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微机控制系统与应用大作业

1.1引言：

微机是电子计算机的一种，是根据其性能指标分类称其为微机，即微型计算机。它由微

处理机(核心)、存储片、输入和输出片、系统总线等组成。特点是体积小、灵活性大、价格

便宜、使用方便。

由于现代科学技术的发展，微型计算机的应用已深入到国民经济的各个领域，从家用电

器、机电一体化产品，到航空航天技术、人工智能、人体生物工程以及现代通信技术等各个

领域，微型计算机的应用都取得了巨大的社会效益和经济效益。当今，计算机的应用水平已

经很大程度上决定了生产力的水平。作为工科类研究生来说，掌握微机控制系统的基本知识

和应用开发技能已是一项基本功。

本次大作业正是按照作业要求，结合《微机控制系统及应用》课程中所学知识，并通过

课外收集学习其他资料完成的。

1.2作业具体要求：

1.程序由键盘功能键0启动，由功能键1停止以T为采样周期对模拟信号源进行采样

0

（模拟信号源为标准工业电压-5v～+5v）。

2.A/D转换的误差小于0.02v，频率计量精度优于1‰。

3.用数字滤波器滤除模拟过程噪声

4.用LED显示特殊采样值，对模拟量是电压值，对于脉冲量是频率值，并且小数点后

保留两位有效值，设计串口通讯协议并从串口输出数据。

5.给出总体设计方案（说明各部分功能）

6.画出硬件逻辑连接图

7.编写软件(语言任选)

1.3整体框架示意图：



U5sint

AC8051

1~200Hz

Keyboard

2.1系统的整体框架图：

结合题目中的要求，得出系统的框架图如图1所示：

信号显示模拟信号源

键盘

信号采集采样保持器

晶振电路8051

脉冲信号输入

复位电路

电源

图1模拟信号采样/脉冲信号计数显示系统框图

从图1中可知，该系统由8051单片机、键盘、晶振电路、复位电路、电源、模拟信号源、

脉冲信号源、显示部分等组成。

8051单片机体积小，使用方便等特点广泛应用于各种智能仪器中。在本系统中，8051

是控制中心。按键部分连接到P1.2口和P1.3口，经过程序处理，程序由功能键0启动，有功

能键1停止。晶振电路为整个系统提供频率。复位电路采用手动复位。电源为整个电路提供

电源。信号采集电路由AD574组成。信号显示模块的功能是将单片机处理后的结果显示出来。

2.2系统的具体实现：

2.2.1键盘启动和停止程序的实现：

在本系统中，键盘的功能是实现程序的启动与停止，主要体现在开机时启动模拟和脉

冲信号的采集和显示，以及在运行的过程中是否继续采集和显示，停止程序后是否继续启动

程序的运行。程序流程图如图2所示。当按启动按键时，先进行按键确认，确认按下启动键，

则程序调到模拟/脉冲显示程序中去。每次执行完一周期的显示程序后，判断程序停止键是

否按下，确认按下停止键，则显示程序结束。

流程框图如下所示：

键处理程序

启动键按下？

N

Y

延时10ms