压表：
1.实验任务
利用单片机AT89S51与ADC0809设计一个数字电压表，能够测量0－5V之间的直流电压值，四位数码显示，但要求使用的元器件数目最少。
2．电路原理图
3．系统板上硬件连线
a）把“单片机系统”区域中的P1.0－P1.7与“动态数码显示”区域中的ABCDEFGH端口用8芯排线连接。
b）把“单片机系统”区域中的P2.0－P2.7与“动态数码显示”区域中的S1S2S3S4S5S6S7S8端口用8芯排线连接。
c）把“单片机系统”区域中的P3.0与“模数转换模块”区域中的ST端子用导线相连接。
d）把“单片机系统”区域中的P3.1与“模数转换模块”区域中的OE端子用导线相连接。
e）把“单片机系统”区域中的P3.2与“模数转换模块”区域中的EOC端子用导线相连接。
f）把“单片机系统”区域中的P3.3与“模数转换模块”区域中的CLK端子用导线相连接。
g）把“模数转换模块”区域中的A2A1A0端子用导线连接到“电源模块”区域中的GND端子上。
h）把“模数转换模块”区域中的IN0端子用导线连接到“三路可调电压模块”区域中的VR1端子上。
i）把“单片机系统”区域中的P0.0－P0.7用8芯排线连接到“模数转换模块”区域中的D0D1D2D3D4D5D6D7端子上。
4．程序设计内容
i.由于ADC0809在进行A/D转换时需要有CLK信号，而此时的ADC0809的CLK是接在AT89S51单片机的P3.3端口上，也就是要求从P3.3输出CLK信号供ADC0809使用。
因此产生CLK信号的方法就得用软件来产生了。
ii.由于ADC0809的参考电压VREF＝VCC，所以转换之后的数据要经过数据处理，在数码管上显示出电压值。
实际显示的电压值 （D/256*VREF）
5．汇编源程序
（略）
6．C语言源程序
#include
unsignedcharcodedispbitcode[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};
unsignedcharcodedispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00};
unsignedchardispbuf[8]={10,10,10,10,10,0,0,0};
unsignedchardispcount;
unsignedchargetdATa;
unsignedinttemp;
longinti;\\代替原来的unsignedchari;
sbitST=P3^0;
sbitOE=P3^1;
sbitEOC=P3^2;
sbitCLK=P3^3;
voidmain（void）
{
ST=0;
OE=0;
ET0=1;
ET1=1;
EA=1;
TMOD=0x12;
TH0=216;
TL0=216;
TH1=（65536-5000）/256;
TL1=（65536-5000）%256;
TR1=1;
TR0=1;
ST=1;
ST=0;
while
（1）
{
if（EOC==1）
{
OE=1;
getdATa=P0;
OE=0;
i=getdATa*196;
dispbuf[5]=i/10000;
i=i%10000;
dispbuf[6]=i/1000;
i=i%1000;
dispbuf[7]=i/100;
/*原来的：
temp=getdATa*235;
temp=temp/128;
i=5;
dispbuf[0]=10;
dispbuf[1]=10;
dispbuf[2]=10;
dispbuf[3]=10;
dispbuf[4]=10;
dispbuf[5]=0;
dispbuf[6]=0;
dispbuf[7]=0;
while（temp/10）
{
dispbuf[i]=temp%10;
temp=temp/10;
i++;
}
dispbuf[i]=temp;*/
ST=1;
ST=0;
}
}
}
voidt0（void）interrupt1using0//定时器0中断服务
{
CLK=~CLK;
}
voidt1（void）interrupt3using0//定时器1中断服务
{
TH1=（65536-6000）/256;
TL1=（65536-6000）%256;
P1=dispcode[dispbuf[dispcount]];
P2=dispbitcode[dispcount];
if（dispcount==5）
{
P1=P1|0x80;
}
dispcount++;
if（dispcount==8）
{
dispcount=0;
}
}
二、数字时钟
实验任务
（1．开机时，显示12：
00：
00的时间开始计时；
（2．P0.0/AD0控制“秒”的调整，每按一次加1秒；
（3．P0.1/AD1控制“分”的调整，每按一次加1分；
（4．P0.2/AD2控制“时”的调整，每按一次加1个小时；
2．电路原理图
P0_0~P0_3要加上拉电阻。
3．系统板上硬件连线
（1．把“单片机系统”区域中的P1.0－P1.7端口用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的A－H端口上；
（2．把“单片机系统：
区域中的P3.0－P3.7端口用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的S1－S8端口上；
（3．把“单片机系统”区域中的P0.0/AD0、P0.1/AD1、P0.2/AD2端口分别用导线连接到“独立式键盘”区域中的SP3、SP2、SP1端口上；
4．相关基本知识
（1．动态数码显示的方法
（2．独立式按键识别过程
（3．“时”，“分”，“秒”数据送出显示处理方法
5．程序框图
6．汇编源程序
SECONDEQU30H
MINITEEQU31H
HOUREQU32H
HOURKBITP0.2
MINITEKBITP0.1
SECONDKBITP0.0
DISPBUFEQU40H
DISPBITEQU48H
T2SCNTAEQU49H
T2SCNTBEQU4AH
TEMPEQU4BH
ORG00H
LJMPSTART
ORG0BH
LJMPINT_T0
START:
MOVSECOND,#00H
MOVMINITE,#00H
MOVHOUR,#12
MOVDISPBIT,#00H
MOVT2SCNTA,#00H
MOVT2SCNTB,#00H
MOVTEMP,#0FEH
LCALLDISP；2KB范围内长调用
MOVTMOD,#01H
MOVTH0,#（65536-2000）/256；2ms
MOVTL0,#（65536-2000）MOD256
SETBTR0
SETBET0
SETBEA
WT:
JBSECONDK,NK1；SECONDK是1转NK1，即按键SP1按下时转.
LCALLDELY10MS
JBSECONDK,NK1
INCSECOND
MOVA,SECOND
CJNEA,#60,NS60
MOVSECOND,#00H
NS60:
LCALLDISP
JNBSECONDK,$
NK1:
JBMINITEK,NK2
LCALLDELY10MS
JBMINITEK,NK2
INCMINITE
MOVA,MINITE
CJNEA,#60,NM60
MOVMINITE,#00H
NM60:
LCALLDISP
JNBMINITEK,$
NK2:
JBHOURK,NK3
LCALLDELY10MS
JBHOURK,NK3
INCHOUR
MOVA,HOUR
CJNEA,#24,NH24
MOVHOUR,#00H
NH24:
LCALLDISP
JNBHOURK,$
NK3:
LJMPWT
DELY10MS:
MOVR6,#10
D1:
MOVR7,#248
DJNZR7,$
DJNZR6,D1
RET
DISP:
；将得出的时间存入40H（DISPBUF）之后的地址
MOVA,#DISPBUF
ADDA,#8
DECA
MOVR1,A
MOVA,HOUR
MOVB,#10
DIVAB
MOV@R1,A；累加器送内部RAM单元
@R1与R1区分？
：
@R1——R1为地址，@R1指向其内容。
R1——R1为变量，
DECR1
MOVA,B
MOV@R1,A
DECR1
MOVA,#10；输出符号“—”
MOV@R1,A
DECR1
MOVA,MINITE
MOVB,#10
DIVAB
MOV@R1,A
DECR1
MOVA,B
MOV@R1,A
DECR1
MOVA,#10
MOV@R1,A
DECR1
MOVA,SECOND
MOVB,#10
DIVAB
MOV@R1,A
DECR1
MOVA,B
MOV@R1,A
DECR1
RET
INT_T0:
MOVTH0,#（65536-2000）/256
MOVTL0,#（65536-2000）MOD256
MOVA,#0FFH
MOVP3,A
MOVA,#DISPBUF
ADDA,DISPBIT；地址加，并将时间的各位送到P1。
MOVR0,A
MOVA,@R0
MOVDPTR,#TABLE
MOVCA,@A+DPTR
MOVP1,A
MOVA,DISPBIT
MOVDPTR,#TAB
MOVCA,@A+DPTR
MOVP3,A
INCDISPBIT
MOVA,DISPBIT
CJNEA,#08H,KNA
MOVDISPBIT,#00H
KNA:
INCT2SCNTA；******时间的增加与进位******
MOVA,T2SCNTA
CJNEA,#100,DONE
MOVT2SCNTA,#00H
INCT2SCNTB
MOVA,T2SCNTB
CJNEA,#05H,DONE
MOVT2SCNTB,#00H
INCSECOND
MOVA,SECOND
CJNEA,#60,NEXT
MOVSECOND,#00H
INCMINITE
MOVA,MINITE
CJNEA,#60,NEXT
MOVMINITE,#00H
INCHOUR
MOVA,HOUR
CJNEA,#24,NEXT
MOVHOUR,#00H
NEXT:
LCALLDISP
DONE:
RETI
TABLE:
DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,40H；40H代表符号“—”
TAB:
DB0FEH,0FDH,0FBH,0F7H,0EFH,0DFH,0BFH,07FH
END
7．C语言源程序
#include
unsignedcharcodedispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,
0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00};
unsignedchardispbitcode[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,
0xef,0xdf,0xbf,0x7f};
unsignedchardispbuf[8]={0,0,16,0,0,16,2,1};//初始化使显示时间的位全为12：
00：
00,其他都不点亮；
当将dispbitcode[2]和dispbitcode[3]对应的16改为X（10~15中的一个），并将其指向dispcode[16]即0x00改为dispcode[X]即0x40。
时分秒的间隔就为“—”。
unsignedchardispbitcnt;
unsignedcharsecond;
unsignedcharminite;
unsignedcharhour;
unsignedinttcnt;
unsignedcharmstcnt;
unsignedchari,j;
voidmain（void）
{
TMOD=0x02;
TH0=0x06;
TL0=0x06;
TR0=1;
ET0=1;
EA=1;
hour=12;
while
（1）
{
if（P0_0==0）
{
for（i=5;i>0;i--）
for（j=248;j>0;j--）;
if（P0_0==0）
{
second++;
if（second==60）
{
second=0;
}
dispbuf[0]=second%10;
dispbuf[1]=second/10;
while（P0_0==0）;
}
}
if（P0_1==0）
{
for（i=5;i>0;i--）
for（j=248;j>0;j--）;
if（P0_1==0）
{
minite++;
if（minite==60）
{
minite=0;
}
dispbuf[3]=minite%10;
dispbuf[4]=minite/10;
while（P0_1==0）;
}
}
if（P0_2==0）
{
for（i=5;i>0;i--）
for（j=248;j>0;j--）;
if（P0_2==0）
{
hour++;
if（hour==24）
{
hour=0;
}
dispbuf[6]=hour%10;
dispbuf[7]=hour/10;
while（P0_2==0）;
}
}
}
}
voidt0（void）interrupt1using0
{
mstcnt++;
if（mstcnt==8）
{
mstcnt=0;
P3=0xff;//关闭所有显示
P1=dispcode[dispbuf[dispbitcnt]];
P3=dispbitcode[dispbitcnt];
dispbitcnt++;
if（dispbitcnt==8）
{
dispbitcnt=0;
}
}
tcnt++;
if（tcnt==4000）
{
tcnt=0;
second++;
if（second==60）
{
second=0;
minite++;
if（minite==60）
{
minite=0;
hour++;
if（hour==24）
{
hour=0;
}
}
}
dispbuf[0]=second%10;
dispbuf[1]=second/10;
dispbuf[3]=minite%10;
dispbuf[4]=minite/10;
dispbuf[6]=hour%10;
dispbuf[7]=hour/10;
}
}
三、电子琴
实验任务
（1．由4X4组成16个按钮矩阵，设计成16个音。
（2．可随意弹奏想要表达的音乐。
2．电路原理图
3．系统板硬件连线
（1．把“单片机系统”区域中的P1.0端口用导线连接到“音频放大模块”区域中的SPKIN端口上；
（2．把“单片机系统“区域中的P3.0－P3.7端口用8芯排线连接到“4X4行列式键盘”区域中的C1－C4 R1－R4端口上；
4．相关程序内容
（1．4X4行列式键盘识别；
（2．音乐产生的方法；
一首音乐是许多不同的音阶组成的，而每个音阶对应着不同的频率，这样我们就可以利用不同的频率的组合，即可构成我们所想要的音乐了，当然对于单片机来产生不同的频率非常方便，我们可以利用单片机的定时/计数器T0来产生这样方波频率信号，因此，我们只要把一首歌曲的音阶对应频率关系弄正确即可。
现在以单片机12MHZ晶振为例，例出高中低音符与单片机计数T0相关的计数值如下表所示
音符频率（HZ）简谱码（T值）音符频率（HZ）简谱码（T值）
低1 DO26263628#4FA#74064860
#1 DO#27763731中5SO78464898
低2 RE29463835#5SO#83164934
#2RE#31163928中6LA88064968
低3M33064021#693264994
低4FA34964103中7SI98865030
#4FA#37064185高1DO104665058
低5SO39264260#1DO#110965085
#5SO#41564331高2RE117565110
低6LA44064400#2RE#124565134
#646664463高3M131865157
低7SI49464524高4FA139765178
中1DO52364580#4FA#148065198
#1DO#55464633高5SO156865217
中2RE58764684#5SO#166165235
#2RE#62264732高6LA176065252
中3M65964777#6186565268
中4FA69864820高7SI196765283
下面我们要为这个音符建立一个表格，有助于单片机通过查表的方式来获得相应的数据
低音0－19之间，中音在20－39之间，高音在40－59之间
12345678910
TABLE:
DW0,63628,63835,64021,64103,64260,64400,64524,0,0
DW0,63731,63928,0,64185,64331,64463,0,0,0
DW0,64580,64684,64777,64820,64898,64968,65030,0,0
DW0,64633,64732,0,64860,64934,64994,0,0,0
DW0,65058,65110,65157,65178,65217,65252,65283,0,0
DW0,65085,65134,0,65198,65235,65268,0,0,0
DW0
unsignedintcodetab[]={64021,64103,64260,64400,
64524,64580,64684,64777,
64820,64898,64968,65030,
65058,65110,65157,65178};
db定义字节型的变量dw定义字类型（两个字节）变量dd定义双字类型（两个字）变量
2、音乐的音拍，一个节拍为单位（C调）
曲调值DELAY曲调值DELAY
调4/4125ms调4/462ms
调3/4187ms调3/494ms
调2/4250ms调2/4125ms
对于不同的曲调我们也可以用单片机的另外一个定时/计数器来完成。
下面就用AT89S51单片机产生一首“生日快乐”歌曲来说明单片机如何产生的。
在这个程序中用到了两个定时/计数器来完成的。
其中T0用来产生音符频率，T1用来产生音拍。
5．程序框图
6．汇编源程序
KEYBUFEQU30H
STH0EQU31H
STL0EQU32H
TEMPEQU33H
ORG00H
LJMPSTART
ORG0BH
LJMPINT_T0
START:
MOVTMOD,#01H
SETBET0
SETBEA
WAIT:
MOVP3,#0FFH
CLRP3.4
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JZNOKEY1
LCALLDELY10MS
MOVA,P3
ANLA,#0FH
XRLA,#0FH
JZNOKEY1
MOVA,P3
ANLA,#0FH
CJNEA,#0EH,NK1
MOVKEYBUF,#3
LJMPDK1
NK1:
CJNEA,#0DH,NK2
MOVKEYBUF,#2
LJMPDK1
NK2:
CJNEA,#0BH,NK3
MOVKEYBUF,#1
LJMPDK1
NK3:
CJNEA,#07H,NK4
MOVKEYBUF,#0
LJMPDK1
NK4:
NOP
DK1:
MOVA,KEYBUF
MOVDPTR,#TABLE
MOVCA,@A+DPTR
MOVP0,A
MOVA,KEYBUF
MOVB,#2
MUL
升级会员 