MCS51微机接口大作业.doc

《微机接口技术》 大作业 作业要求： 设计一外部设备监控系统，采用CPU为51系列单片机，用C51或ASM51编写软件，给出SCH原理图和软件清单（要求有功能注释），系统要求如下： ①系统带有电子时钟，2路模拟量和8路数字量的检测； ②4个按键，分别为设置、+、-、-可以可以完成相应的设置过程（包括时间设置和外部监控值的上下限设置）； ③采用I2C 8583时钟芯片（可以查相关资料）； ④8个8段LED显示（可以采用SPI总线芯片7219）以辅助完成设置，显示内容：时-分-秒； ⑤8个按键分别可以模拟外部8个故障点； ⑥2路电位器可以模拟外部模拟信号； ⑦EEPROM（I2C总线芯片24c256）保存最近100个外部故障数据（包含故障点和故障时间）； ⑧RS485上位机接口。 系统软件完成的功能： ①上电时电子钟方式显示当前时间； ②设置按键进入设置状态，可以重新设置新时间值和外部监控值的上下限，结果写入8583。设置完成后电子钟方式显示当前时间； ③实时监测外部8个数字故障点和模拟数字，一旦故障记录其故障数据、故障发生时间和恢复时间； ④上位机传来命令字0xaa向上位机发送所保存的外部故障数据，发送完成后清除保存数据。（自定义通讯协议）。 一、元器件选择 芯 片 名 称 型 号 接口类型 线数 其 它 AD转换芯片 TLC1549 SPI 3 2块 共阴极数码管显示驱动器 MAX7219 SPI 3 时钟芯片 PCF8583 I2C 2 EPROM 24WC256 I2C 2 串口RS485 MAX487E 3 二、MCS-51单片机引脚连接 单片机I/O 引 脚 外部器件连接及功用 器件名称 引脚代号 功 用 P0^0 SW1 按钮1，模拟外部故障点1 P0^1 SW2 按钮2，模拟外部故障点2 P0^2 SW3 按钮3，模拟外部故障点3 P0^3 SW4 按钮4，模拟外部故障点4 P0^4 SW5 按钮5，模拟外部故障点5 P0^5 SW6 按钮6，模拟外部故障点6 P0^6 SW7 按钮7，模拟外部故障点7 P0^7 SW8 按钮8，模拟外部故障点8 P1^0 MAX7219 DIN 数码管显示串行数据输入端 P1^1 MAX7219 LOAD 数码管显示数据锁存端 P1^2 MAX7219 CLK 数码管显示时钟输入端 P1^3 --- --- --- P1^4 SPI/TLC1549 CS 模拟SPI片选信号 P1^5 SP I/TLC1549 DATA OUT 模拟SPI数据传送位 P1^6 SP I/TLC1549 CLK 模拟SPI时钟控制位 P1^7 --- --- --- P2^0 --- --- --- P2^1 SW9 按钮9，系统参数“设置”键 P2^2 SW10 按钮10，系统参数增加“+”键 P2^3 SW11 按钮11，系统参数减小“-”键 P2^4 SW12 按钮12，系统参数项目选择“-”键 P2^5 --- --- --- P2^6 MAX487E DE 485串口通信 P2^7 MAX487E RE 485串口通信 P3^0/RXD MAX487E RXD 485串口通信 P3^1/TXD MAX487E TXD 485串口通信 P3^2/INT0 PCF8583 INT P3^3/INT1 --- --- --- P3^4/T0 --- --- --- P3^5/T1 --- --- --- P3^6/WR I2C总线 SCL 模拟I2C时钟控制位 P3^7/RD I2C总线 SDA 模拟I2C数据传送位 三、SCH原理图 1.I2C器件接线图 2.功能按键设置接线图 3.AD转换器件接线图 4.数码管显示驱动接线图 5.485串口接线电路 6.单片机复位与外部时钟电路 四、软件程序清单 1. 延时程序：void delay(void)； 2. 启动I2C总线：void I_start(void)； 3. 停止I2C总线：void I_stop(void)； 4. 初始化I2C总线：void I_int(void)； 5. 提供时钟信号，并返回时钟为高电平时SDA的状态：bit I_clock(void)； 6. 向SDA发送一个字节，并检验应答信号：bit I_send(uchar I_data)； 7. 从SDA上读取8位数据信号，并作为一个数据信号返回：byte I_receive(void)； 8