多路监控报警系统单片机课程（本科）毕业论文设计.doc

单片机课程设计 ——多路监控报警系统 多路监控报警系统 实验目的 了解A/D芯片TLC0809转换性能及编程方法。 掌握A/D转换器与单片机的接口方法 学会使用A/D转换器进行电压信号采集。 设计任务及要求 利用串行模/数转换芯片TLC0809、SST89E58及液晶显示器，设计完成一个数字电压多路监控报警系统。要求： 数字电压多路监控报警系统可测量0~5V输入电压，电压值通过液晶轮流显示，并根据设置的限定值对输入超出额度的路端警报提示。 工作原理及设计思路 多路监控报警系统的设计由A/D转换、数据处理及显示控制等组成。A/D转换由集成电路TLC0809完成，利用TLC0809将模拟电压转换为数字量，经单片机将数字量转换成对应的电压值，并通过液晶显示输出。 系统特点 本系统可以每一路独立设置最高最低的电压值，并对每一路电压进行监控报警，对超出范围内的电路显示对应路值，并用LED灯和蜂鸣器表示不同的路值。 硬件电路设计及原理 1、ADC0809 (1)、ADC0809管脚图及时序图： 该ADC0809数据采集部分是单片CMOS器件，它具有8位模拟数字转换器，8通道多路复用器和微处理器兼容控制逻辑。8位A / D转换器采用逐次逼近作为转换技术。根据时序电路的分析，可以完成单片机编程。该系统在工作时，单片机将产生串行时钟，并按时序发送和接受数据位。 由上图可知，ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。IN0－IN7：8条模拟量输入通道 ADC0809对输入模拟量要求：信号单极性，电压范围是0－5V，若信号太小，必须进行放大；输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。 地址输入和控制线：4条 ALE为地址锁存允许输入线，高电平有效。当ALE线为高电平时，地址锁存与译码器将A，B，C三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。A，B和C为地址输入线，用于选通IN0－IN7上的一路模拟量输入。数字量输出及控制线：11条 ST为转换启动信号。当ST上跳沿时，所有内部寄存器清零；下跳沿时，开始进行A/D转换；在转换期间，ST应保持低电平。EOC为转换结束信号。当EOC为高电平时，表明转换结束；否则，表明正在进行A/D转换。OE为输出允许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE＝1，输出转换得到的数据；OE＝0，输出数据线呈高阻状态。D7－D0为数字量输出线。 CLK为时钟输入信号线。因ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号必须由外界提供，通常使用频率为500KHZ， VREF（＋），VREF（－）为参考电压输入。 (2)、ADC0809应用说明 ADC0809内部带有输出锁存器，可以与AT89S51单片机直接相连，初始化时，使ST和OE信号全为低电平，送要转换的哪一通道的地址到A，B，C端口上，在ST端给出一个至少有100ns宽的正脉冲信号，是否转换完毕，我们根据EOC信号来判断，当EOC变为高电平时，这时给OE为高电平，转换的数据就输出给单片机了。 2、SST89E58RD (1)、SST89E58RD管脚图： 3、1602液晶 引脚功能说明 第1脚：VSS为电源地，接GND。 第2脚：VDD接5V正电源。 第3脚：VL为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高。 第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。 第5脚：RW为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平RW为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据。 第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。 第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。 第15脚：BLA背光电源正极(+5V)输入引脚。 第16脚：BLK背光电源负极，接GND。 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