基于单片机的4通道模拟信号采集与显示系统设计.ppt

1、基于单片机的基于单片机的4通道模拟通道模拟信号采集与显示系统设计信号采集与显示系统设计导导导导 师师师师:答辩人答辩人答辩人答辩人:专专专专 业业业业:一、设计概述一、设计概述1设计概要：设计概要：本本设计实现的是设计实现的是4通道模拟信号采集与通道模拟信号采集与显示系统设计，能处理显示系统设计，能处理模拟信号（模拟信号（05V），），同时具有对信号进行循环采集与指定某一同时具有对信号进行循环采集与指定某一通道采集的功能，通过通道采集的功能，通过LCD显示屏可以显显示屏可以显示出通道与电压值示出通道与电压值。2设计要求：设计要求：（1）用）用ADC0809作为作为信号检测，信号检测，用用STC

2、89C52作为作为信号处理，用信号处理，用LCD1602液液晶显示屏显示设计一个数字电压表。晶显示屏显示设计一个数字电压表。（2）测量范围测量范围05V，分辨率，分辨率0.02V。二、系统总框图二、系统总框图 PO PO P2P2STC89C52STC89C52 P1P1按键电路按键电路复位电路复位电路时钟电路时钟电路ADC809ADC809转换转换LCD1602LCD1602显示显示系统系统测量电压测量电压 输入输入三、硬件设计三、硬件设计输入输入A/DA/D转转换换单片机单片机控制控制显示电显示电压值压值 由四个滑动变阻器与电源由四个滑动变阻器与电源组成组成信号产生部分，为信号产生部分，为

3、ADC0809ADC0809的模拟的模拟电压源，经电压源，经ADAD转换后数据送入单片转换后数据送入单片机。经过运算转换为数字信号后输机。经过运算转换为数字信号后输出在出在LCDLCD屏幕上。屏幕上。3.1 信号输入部分信号输入部分 由四个由四个电位器电位器与与电源电源组成信号产生部组成信号产生部分，为分，为ADC0809ADC0809的模的模拟电压源，每个电位拟电压源，每个电位器控制一路输入。器控制一路输入。3.2 ADC0809系统系统8路模路模拟通通道的道的选通端通端与与8051级联IN0IN3与与输入入端端连接接输出端出端级联80513.3 控制模块控制模块按按键复位复位模模块时钟电路

4、路模模块3.4 显示部分显示部分本设计的显示部分由液晶显示器LCD1602取代数码管来完成。开始时显示器将一直处于初始状态。系统进入工作后显示欢迎界面，按键按下后显示通道电压。图3-4 液晶电路四、软件设计四、软件设计子程序子程序主程序主程序 初始化定义初始化定义初始化定义初始化定义 主函数主函数主函数主函数 Description of Description of the contentsthe contents Description of Description of the contentsthe contents转换子程序转换子程序 中断子程序中断子程序 显示子程序显示子程序 利用

5、利用KEILKEIL软件和软件和PROTEUSPROTEUS软件对程序进行编写、编软件对程序进行编写、编译、修改、仿真等，生成译、修改、仿真等，生成HEXHEX文件后通过烧录机将程序文件后通过烧录机将程序烧入烧入STC89C52STC89C52中。中。4.1 主流程图主流程图开始开始开始开始选择测量信号选择测量信号选择测量信号选择测量信号选择转换通道选择转换通道选择转换通道选择转换通道YESYES启动启动启动启动A/DA/D转换转换转换转换转换是否结转换是否结转换是否结转换是否结束？束？束？束？NONO读取转换结果读取转换结果读取转换结果读取转换结果数值转换数值转换数值转换数值转换液晶显示液晶

6、显示液晶显示液晶显示4.2 AD转换子程序转换子程序l设计中采用中断的方式设计中采用中断的方式来读取转换完成的数据来读取转换完成的数据l能节省能节省CPU的资源的资源 当系统设置好后，一旦当系统设置好后，一旦数据转换完成，便会进数据转换完成，便会进入外部中断入外部中断0，然后在，然后在中断中读取转换的数值，中断中读取转换的数值，处理数据并送至显示屏处理数据并送至显示屏显示输出显示输出 开始开始开始开始设置模拟通道设置模拟通道设置模拟通道设置模拟通道YESYES启动启动启动启动A/DA/D转换转换转换转换转换是否结转换是否结转换是否结转换是否结束？束？束？束？NONO输出数值处理输出数值处理输出

7、数值处理输出数值处理系统整体电路图系统整体电路图u本系统仿真以及实物测试表明，系统性能良好，测本系统仿真以及实物测试表明，系统性能良好，测量读数稳定易读、更新速度合理，直流电压测量范量读数稳定易读、更新速度合理，直流电压测量范围为围为0-5V0-5V，最小分辨率为，最小分辨率为0.02V0.02V。但是，该系统也存。但是，该系统也存在一定程度的不足，例如：在一定程度的不足，例如：u1 1、输入电压易发生干扰不稳定，且驱动能力可能存、输入电压易发生干扰不稳定，且驱动能力可能存在不足，在不足，u2 2、输出量可用平均值算法来改善，使测量准确度更、输出量可用平均值算法来改善，使测量准确度更高。高。u3 3、若能将测量的电压值实时保存，使用时将更方便。、若能将测量的电压值实时保存，使用时将更方便。小结小结结结 束束