8通道模拟量数据采集器课程设计.doc

电子信息工程学院 电子信息工程学院 微机与单片机原理 课程设计报告 题 号 技术含量与工作量 演示 效果 制作 工艺 答辩 情况 答卷内容 与格式规范 总分 复核人 分 值 得 分 评卷人 8通道模拟量数据采集器 一、系统功能描述 本系统采用该STC12C5A单片机作为控制中心，控制MAX197AD芯片进行A/D转换，并将转化的结果在1602显示屏显示电压值，并通过MAX232电平转化进行串口通信，通过PC机在串口调试助手输入S，将8通道的电压数值全部发送到串口调试助手显示。MAX197芯片是多量程(±10V，±5V，0～10V，0～5V)、8通道、12位高精度的A/D转换器。 MAX232芯片是美信（MAXIM）公司专为RS-232标准串口设计的单电源电平转换芯片，使用+5V单电源供电。 图1八通道模拟量数据采集器电路图 8路AD硬件运行系统框图 本系统采用STC12C5A作为控制中心使用MHz的外部晶振，外加电源和串口收发指示灯与地uf与pf电容，用于高频与低频干扰。vo对比度引脚连接到电位器同于动态调节对比度。，MAX197芯片作为8通道、12位高精度的A/D转换器。 电源部分利用自锁开关，一方面打开电源，一方面导通发光二极管，利用发光二极管作为指示灯。 MAX197中的1脚（CLK）：时钟输入。外部时钟输入时，由此引脚输入电平与TTL或CMOS兼容的时钟。SHDN引脚接高，使用低功耗模式 RFE接4.7uf电容，使用内部基准电压25脚（REFADJ）：带宽基准电压调整引脚。REF 引脚使用外部基准电压时直接接 VDD , 否则旁路一0. 01 μF的电容，本系统采用添加0. 01 μF的电容。 串口通信，利用MAX232串口设计的单电源电平转换芯片，使用+5V单电源供电。 防止交流电对MAX197和MAX232芯片的干扰，分别加入电容进行滤波。模拟地和数字地的相接用零欧姆电阻或者磁珠连接。如下图2所示主程序流程，共分为8个小部分 第一部分串口初始化，包括定时器1设置，8位自动重载，波特率9600。 第二部分定时器0设置，设置直流电机的转速。 第三部分LCD初始化，应用写入指令数据到LCD函数设置显示开，关光标，移动光标，清除LCD显示，16*2显示。 第四部分EEPROM写入地址。在单片机的内存写入相应的数值供蜂鸣器和直流电机比较，做出相应的反应。 第五部分八通道采集，应用Max197set函数，设置通道选择和数值采集。 第六部分LCD显示，应用写入字符显示数据到LCD。 第七部分串口通信，应用发送一个字符串函数，当收到PC机发送的指令S时候，发送八个通道数值给PC机。 电子信息工程学院 图2 主程序流程 图3中断处理 图3为中断服务程序的主要的流程，当串口中断时，服务程序会上位机发送过来数据进行比较，若与串口发送标志位相同，中断程序会的电压发送到上位机进行显示 电子信息工程学院 电子信息工程学院 send_dat(channel/1000%10); send_dat(channel/100%10); send_dat(channel/10%10); send_dat(channel%10); send_char(v); send_char(\r); send_char(\n); } void ser() interrupt 4 { RI=0; } 五、实物照片 图4 8路AD实物图 六、实验结果 表1 AD转换结果与万用表实测结果对比 序号 输入模拟电压（V） AD转换结果 1 0.23 0.2 2 1.15 1.1 3 2.26 2.2 4 3.04 3.0 5 4.06 4.0 6 4.67 4.6 8路AD转换显示结果 8路AD串口收发结果 通过万用表测得的电压与8路AD转换后的电压相比较，存在0.01V到0.1V的误差。产生误差的原因有万用表显示小数点后两位，而8路AD转换后再LCD1602只能显小数点后一位。液晶显示电压值存在跳变的情况，不能稳定显示说明电压不稳定，有干扰，使用万用表测得输入电压最大值为4.67V远低于输入电源电压，电路存在问题，需加入稳压滤波抗干扰强的模块，并修改软件程序使电压值跟加稳定。 send(i); } if(channel==0x44) { writeLCD_com_data(0x40,i/100000); wri