基于51单片机和adc0809多通道模数转换的设计与实现课程设计说明书(编辑修改稿)

基于51单片机和adc0809多通道模数转换的设计与实现课程设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

码。 其通道基本地址为 0000H～ 0007H。 输出数据与 P0口连接， CLOCK、 ALE 一起与 ， START 和 ， EOC 与 ，OE和。 图 7 ADC0809与 AT89C52单片机接口电路 武汉理工大学《 能力拓展训练报告 》课程设计说明书 10 LCD1602显示电路 字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式 LCD，目前常用16*1， 16*2， 20*2 和 40*2 行等的模块。 LCD1602 分为带背光和不带背光两种，基控制器大部分为 HD44780，带背光的比不带背光的厚，是否带背光在应用中并无差别。 LCD1602采用标准的 14 脚（无背光）或 16 脚（带背光）接口，各引脚接口说明如下表 1 所示 : 表 1 LCD1602引脚接口说明 编号 符号 引脚说明 编号 符号 引脚说明 1 VSS 电源地 9 D2 数据 2 VDD 电源正极 10 D3 数据 3 VL 液晶显示偏压 11 D4 数据 4 RS 数据 /命令选择 12 D5 数据 5 R/W 读 /写选择 13 D6 数据 6 E 使能信号 14 D7 数据 7 D0 数据 15 BLA 背光源正极 8 D1 数据 16 BLK 背光源负极 1602 液晶模块的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。 1602 液晶模块内部的控制器共有 11 条控制指令，如 下 表 2 所示，其中 1为高电平、 0为低电平。 表 2 LCD1602控制指令 序号 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清显示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光标返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 置输入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 显示开 /关控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光标或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符发生存贮器地址 0 0 0 1 字符发生存贮器地址 8 置数据存贮器地址 0 0 1 显示数据存贮器地址 9 读忙标志或地址 0 1 BF 计数器地址 10 写数到 CGRAM 或 DDRAM） 1 0 要写的数据内容 指令 1：清显示，指令码 01H,光标复位到地址 00H 位置。 指令 2：光标复位，光标返回到地址 00H。 指令 3：光标和显示模式设置 I/D：光标移动方向，高电平右移，低电平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。 高电平表示有效，低电平则无效。 指令 4：显示开关控制。 D：控制整体显示的开与关，高电平表示开显示，低电平表示关显示 C：控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标 B：控制光标是武汉理工大学《 能力拓展训练报告 》课程设计说明书 11 否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁。 指令 5：光标或显示移位 S/C：高电平时移动显示的文字，低电平时移动光标。 指令 6：功能设置命令 DL：高电平时为 4位总线，低电平时为 8位总线 N：低电平时为单行显示，高电平时双行显示 F: 低电平时显示 5x7 的点阵字符，高电平时显示 5x10的点阵字符。 指令 7：字符发生器 RAM 地址设置。 指令 8： DDRAM 地址设置。 指令 9：读忙信号和光标地址 BF：为忙标志位，高电平表示忙，此时模块不能接收命令或者数据，如果为低电平表示不忙。 指令 10：写数据。 其操作时序图如下所示： 图 8 读操作时序图 图 9 写操作时序图 武汉理工大学《 能力拓展训练报告 》课程设计说明书 12 本设计中采用液晶 LCD1602 显示 模数转换器采集到的数据 ，其 D0~D7 与单片机的 P0端口连接 ，使能端 E、 RS、 RW 分别与单片机 、 、 连接，此电路原理简单，电路连接方便，如图 10 所示。 图 10 液晶 LCD1602显示电路 键 盘与单片机 连接电路 本设计中使用了两个独立按键来选择显示对应通道的电压，其中 KEY1 每按一下通道数就减 1 并在 LCD1602 上显示对应通道的电压， KEY2 每按一下通道数就加 1 并在 LCD1602上显示对应通道的电压，这样就十分方便查看不同通道的数据。 键盘与单片机的连接电路如图 11所示。 图 11 键盘与单片机的连接电路 系统整体电路图 根据上述 各个部分的电路，将每个部分的电路在仿真软件 PROTUES 中连接起来，仔细检查线路后确保无误后就可以得到系统的整体电路图如 12所示。 武汉理工大学《 能力拓展训练报告 》课程设计说明书 13 图 12 系统整体电路图 软件设计 此次设计的多通道数据采集系统设置了 8 路模拟电压输入通道。 仿真中为了便于调节输入的模拟电压，在输入模拟信号时采用电阻分压，最终的采样输入电压便可根据测试需要调节 ,系统总流程图 如 图 13 所 示： 图 13 系统流程图 开始 系统初始化 A/D 数模转换 有键按下。 Y 选择对应的通道 LCD1602 显示 N 武汉理工大学《 能力拓展训练报告 》课程设计说明书 14 系统仿真和测试结果 根据方案设计结果，进行了硬件电路在 Proteus 下的仿真。 当通过电位器调节 AD 转换器输入端的电压时，模拟电压值经过 AD 转换后，经由单片机将转换后的电压值发送至P0口，供 LCD 进行显示。 仿真过程描述：通过 KEIL 软件对所编程序进行编译，生成 .hex 文件，在 PROTUES 软件中，用 MCS51 单片机调用 .hex，即可进行硬件的仿真。 该仿真包括两部分： 8路电压进行采集，经由 AD 转换器进行转化，转 化后的 16进制数存于单片机的内部存储器中。 将内部存储器中存储的转化后的电压对应的 16 进制数付给 P0口，由 LCD 进行显示。 调节电位器 LCD 的显示数据也会发生变化。 仿真数据如下图所示： 图 14 通路 1数据采集结果 图 15 通路 2数据采集结果 图 16 通路 3数据采集结果 图 17 通路 4数据采集结果 武汉理工大学《 能力拓展训练报告 》课程设计说明书 15 图 18 通路 5数据采集结果 图 19 通路 6数据采集结果 图 20 通路 7数据采集结果 图 21 通路 8数据采集结果 性能分析 根据上述仿真结果图 14 至 图 21 可以得到： 8 路模拟通道电压值分别设置为 、 、 、 、 、 、。 经过系统处理， LCD1602 显示的采集值分别为 、 、 、 、 、 、 、。 系统误差为 小于。 如果想看到某一路的数据采集值，可以通过按键 KEY KEY2 来调节，这样就方便查看。 综上所述：通过用 PROTUES 软件的仿真 发现此次设计的系统原理图能够实现电压的正确测量，而且电压的误差极 小， LCD1602 液晶屏能够正确显示出 8 路电压测量结果。 整个作品能较好的实现基本功能和扩展功能。 武汉理工大学《 能力拓展训练报告 》课程设计说明书 16 心得与体会 参考文献。