基于80c51单片机的数据采集及显示系统设计

题目：数据采集及显示系统设计

设计基本功能：

利用TLC549做A/D转换器，外界提供模拟电压输入信号，将模拟量转

化成数字量，在单片机控制下实现对外部输入信号的数据采集，并将采集数据结果在LED数码管上显示，显示结果为实际输入电压数值。

要求能够实现单次触发存储显示方式，即每按动一次“单次触发”键，能对被测信号进行一次采集与显示。系统在不采集信号时，显示当前时间。

一、硬件设计

本方案分为三个模块：单片机模块、AD模块、I2C模块，其中I2C模块有时钟、键盘和LED三部分组成。

1、单片机模块

该模块设计实现单片机最小系统和与其他模块的接口。电路图见图一。

图一

2、AD模块

该模块是TLC549的电路连接。见图二。

图二 TLC549

3、I2C模块

本模块是由时钟芯片PCF8563和由ZLG7290连接的键盘、6位LED组成。实现时钟设置、读取，键盘识别，以及显示功能。电路连接见图三、四。

图三 ZLG7290

图四 PCF8563

二、软件设计 1、流程图见图五。

开始 时钟、键盘 初始化 显示年月日 第一次按下1键 扫描键盘 按下显示时间 2键 再次按1键 按下按下 AD采样 显示结果 1键 年份闪烁按4键加1 扫描键盘 按一下3键 时位闪烁按4键加1 月份闪烁按4键按 两 5 键 扫描键盘 下2键 按 加1 两 按 下3三 日闪烁按4键加1 键下2 图五 流程图

键 分位闪烁按4键加1

2程序

#include #include #include #include \"VIIC_C51.h\" #include \"ZLG7290.h\"

#define #define #define

PCF8563

0xA2

//定义器件地址

WRADDR 0x00 RDADDR 0x02

//定义写单元首地址 //定义读单元首地址

#define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define ulong unsigned long #define

ZLG7290

0x70

//定义器件地址

//定义TLC549串行总线操作端口 sbit sbit sbit

CLK=P1^0; DAT=P1^1; CS=P1^2;

//定义I2C总线控制端口 sbit sbit

SDA=P1^7; SCL=P1^6;

//显示缓冲区初始化:DP-51PRO

unsigned char disp_buf[8]={0,0,0,0,0,0,0,0};//显示缓存 uchar bdata ADCdata; sbit sbit sbit

ADbit=ADCdata^0; KEY_INT=P3^2; RST=P1^0;

//保存键值

unsigned char KEY;

/*************************************************** **函数名称: **函数功能:

TLC549ADC()

读取上一次A/D转换的数据,启动下一次A/D转换

****************************************************/ uchar TLC549ADC(void) {

uchar i;

}

CLK=0; DAT=1; CS=0;

for(i=0;i<8;i++) { }

return (ADCdata);

CLK=1; _nop_(); _nop_(); ADCdata<<=1; ADbit=DAT; CLK=0; _nop_();

/**************************************** **函数名称: **函数功能: **入口参数:

delay() 硬件延时程序 i

****************************************/ unsigned char DelayNS(unsigned char no) {

unsigned char i,j; for(; no>0; no--)

for(i=0; i<100; i++)

for(j=0; j<100; j++);

//延时参数

return 0; }

/*A/D数据转换处理和输出显示功能函数*/

/******************************************* **函数名称: **函数功能:

display()

处理A/D转换后的数据并输出显示

********************************************/ void display(uchar advalue) {

ulong ad_disp;

ad_disp=((ulong)advalue)*500/255;

disp_buf[2] =(uchar)(ad_disp/100%10)+0x80; disp_buf[1] =(uchar)(ad_disp/10%10); disp_buf[0] =(uchar)(ad_disp/1%10);

disp_buf[3] = 31;

disp_buf[4] = 31; disp_buf[5] = 31; disp_buf[6] = 31; disp_buf[7] = 31;

ZLG7290_SendBuf(disp_buf,8); }

unsigned char display_time(unsigned char *sd) {

sd[0]=sd[0]&0x7f;//秒屏蔽保留位

sd[1]=sd[1]&0x7f;//分屏蔽保留位 sd[2]=sd[2]&0x3f;//时屏蔽保留位

disp_buf[0] =(sd[0]%16); disp_buf[1] =(sd[0]/16); disp_buf[2] = 31; disp_buf[3] =(sd[1]%16); disp_buf[4] =(sd[1]/16); disp_buf[5] = 31;

disp_buf[6] =(sd[2]%16); disp_buf[7] =(sd[2]/16);

ZLG7290_SendBuf(disp_buf,8); }

unsigned char display_date(unsigned char *sd) {

sd[0]=sd[0]&0x3f;//日屏蔽保留位 sd[2]=sd[2]&0x1f;//月屏蔽保留位 disp_buf[0] =(sd[0]%16);

return 0;

disp_buf[1] =(sd[0]/16);

disp_buf[2] =(sd[2]%16)+0x80;//后面加小数点 disp_buf[3] =(sd[2]/16);

disp_buf[4] =(sd[3]%16)+0x80;//后面加小数点 disp_buf[5] =(sd[3]/16); disp_buf[6] =0; disp_buf[7] =2;

ZLG7290_SendBuf(disp_buf,8); } void {

uchar ad_sample;

uchar key1_count=0,key2_count=0,key3_count=0; unsigned char code

main() return 0;

td[9]={0x00,0x12,0x00,0x15,0x12,0x13,0x05,0x01,0x11};//定义初始化字

unsigned char rd[7]; //定义接收缓冲区 RST=0; DelayNS(1);

RST=1;

ISendStr(PCF8563,WRADDR,td,0x5); DelayNS(1);

ISendStr(PCF8563,WRADDR+5,&td[5],0x4);//初始化PCF8563 ZLG7290_SendBuf(disp_buf,8); ZLG7290_SendData(0X15,0X02);

//初始化PCF8563

disp_buf[7] =0x1f;

disp_buf[6] =0x1f; disp_buf[5] =0x1f; disp_buf[4] =0x1f; disp_buf[3] =0x1f;

DelayNS(50);

IRcvStr(PCF8563,RDADDR,rd,0x7); //读现在的时、分、秒 DelayNS(1); while(1) {

if(KEY_INT==0)

{

KEY=ZLG7290_GetKey(); if(KEY==1)

{

key1_count++; if(key1_count>2) key1_count=0; }

if(KEY==2) //调整日期 {

key2_count++; if(key2_count>3)

//显示切换

}

}

key2_count=0;

if(KEY==3) //调整时间 { } { }

ad_sample=TLC549ADC(); if(KEY==5) //采集电压 key3_count++; if(key3_count>2) key3_count=0;

/*修改日期*/

if(key2_count==1) {

disp_buf[5] =31; disp_buf[4] =31;

//调整年

ZLG7290_SendBuf(disp_buf,8);

DelayNS(2);

if(KEY==4) {rd[6]++;

if((rd[6]&0x0f)>=0x0a) { }

}

rd[6]&=0xf0; rd[6]+=0x10;

else if(key2_count==2) //调整月

{

disp_buf[3] =31; disp_buf[2] =31;

ZLG7290_SendBuf(disp_buf,8);

DelayNS(2); if(KEY==4)

{rd[5]++;

if((rd[5]&0x0f)>=0x0a) { }

if(rd[5]>=0x13)

rd[5]=0x01;

rd[5]&=0xf0; rd[5]+=0x10;

}

}

else if(key2_count==3) //调整日 { disp_buf[1] =31;

disp_buf[0] =31;

ZLG7290_SendBuf(disp_buf,8);

DelayNS(2); if(KEY==4)

{

rd[3]++;

if((rd[3]&0x0f)>=0x0a) {

rd[3]&=0xf0; rd[3]+=0x10; }

} }

if(rd[3]>=0x32)

rd[3]=0x01;

/*修改时间*/

if(key3_count==1) {

disp_buf[6] =31;

disp_buf[7] =31;

//修改小时

ZLG7290_SendBuf(disp_buf,8);

DelayNS(2);

if(KEY==4) {

rd[2]++;

if((rd[2]&0x0f)>=0x0a)

{

rd[2]&=0xf0;

}

}

}

rd[2]+=0x10;

if(rd[2]>=0x24)

rd[2]=0x00;

else if(key3_count==2) { disp_buf[3] =31;

disp_buf[4] =31;

//修改分钟

ZLG7290_SendBuf(disp_buf,8);

DelayNS(2); if(KEY==4)

}

{rd[1]++; } }

if((rd[1]&0x0f)>=0x0a) { }

if((rd[1]&0xf0)>=0x60)

rd[1]=0x00;

rd[1]&=0xf0; rd[1]+=0x10;

if(key1_count==0) }

else if(key1_count==1) display_time(rd); else { {

display_date(rd+3); //调用显示日期子程序

display(ad_sample); }

DelayNS(1); } }