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前言一直以来，科学都是人类文明不断进步的源泉，从最开始的原始人折树枝弄火，磨石头做各种器件，到现在的飞机大炮因特网，无一不彰示着我们的进步，无一不说明了科技在生活中的重要性。
而自从1840年，洋枪坚船利炮惊醒还在梦中的国人，经历了近100年的屈辱和血泪，终于看到了科技的重要性，明白了什么是落后就要挨打，只有科技进步了，国家才能强大！本次专业课程设计就是锻炼理论和实际结合的能力，提高科技能力和科学思想。
随着计算机技术的飞速发展和普及，数据采集系统也迅速地得到应用。
在生产过程中，应用这一系统可对生产现场的工艺参数进行采集，监视和记录，为提高产品质量，降低成本提供信息和手段。
在科学研究中，应用数据采集系统可获得大量的动态信息，是研究瞬间物理过程的有力工具，也是获取科学奥秘的重要手段之一。
总之，不论在哪个应用领域中，数据采集与处理越及时，工作效率就越高，取得的经济效益也越高。
科学发展的今天，选择基于单片机八路数据采集系统设计是很有意义也是很有必要的。
第一章 设计要求1.1 设计要求（1） 对8路模拟电压信号进行采集并循环显示 （2） 模拟电压变换范围为：0 –5V （3） 测量精度小于±2%（4） 测量温度用3位LED 显示器显示，1位显示循环通道1.2 系统设计思路图1.1 八路数据采集系统方框图1.3 方案选择1.3.1模拟输入方案在试验中使用滑动变阻器改变输入电压，模拟数据采集。
此方案简单易懂，可操作性强，价格也比较便宜。
1.3.2 数据显示方案利用试验使所提供的7279最小功能版来实现数据的显示和按键等试验要求。
在试验中如果使用四个数码管来实现，要使用动态显示，且实现按键功能等比较复杂。
要在P 口接多个按键，这样使程序很复杂。
使用7279最小功能板在试验中使用命令字87H~80H,收到此指令后，按以下规则进行译码0000~1001显示数字0~9,1010显示—，1111显示空白。
只需利用两个P 口就能够实现所有功能。
(软件设计部分)课题名称8路数显报警器课题编号软件部分设计题6 学院（系）机械与能源工程学院专业学生姓名学号指导老师2014 年9 月12 日一、设计目标随着人类社会的发展，经济发展水平的提升，越来越多的现代化设备也诞生了大量的安全隐患，及时发现问题，并实现报警处理显得越来越重要。
现今世界中电子技术与电子产品的应用越加广泛，人们对电子技术的要求也越来越高。
因此如何根据实际要求设计出简便实用的电子技术物品便显得尤为重要。
本文设计一款8路数显报警器，用以实现及时报警及其他扩展功能，具体要求如下：1.8 路输入控制端，当其中一路有输入时通过蜂鸣器报警，并通过数码管显示报警的路数。
2.具有其它扩展功能：两路输入同时按下时，按事先规定的优先级报警；预备报警状态时数码管全灭，减少耗电等。
二、设计方案2.1.总体设计方案电路工作原理如下图：其中总开关起控制总电源的作用，八个控制开关分别为八个按钮，经过编码翻译，由译码器译出编码器的编码，从而在显示器显示数字。
控制开关通过8输入与非门与报警器相连，实现声音报警。
接通电源后，分别按下开关，就有低电平输出到编码器和与非门，编码器就出入到译码器，再输入到数码显示器；同时，输入信号通过8输入与非门输出高电平，触发报警器。
总体设计框图2.2.74LS147芯片引脚该实验中我们采用74LS147优先编码器。
1）8、16脚接电源；2)11、12、13、1、2、3、4、5、10脚分别对应输入I1~I9；3)9、7、6、14分别对应输出Y0`Y3。
74LS147的引脚排列74LS147芯片功能表2.3.74LS48芯片引脚74LS48被称为集成显示译码器，用来驱动各种显示器件，从而将用二进制代码表示的数字、文字、符号翻译成人们习惯的形式直观地显示出来的电路，称为显示译码器，其引脚图如图3-2所示。
七段显示译码器74LS48功能表如表3-2所示。
1): 3、4、5是信号的控制端；2): A 、B 、C 、D 分别是译码器的输入端，它于74LS90的A Q 、B Q 、C Q 、DQ 端相连接；3):a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 是译码器的输出端，它于锁存器相连；74LS147的引脚排列74LS48功能表2.4.LED 显示器引脚图通常所说的LED显示器如图3-4所示，由7个发光二极管组成，因此也称之为七段LED显示器。
学号:《电子技术课程设计》报告题目: 8路抢答器设计学院(系):专业年级:学生姓名:指导教师:完成日期:目录1、设计任务及要求.................................................................................................................... - 1 -1、1课题要求设计............................................................................................................. - 1 -1、2具体设计要求............................................................................................................. - 1 -2、设计方案................................................................................................................................ - 1 -2、1抢答部分方案............................................................................................................. - 1 -2、2声光提示部分方案..................................................................................................... - 2 -2、3主持人开始、复位部分方案设计............................................................................. - 2 -2、4设计思路..................................................................................................................... - 2 -3、设计原理及其电路................................................................................................................ - 3 -3、1抢答部分仿真搭建..................................................................................................... - 3 -3、1、1抢答原理......................................................................................................... - 3 -3、1、2抢答部分仿真图............................................................................................. - 3 -3、2声光提示部分仿真搭建............................................................................................. - 4 -3、2、1声光提示原理................................................................................................. - 4 -3、2、2声光提示仿真图............................................................................................. - 4 -3、3主持人开始、复位部分仿真搭建............................................................................. - 5 -3、3、1主持部分原理................................................................................................. - 5 -3、3、2主持部分仿真图............................................................................................. - 5 -3、4主要元器件介绍......................................................................................................... - 6 -3、4、1 74LS148.......................................................................................................... - 6 -3、4、2 74LS74............................................................................................................ - 6 -3、4、3 555定时器...................................................................................................... - 8 -3、4、4七段LED数码管........................................................................................... - 9 -4、电路得了解与调试.............................................................................................................. - 11 -4、1最终搭建电路仿真图............................................................................................... - 11 -4、2电路仿真模拟........................................................................................................... - 13 -4、2、1主持人复位(准备抢答) ................................................................................ - 13 -4、2、2主持人按键开始抢答(声音提示) ................................................................ - 13 -4、2、3选手(5号)开始抢答(声光提示,数码管显示).............................................. - 13 -4、2、4主持人复位(发光二极管与数码显示管熄灭) ............................................ - 14 -5、设计总结.............................................................................................................................. - 14 -6、附录: .................................................................................................................................... - 15 - 参考文献.................................................................................................................................... - 16 - 1、设计任务及要求1、1课题要求设计(1)主持人可以独立控制抢答开始,按键按下时选手抢答才有效;(2)有选手先按下抢答按钮后声光提示,并用数码管显示抢答到选手得号码。
实验一基本组合电路设计(1)实验目的：熟悉 Quartus U的文本输入设计法和原理图输入设计法，学习简单组合电路以及多层次电路的设计、仿真和硬件测试。
(2)实验内容：I.利用Quartus U完成2选1多路选择器的文本编辑输入。
【参考程序】：ENTITY mux21a ISPORT ( a, b, s: IN BIT;y : OUT BIT );END ENTITY mux21a;ARCHITECTURE one OF mux21a ISBEGINPROCESS (a,b,s)BEGINIF s = ' O' THEN y <= a ;ELSE y<= b ;END IF;END PROCESS;END ARCHITECTURE one ;n .将实验I中的2选1多路选择器生成一个元件 mux21a利用原理图输入设计方法实现图1-1的双2选1多路选择器，并将此文件放在同一目录中。
最后进行编译、仿真，并对其仿真波形作出分析说明。
川.对U进行引脚锁定及硬件下载测试。
建议选择实验电路模式5,用键1（PIOO, 引脚号为1）控制sO;用键2（PIO1,引脚号为2）控制s1; a3、a2和a1分别接clock5（引脚号为16）、clockO （引脚号为93）和clock2 （引脚号为17）；输出信号outy接扬声器spker （引脚号为129）。
通过短路帽选择clock5接1024Hz 信号，clock0接256Hz信号，clock2接8Hz信号。
最后进行编译、下载和硬件测试实验（通过选择键1、键2、控制s0、s1,可使扬声器输出不同音调）。
（3）实验报告：1.实验U的原理图。
2•实验U的仿真波形报告分析说明。
3.实验川硬件测试的详细实验说明。
图1-1 双2选1多路选择器实验_二基本时序电路设计（1）实验目的：熟悉Quartus U的VHDL文本设计过程，学习简单时序电路的设计、仿真和硬件测试。
微机原理课程设计说明书11 级电气工程及其自动化专业 972 班级题目八路模拟量转换为数字量电路设计2011年12 月26 日摘要随着电子技术的发展，计算机在现代科学技术的发展中起着越来越重要的作用。
多媒体技术、网络技术、智能信息处理技术、自适用控制技术、数据挖掘与处理技术等都离不开计算机。
本课程设计是基于微机原理与接口技术的简单应用。
运用所学的微机原理和接口技术知识完成ADC0809的采样，即基于0806最小系统将模拟电压表通过ADC0809的采样完成模拟量转换成的数字量并显示出来。
通过硬件与软件的结合，用我们刚刚学过的汇编语言编写程序模拟分析了ADC0809的芯片功能和硬件配置，结合硬件和软件阐述了该系统的工作原理，得出了一种简单实用的ADC0809的采样即实现数字电压表功能系统的硬件、软件电路设计方案。
该系统能测量0～5V的电压，结果显示于数码管上。
关键字：ADC0809、8086系统、频率发生器前言 (4)1.题义分析与解决方案 (5)1.1题义与需求分析 (5)1.2解决问题的方法与思路 (5)1.2.1硬件部分 (5)1.2.2软件部分 (5)2.硬件设计 (5)2.1电路原理 (5)2.2 8086最小系统模块 (6)2.3可编程并行接口芯片8255A (7)2.3.1 8255A的作用 (7)2.3.2 8255A的功能分析及技术参数 (7)2.4 模数转换芯片ADC0809 (9)2.4.1 ADC0809的内部结构和外部引脚 (9)2.5 模拟量（ 0～5V）电压输出 (11)2.6 频率发生器 (11)2.7 七段LED显示器 (12)2.7.1 七段LED显示器的作用、功能分析及结构 (12)2.8 硬件总逻辑图及说明 (13)3.汇编程序设计 (14)3.1控制程序设计思路说明 (14)3.2 程序流程图 (15)4.ADC0809采样系统的设计总结 (21)附录： (23)1、8086最小系统框图 (23)2、0809功能模块框图： (24)3、接口与显示模块框图 (24)4. 程序流程图 (25)前言电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。
八路输入模拟信号的数值显示电路作品简介八路输入模拟信号的数值显示电路由以下几部分组成：电源部分，模数转换部分，主控部分，数码显示部分，驱动单元这五个主要单元。
电源部分是由220V电压通过变压器变压变成±12V的正弦波，在经过全桥电路和滤波电容在经过7805后变成5V固定电压，数模转换部分是由ADC0809数模转换模块提供，它的采样频率为8位、是一种以逐次逼近原理进行模—数转换的器件。
其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址锁存译码后的信号，只选通8个模拟输入信号中的一个进行A/D转换，主控电路有单片机STC89C52组成，它是整个电路的核心。
而数码显示电路是由4位共阳极数码管提供，驱动部分采用PNP型的三极管来驱动数码管。
74LS74作为四分频使用,来提供ADC0809的时钟。
引言部分智能仪器是计算机技术和测量仪器结合的产物，是含有微计算机或微处理器的测量仪器，由于他拥有对数据的存储、运算、逻辑判断及自动化操作等功能，具有一定智能作用，因而被称之为智能仪器。
智能仪器的出现，极大地扩充了传统仪器的应用范围。
智能仪器实质上是一种硬件和软件的结合设计，并且充分利用了软件技术的强大功能，它把仪器的主要功能集中放在程序存储器ROM中，因而，当需要增加功能时，不需要全面改变硬件设计，而只要修改存放在ROM中的软件内容就可以很放便地改变仪器的功能。
智能仪器凭借其体积小、功能强、功耗低等优势，迅速地在家用电器、科研单位和工业企业中得到了广泛的应用。
因此单片机的应用使智能仪器具有以下功能特点：1、具有友好的人—机对话能力。
2、自动矫正零点满度和切换量程。
3、多点快速检测。
4、自动修正各类测量误差。
5、数字滤波。
6、数据处理。
7、各种控制规律。
8、多种输出形式。
9、数据通信。
10、自诊断和故障监控。
11、掉电保护。
模数转换：把连续变化的模拟量转化为在时间和幅值上离散的数字量。
模数转换器：实现模数转换的电路或器件，又称A/D转换器或ADC。
摘要数字电子技术已经广泛地应用于计算机，自动控制，电子测量仪表，电视，雷达，通信等各个领域。
例如在现代测量技术中，数字测量仪表不仅比模拟测量仪表精度高，功能高，而且容易实现测量的自动化和智能化。
随着集成技术的发展，尤其是中，大规模和超大规模集成电路的发展，数字电子技术的应用范围将会更广泛地渗透到国民经济的各个部门，并将产生越来越深刻的影响。
随着现代社会的电子科技的迅速发展，要求我们要理论联系实际，数字电子逻辑课程设计的进行使我们有了这个非常关键的机会。
每逢节日晚上都能看到街道旁都挂起五彩缤纷彩灯，给人一种节日的气氛。
然而，彩灯作为我们生活中的一部分，我们既要知道其然，还要知其之所以然。
因此，我们有必要去研究彩灯的工作原理。
数字电子技术课程设计也是培养学生综合运用学知识，发现、提出、分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。
关键词：彩灯控制器、循环控制、电子电路仿真目录第1章设计方案 (5)1.1 设计目的 (5)1.2 设计要求 (5)1.3 总体框图设计 (5)第2章单元电路的设计 (6)2.1 定时器电路 (6)2.2 计数器电路 (8)2.3 译码器电路 (10)2.4 总电路设计 (12)第3章仿真 (13)3.1 Multisim软件的介绍 (13)3.2 EWB软件的介绍 (13)3.4 仿真步骤 (13)3.3 仿真结果 (14)第4章总结 (15)参考文献 (16)附录一 (17)附录二 (18)第1章设计方案1.1 设计目的1.学会将一个实际情况抽象为逻辑电路的逻辑状态的方法。
2.掌握计数、译码、显示综合电路的设计与调试方法。
3.掌握实际输出电路不同要求的实现方法。
1.2 设计要求1.八路彩灯输出显示。
2.彩灯的闪烁按一定规则变化，可通过输出开关设置彩灯闪烁的规律。
3.电路有复位控制，复位按钮闭合时彩灯循环输出，复位按钮断开时彩灯熄灭。
8通道精密模拟量数据采集器设计一.设计描述目标：设计一能采集8个通道的模拟量的精密数据采集系统。
主要技术指标： （1）模拟量通道数：8；（2）AD 转换分辨率：14位（数据实质是12位，加符号位和过量程指示位，总共14位）； （3）模拟量输入范围：0-4.8V ；（3）数据通信与显示方式：采集到的数据通过串口发送到上位计算机，由计算机显示数据；（4）上位计算机与数据采集系统（下位机）通信方式：串口通信，主从通信方式，上位机为主机，下位机为从机。
由上位机发起通信，下位机响应，将采集到的8路数据一并发送到计算机中。
二、方案设计按要求，设计数据采集器方案如下所示：数据采集器采用STC51系列单片机作为微控制器，模拟开关MAX308的地址A0、A1、A2分别与P1.0~P1.2连接，通过控制P1口输出来选择输入信号，将信号依次输入送入双积分AD 转换器ICL7109的模拟信号输入端，在使用模拟开关时，将模拟开关的输出端连接到ICL7109的输入通道即可。
ICL7109的转换结果通过P0口传给单片机，单片机将采集结果通过串行通信RS232接口上传给上位PC 机，实现数据的采集。
数据采集器方案示意图1. 电路原理图a) STC12C5A60S2单片机电路本实验中选取STC12C5A60S2单片机作为微控制器，需要片外11.0592MHz 的振荡器。
在本此实验中程序及数据不多，故无需另加外部程序存储器。
单片机部分的电路如下所示：单片机AT89S52双积分AD 转换器ICL7109多路模拟开关MAX308RS232串行接口计算机模拟量输入b)数据输入部分通道选择电路数据输入部分由模拟开关MAX308实现多路信号的切换。
MAX308是单8路（单刀16位）模拟开关，各开关由外部输入二进制的地址码A0、A1、A2来切换。
其中脚1、14和16是地址码A0、A1、A2的输入端；输入脚A0、A1、A2分别与单片机P1.0~P1.2相连，改变P1输出即可切换输入通道，控制脚接高。
单片机课程设计8路输入模拟信号数值显示电路姓名: 李花同组人: 赵家专业班级: 电信0204班学号: 020910164指导老师: 付永红职称: 副教授计算机与电子工程系教务办制二00五年十二月评审表摘要本系统是基于AT89S52单片机设计的，由具有8通道的模数转换芯片ADC0809采集模拟信号，并将采集到的数据送入AT89S52进行处理，其中ADC0809的1MHZ时钟脉冲直接由单片机的ALE脚输出的六分频时钟信号经过74LS74二分频得到。
在设计中采用了精简电路及充分利用软件资源为原则，采用了软件译码，并利用三极管扩流来驱动数码管。
同时兼顾系统的性能指标，采用了四位数码管进行动态显示，分别显示模拟通道数以及采集到的模拟电压的数值。
本系统经设计调试达到了预期的设计要求，能够标准地自动轮流显示8路模拟电压数值量，精度为0.02V，误差系数为0.01。
关键词模拟信号； AT89S52； ADC0809；数值显示目录一、设计任务及要求 ............................................................................ - 4 -二、总体设计方案 .................................................................................. - 5 -三、硬件电路设计 ................................................................................ - 5 -1、模拟信号采集电路：.......................................................................................................... - 5 -2、数据处理模块电路.............................................................................................................. - 7 -3、数码显示模块电路.............................................................................................................. - 8 -四、软件设计 .......................................................................................... - 9 -1、主程序.................................................................................................................................. - 9 -2、初始化程序.......................................................................................................................... - 9 -3、显示子程序.......................................................................................................................... - 9 -4、模数转换测量子程序.......................................................................................................... - 9 -五、检测与调试 .................................................................................... - 10 -六、系统改进设想 ................................................................................ - 11 -七、总结 ................................................................................................ - 11 -参考文献................................................................................................... - 12 -附件一：总的电路原理图 ...................................................................... - 12 -附件二：程序清单 .................................................................................. - 13 -附件三：数值量模拟量转换对照表（ADC0809的参考电压为5V）- 18 -附件四：元件清单 .................................................................................. - 20 -一、设计任务及要求设计一个8路输入模拟信号数值显示电路，具体要求如下：a.8路模拟信号输入；b.自动轮流显示8个通道模拟信号的数值；c.最小分辨率为0.02V；d.最大显示数值为255；f.测量电压最大值为5V。
电子课程设计------8路开关信号显示电路学院：电子信息工程学院专业、班级：自动化091502班姓名：孙艳林学号：200915040223指导教师：李小松2011年12月8路开关信号显示电路一．设计任务与要求设计一个用5根导线（1根数据线，3根数据选择线，地线）分时传输8路开关信号的电路。
要求在发送端发送开关信号，在接收端用发光二极管显示开关的闭合与断开。
二．总体框图2.1题目分析根据题意，若要以5根导线传输8路信号，需要在发送端将并行。
的8路信号转换成串行信号输出，再在接收端将串行信号转换为并行信号。
所以，在前面所学过的器件中，可以使用8选1数据选择器实现并-串转换，使用3线-8线译码器实现串-并转换，8选1数据选择器的数据选择信号与3线-8线译码器的译码输入信号相连，并周期输入数据选择信号，实现8位开关数据的5线传输。
其原理图如图2-1所示。
图2-1 8路开关信号显示电路原理图本电路的核心部分是数据选择器和3线-8线译码器。
若有开关打开则给数据选择器一个高电平，在数据选择信号的作用下，将其传输给译码器，这样便把并行信号转换成为串行信号，译码器在相同的选择信号作用下，将其转换为并行信号输出，则显示电路便可以显示开关的通断了。
2.2.模块功能简介1.开关选择电路：用于产生8路开关信号，若开关闭合，则产生低电平信号，若开关断开，则产生高电平信号。
2.8选1数据选择器：将送入的并行信号转换为串行信号输出。
3.3线-8线译码器：将送入的串行信号转换成为并行信号输出。
4.多谐振荡器：用来产生矩形脉冲信号。
该电路也可以由信号发生器、施密特触发器或单稳态触发器代替，但是信号发生器体积太大，并且还要接220V 交流电源，使用起来不太方便;施密特触发器和单稳态触发器使用时需要加入触发脉冲，较多谐振荡器复杂，所以相比较而言用多谐振荡器较好。
5.计数器：用来产生数据选择信号。
6.显示电路：用来显示开关闭合和断开的情况。
目录1.课程设计目的 (2)2.课程设计内容及要求2.1设计内容 (2)2.2设计要求 (2)3.课程设计方案3.1设计原理说明 (2)3.2A/D转换器功能简介 (3)3.38051单片机功能简介 (4)4.程序 (6)5.八路数据采集电路原理图及仿真图 (11)6.八路数据采集电路PCB电路版图 (12)7.课程设计总结 (13)8.课程设计参考文献 (13)1.课程设计目的：1．掌握电子电路的一般设计方法和设计流程;2．学习简单电路系统设计，掌握Protel99的使用方法;3．掌握8051单片机、8位A/D芯片ADC0809的应用;4．学习掌握硬件电路设计的全过程。
2.课程设计内容及要求：2.1设计内容：1.学习掌握8051单片机的工作原理及应用;2.学习掌握8位A/D芯片ADC0809的工作原理及应用;3.设计基于ADC0809的8路模拟信号采集器的工作原理图及PCB版图;4.整理设计内容，编写设计说明书;5.Protues仿真。
2.2设计要求：1.该设计理论上可以实现某种功能;2.本课程设计说明书;3.硬件原理图及PCB图。
3.课程设计方案：3.1设计原理说明由ADC0808/ADC0809的IN0-IN7输入八路模拟信号，通过ADDA、ADDB、ADDC 口进行选通，当ABC取得一列值时，由ALE对地址进行锁存。
然后ADC0808/ADC0809 对输入的模拟信号进行采样、保持、量化、编码，把模拟信号转换为数字信号。
当START的下降沿到来时，输出控制端EOC变低，转换开始，当EOC变高时，转换结束。
当OE为高电平时，允许输出端输出数字信号，否则输出端被禁止输出。
通道的选择通过程序由8051/8052进行控制，输出一个信号，经8051/8052把转换得到的数字信号再转换为对应的十进制数，由液晶显示器或数码显示器显示出来。
3.2 A/D转换器功能简介ADC0809/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。
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此设计费用为:基本费用155+4(1四联共阴数码管)+15(AD0809)+1(3个12*12*6按键)＝175元．
测量原理：
;实际ADC0809是8路8位AD，最大数为255，它外部有一个基准电压，调节所;测电压范围，我们所测外部模拟电压范围为0-5V，5V就对应255，0V对应为0，;外部所测电压经模数转换AD变化为数字量0-255，数码管也就要显示此值。
采集8 个通道的模拟量在数码管显示出来。
模拟量值的测量范围是0-255,第一个数码管用于显示哪一个通道，后三个数码管用于显示采集的模拟量的值，每秒钟显示切换一下通道。
另外，本设计还有通道选择的功能．有两个按键,一个是调节轮流显示和选择通道两种功能的转换，另一个是选择通道的切换。
要注意的地方：
1、只有当轮流显示的通道快显示到通道8后，长按住功能转换键等出现数码管全熄灭后再放开，就会转到选择通道的功能。
2、切换通道时，也要长按一会，等出现数码管全熄灭后再放开。
原理图如下:。
2006 级课程设计自动化学院电子科学与技术专业课程设计题目基于单片机的8路模拟量输入数值显示控制器的设计学生姓名班级060832指导教师日期2009 年 6 月25 日基于单片机的8路模拟量输入数值显示控制器的设计摘要本设计是基于单片机的8路模拟量输入数值显示控制器，随着电子科学技术的发展，电子测量成为广大电子工作者必须掌握的手段，对测量的精度和功能的要求也越来越高，此设计为电子测量的基本数据采集模块，该电路设计简易、功能强大、可扩展性强。
以ADC0809和AT89C51为核心，该系统有三个部分：数据采集，数据处理和显示。
具体包括控制、显示、A/D转换器、电平转换接口、个人计算机等。
设计中用ADC0809进行8路数据的采样，利用AT89C51单片机的串行口发送和接收数据。
显示部分由数码显示器构成。
硬件设计应用电子设计自动化工具，软件设计采用模块化编程方法。
关键词：单片机 AT89C51 ADC0808 数据采集目录1.引言 (4)1.1 国内﹑外本课题发展概况与目前的水平 (4)1.2 研究背景 (4)1.3 目的 (5)1.4 意义 (5)2.总体设计方案 (5)2.1系统设计的结构原理 (5)2.2系统设计的基本原则 (5)2.2.1 硬件设计的基本原则 (6)2.2.2 软件设计的基本原则 (6)3.硬件电路设计 (7)3.1系统概述 (7)3.2 系统工作原理 (7)3.2.1 单片机处理核心模块 (7)3.2.2 ADC模数转换模块 (10)3.2.3 数码管显示 (14)4. 软件设计 (14)4.1 主程序的设计 (15)4.2 A/D转换程序的设计 (15)4.3 数据处理程序的设计 (16)4.4 显示子程序的设计 (16)5.检测与仿真 (16)5.1. 利用单片机选通8路模拟信号实现数值显示仿真 (16)5.2. 利用外接开关选通8路模拟信号实现数值显示仿真 (18)心得体会 (20)致谢 (20)参考文献 (21)附录一：8路模拟单片机控制程序清单 (22)附录二：8路模拟外接开关控制程序清单 (24)1.引言随着微电子技术与计算机技术的发展，人类社会已进入信息时代。
摘要随着现代科技的发展，数字电子技术是一门非常重要的专业技术，人们对数码显示方面的要求也越来越高。
在此次8路数显报警器的设计中，就综合了相关知识进行设计使其满足设计所要求的功能。
特别是运用各类芯片的集成来使其减少各种各类的干扰。
根据数字电子技术及模拟电子技术的相关知识，我们通过自己的努力，设计了八路数显报警器，在此次的设计过程中我们学到了如何去使用不同的芯片去实现我们所需要的功能，例如有74LS147译码器、74LS48编码器、4068 2输入与非门、555定时器等。
这样的八路数显报警器系统可以应用到生活当中，为我们的生活带来很多的方便，通过这样的课程设计，使我们将所学的知识运用到实践当中，使得我们的知识更加扎实。
在将来的社会当中，这样具有科学技术的设计将随处可见。
关键字：八路；报警；数码显示；555定时器；74LS147译码器；74LS48编码器目录第1章设计任务与要求 (3)1.1 设计课题 (3)1.2 设计要求 (3)第2章总体方案的设计 (4)2.1设计方案 (4)2.1.1 方案说明 (4)2.1.2方案总结 (4)2.2 系统的总设计框图 (4)2.2.2 设计框图的工作流程 (5)第3章各芯片介绍 (6)3.1 555芯片介绍 (6)3.1.1 555芯片引脚 (6)3.1.2 555定时器的功能 (6)3.2 74LS48芯片的介绍 (7)3.2.1 74LS48芯片引脚图 (7)3.2.2 74LS48功能表 (8)3.3 74LS147芯片介绍 (9)3.3.1 74LS147芯片引脚图 (9)3.3.2 74LS147芯片功能表 (10)3.4 LED显示器 (10)3.4.1 LED 显示器引脚图 (10)3.4.2 LED功能表 (11)第4章各单元电路的设计 (12)4.1优先编码-译码-显示电路 (12)4.1.1优先编码-译码-显示电路的结构框图 (12)4.1.2 优先编码-译码-显示电路的工作原理 (12)4.1.3 优先编码-译码-显示电路图 (12)4.2 555定时电路 (13)4.2.1 定时电路的工作原理 (13)4.2.2 定时电路的参数计算 (13)第5章电路仿真 (15)第6章安装与调试 (17)6.1 调试前的检查 (17)6.1.1.连线是否正确 (17)6.1.2.元器件的安装情况 (17)6.1.4.电源端对地是否有短路现象。
8路输入模拟信号数值显示电路功能1.8路输入模拟信号数值显示电路2.可以测量0~5CV的8路输入电压值，并在4位LED数码管上轮流显示或单路选择3.显示。
测量最小分辨率为0.019V，测量误差约为0.02V。
方案按系统功能实现要求，决定控制系统采用A T89C52单片机，A/D转换采用ADC0809。
系统除能确保实现要求的功能外，还可以方便地进行8路其他A/D转换量的测量、远程测量结果传送等扩展功能。
数字电压表系统设计方案框图如图。
系统硬件电路的设计8路输入模拟信号数值显示电路电路由A/D转换、数据处理及显示控制等组成，电路原理图如图所示。
A/D 转换由集成电路0809完成。
0809具有8路模拟输入端口，地址线（23~- 25脚）可决定对哪一路模拟输入作A/D转换。
22脚为地址锁存控制，当输入为高电平时，对地址信号进行锁存。
6脚为测试控制，当输入一个2uS宽高电平脉冲时，就开始A/D转换。
7脚为A/D转换结束标志，当A/D转换结束时，7脚输出高电平。
9脚为A/D转换数据输出允许控制，当OE脚为高电平时，A/D转换数据从该端口输出。
10脚为0809的时钟输入端，利用单片机30脚的六分频晶振频率再通过14024二分频得到1MHz时钟。
单片机的P1、P3.0~P3.3端口作为四位LED数码管显示控制。
P3.5端口用作单路显示/循环显示转换按钮，P3.6端口用作单路显示时选择通道。
P0端口作A/D转换数据读入用，P2端口用作0809的A/D转换控制。
主程序在刚上电时，系统默认为循环显示8个通道的电压值状态。
当进行一次测量后，将显示每一通道的A/D 转换值，每个通道的数据显示时间为1S左右。
主程序在调用显示子程序和测试之程序之间循环，主程序流程图见图。
开始初始化调用A/D转换子程序调用显示子程序主程序流程图显示子程序显示子程序采用动态扫描法实现四位数码管的数值显示。
测量所得的A/D转换数据放在70H~77H内存单元中，测量数据在显示时需转换成10进制BCD码放在78H~7BH单元中，其中7BH存放通道标志数。
单片机/微机接口课程设计说明书题目： 8路输入模拟信号数值显示电路设计系部：信息与控制工程学院专业：电子信息工程班级：学生姓名:学号:指导教师:2010年6 月21 日目录1 设计任务与要求 (1)2 设计方案 (2)3 系统硬件电路设计 (3)3.1模拟信号采集电路 (3)3.2数字处理模块电路 (3)3.3数码显示模块电路 (4)4 系统软件设计 (5)4.1初始化程序 (5)4.2主程序 (5)4.3显示子程序 (5)4.4模数转换测量子程序 (5)5 检测与调试 (7)6 设计结论 (8)7 附录 (9)附录一系统总设计图 (9)附录二程序清单 (9)8 参考文献 (14)1 设计任务与要求设计一个8路输入模拟信号数值显示电路，具体要求如下：1.1 8路模拟信号输入；1.2 自动轮流显示通道模拟信号的数值；1.3 最小分辨率为0.02V；1.4 最大显示数值为255（输入为5V时）；1.5 模拟输入最大值为5V；1.6 可作为数字电压表使用。
2 设计方案8路输入模拟信号数值显示电路由A/D转换、数据处理及显示控制等组成。
根据设计要求，要求能同时输入8路模拟信号，故在本设计中采用8路的数模转换器ADC0809。
由单片机AT8952提供控制信号控制ADC0809，并对采集到的数据进行处理，通过软件编程实现8路模拟信号电压数值自动轮流显示。
为得到8路模拟信号的数值进行轮流显示，本设计中采用了四个数码管，通过软件直接译码，间接驱动4个共阳极数码管，并通过动态显示来轮流显示4个数码管。
系统总体框图设计如图一所示：图一系统总体设计框图3 系统硬件电路设计3.1 模拟信号采集电路模拟信号的采集需要用的模数转换器，在本设计中A/D转换由集成电路ADC0809完成。
0809具有8路模拟输入端口，地址线（23-25脚）可决定对哪一路模拟输入作A/D转换，22脚为地址锁存控制，当输入为高电平时，对地址信号进行锁存。
6脚为测试控制，当输入一个2μS宽高电平脉冲时，就开始A/D转换。
7脚为A/D转换结束标志，当A/D转换结束时，7脚输出高电平。
9脚为A/D转换数据输出允许控制，当OE脚为高电平时，A/D转换数据从端口输出。
10脚为0809的时钟输入端，利用单片机30脚的六分频晶振信号再通过14024二分频得到。
模数转换器0809各引脚及功能如图二所示：图二模拟信号采集电路3.2 数字处理模块电路该电路主要完成将接收到的0809转换输出的二进制数值进行BCD码的转换，并根据设计要求完成8路数值轮流显示的功能，故需要借助单片机来完成编程工程。
在本设计中，采用AT89C52单片机。
单片机的P1、P3端口作四位LED数码管显示控制，P0端口作A/D转换数据读入用，P2端口用作0809的A/D转换控制。
在一般情况下，ALE以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，为了得到实验所需的时钟频率，在电路中采用了带预置和清除端的双D触发器74LS74，通过总原理图的接法，可以得到二分频，连接到ALE端之后，可以得到满足0809转换的时钟脉冲。
74LS74的引脚功能表如下表一所示。
表一 74LS74引脚功能表3.3 数码显示模块电路根据设计要求，要求自动轮流显示模拟通道数，以及8路模拟电压数值，在本设计中采用了动态显示，并用四个连接的共阳数码管取代单个的数码管。
根据数码管的参数要求，在电路中采用三极管进行扩流来驱动四个数码管。
同时为防止数码管灌入单片机的电流超出允许的电流范围，在数码管与单片机的P1口之间接入510欧姆的电阻。
该模块的电路图如图三所示：图三数码显示模块电路4 系统软件设计4.1 初始化程序系统上电时，将70H—77H内存单元清零，P2口置零。
4.2 主程序在刚上电时，因内存70H—77H内存单元的数据为0，每一通道的数码管显示值都为000，当进行一次测量后，将显示出每一通道的A/D转换值。
每个通道的数据显示时间在1秒左右。
主程序在调用显示程序和测试程之间循环（流程图见图四）。
图四主程序流程图4.3 显示子程序采用动态扫描法实现四位数码管的数值显示。
测量所得的A/D转换数据放在70H —77H内存单元中，测量数据在显示时需经过转换成为十进制BCD码放在78H—7BH 中，其中7BH存放通道标志数。
寄存器R3用来作8路循环控制，R0用作显示数据地址指针。
4.4 模数转换测量子程序模数转换测量子程序是用来控制对0809八路模拟输入电压的A/D转换并将对应的数值移入70H－77H内存单元。
其程序流程见图五所示：图五 A/D转换测量程序流程图5 检测与调试按照总的电路图进行布局和布线，焊接完成之后，进行了系统检测。
本设计的电路检测步骤如下：a.在通电之前，先检查电源也地段之间的电阻大小，在正常情况下，电阻值为无穷大，但实际情况为几千欧姆。
如果电阻过小，则说明电路中存在短路现象，可通过定点和动点结合的试触发进行检测，检查短路的引脚，并矫正。
b.通电之后，检测单片机是否工作正常，通过检测单片机的30脚ALE看是否有正弦波输出，且其电压值是否为电源电压的一半。
如果单片机没有工作，则看振荡电路是否正常，检测18,19脚的电压是否在2.2V左右。
c.检测复位电路是否工作正常，按下复位开关之后，单片机之后，单片机的第9脚是否有高电平。
如果没有，则检查复位电路是否连接正确。
d.检测个集成芯片是否工作正常，即检测各芯片的电源端是否有电压。
经检测完毕无异常情况之后，可以通过烧写器下载程序进行调试。
以下是在本次调试过程中遇到的问题：a.数码管只亮了后面的两个，经检测数码管是好的，通过检测电路焊接情况，由于存在虚焊的情况，经矫正之后数码管亮了三个，为检查不亮的数码管，采用了程序检测与硬件检测相结合的方法，最后得出结论三极管是坏的，换掉坏的三接管后，数码管工作完全正常。
b.在数码管显示时，发现数码管在初次采样显示为00，经调节程序的顺序并修改，从程序上电之初就开始轮流采集8路模拟电压，通过数码管显示，可以得到标准的电压数值量。
c.为检测得到的电压数值量与其代表的模拟电压是否相一致，用数字电压表测量模拟量与理论计算得到的模拟量进行比较，在开始检测时出现了较大的差值，经过检测发现电压输入端存在虚焊的现象，经矫正得到的测量值与理论值之间的误差满足题目的精度要求。
6 设计结论本设计可进一步进行指标和性能的完善，比如可以扩大电压的量程范围，可以通过自动量程转换实现；可以采用C语言来编写程序，提高显示数值显示精度，并可显示模拟电压的实际值。
在本系统的设计制作过程中，经过本组成员的合作与努力，虽然在设计与制作过程中出现了各种各样的问题和情况，但在我们的努力以及老师的指导下都能将将问题针对性的进行纠正，在经过了全面检测及反复调试之后，该系统已经完全实现了所要求的功能，达到了预期的所有指标。
7 附录附录一系统总设计图图六 8路输入模拟信号数值显示电路附录二程序清单70H—77H存放采样值，78H—7BH存放显示数据，依次为个位、十位、百位、通道标志主程序和中断程序入口ORG 0000H ；程序执行开始地址LJMP START ；跳至START执行ORG 0003H ；外中断0中断入口地址RETI ；中断返回（不开中断）ORG 000BH ；定时器T0中断入口地址RETI ；中断返回（不开中断）ORG 0013H ；外中断1中断入口地址RETI ；中断返回（不开中断）ORG 001BH ；定时器T1中断入口地址RETI ；中断返回（不开中断）ORG 0023H ；串行口中断入口地址RETI ；中断返回（不开中断）ORG 002BH ；定时器T2中断入口地址RETI ；中断返回（不开中断）初始化程序中的各变量CLEARMEMIO: CLR A ；MOV P2,A ；P2口置0MOV R0,#70H ；内存循环清0（70H-7BH）MOV R2,#0CH ；LOOPMEM: MOV @R0,A ；INC R0 ；DJNZ R2,LOOPMEM ；MOV A,#0FFH ；MOV P0,A ；P0、P1、P3端口置1MOV P1,A ；MOV P3,A ；RET ；子程序返回;主程序START: LCALL CLEARMEMIO ;初始化MAIN: LCALL DISPLAY ;显示数据一次LCALL TEST ;测量一次AJMP MAIN ；返回MAIN循环NOP ;PC值出错处理NOP ；空操作NOP ；空操作LJMP START ；重新复位起动;DISPLAY: MOV R3,#08H ;8路信号循环显示控制MOV R0,#70H ;显示数据初址（70H-77H）MOV 7BH,#00H ;显示通道路数（0-7）DISLOOP1: MOV A,@R0 ;显示数据转为三位十进制BCD码存入MOV B,#100 ；7AH、79H、78H显示单元内DIV AB ；显示数据除100MOV 7AH,A ；商入7AHMOV A,#10 ；A放入数10XCH A,B ；余数与数10交换DIV AB ；余数除10MOV 79H,A ；商入79HMOV 78H,B ；余数入78HMOV R2,#0FFH ;每路显示时间控制 4MS*255 DISLOOP2: LCALL DISP ;调四位LED显示程序DJNZ R2,DISLOOP2 ；每路显示时间控制INC R0 ;显示下一路INC 7BH ;通道显示数值加1DJNZ R3,DISLOOP1 ；8路显示未完转DISLOOP1再循环 RET ；8路显示完子程序结束；LED共阳显示子程序，显示内容在78H—7BH，数据在P1输出，列扫描在P3.0-P3.3口DISP: MOV R1,#78H ;赋显示数据单元首址MOV R5,#0FEH ;扫描字PLAY: MOV P1,#0FFH ；关显示MOV A,R5 ；取扫描字ANL P3,A ；开显示MOV A,@R1 ；取显示数据MOV DPTR,#TAB ；取段码表首址MOVC A,@A+DPTR ；查显示数据对应段码MOV P1,A ；段码放入P1口LCALL DL1MS ；显示1MSINC R1 ；指向下一地址MOV A,P3 ；取P3口扫描字JNB ACC.3,ENDOUT ；四位显示完转ENDOUT结束RL A ；扫描字循环左移MOV R5,A ；扫描字放入R5暂存MOV P3,#0FFH ；显示暂停AJMP PLAY ；转PLAY循环ENDOUT: MOV P3,#0FFH ；显示结束，端口置1MOV P1,#0FFH ；RET ；子程序返回；LED数码显示管用共阳段码表，分别对应0-9，最后一个是“熄灭符”TAB: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H,0FFH；; 1MS延时子程序，LED显示用DL1MS: MOV R6,#14H ;DL1: MOV R7,#19HDL2: DJNZ R7,DL2DJNZ R6,DL1RET;模数转换测量子程序TEST: CLR A ;清累加器AMOV P2,A ；清P2口MOV R0,#70H ;转换值存放首址MOV R7,#08H ;转换8次控制LCALL TESTART ;启动测试WAIT: JB P3.7,MOVD ;等A/D转换结束信号后转MOVDAJMP WAIT ；P3.7为0等待;TESTART: SETB P2.3 ;锁存测试通道地址NOP ; 延时2微秒NOP ;CLR P2.3 ;测试通道地址锁存完毕SETB P2.4 ; 启动测试，发开始脉冲NOP ; 延时2微秒NOP ;CLR P2.4 ; 发启动脉冲完毕NOP ;延时4微秒NOP ;NOP ;NOP ;RET ;子程序调用结束；取A/D转换数据至70H-77H内存单元MOVD: SETB P2.5 ;8090输出允许MOV A,P0 ;将A/D转换值移入AMOV @R0,A ;放入内存单元CLR P2.5 ;关闭8090输出INC R0 ;内存地址加1MOV A,P2 ;通道地址移入AINC A ;通道地址加1MOV P2,A ; 通道地址送8090CLR C ;清进位标志CJNE A,#08H,TESTCON ; 通道地址不等于8转TESTCONT 再测试JC TESTCON ; 通道地址小于8转TESTCONT再测试CLR A ; 大于或等于8，A/D转换结束，恢复端口MOV P2,A ; P2口置0MOV A,#0FFH ;MOV P0,A ; P0口置1MOV P1,A ; P1口置1MOV P3,A ; P3口置1RET ; 取A/D转换数据结束TESTCON: LCALL TESTART ; 再发测试启动脉冲LJMP WAIT ; 跳至WAIT等待A/D转换结束信号;END ; 程序结束8 参考文献[1] 李朝青.单片机原理及接口技术[M].北京：北京航空航天大学出版，2005[2] 阎石.数字电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，1998[3] 邹逢兴.微型计算机原理与接口技术[M].长沙：国防科技大学出版社[4] 穆兰.单片微型计算机原理及接口技术[M].北京：机械工业出版社[5] 李东升等《Protel 99SE 电路设计技术入门与应用》电子工业出版社。
