1、學生實驗報告 實驗課名稱：微型計算機控制技術 實驗項目名稱：多路數據采集系統設計 專業：電氣工程及其自動化 學號： 姓名: 目錄一、實驗目的二、實驗原理1、TLC2543的基本原理2、SPI總線3、數字濾波3、 硬件電路設計及proteus仿真四、程序設計1、 實驗目的1、掌握串行總線的使用方法。2、學會利用串行總線實現單片機與外設之間的數據傳送與接收。3、掌握數字濾波的使用，并有一個深刻的認識。4、將總線接口技術、數字濾波、人機交互接口技術、模擬量輸入 輸出通道技術綜合設計，多微機系統有一個大概的認識。2、 實驗原理該多路數據采集系統是基于89C52和TLC2543而設計的，含有數字濾波（此

2、處采用平均值濾波的數字濾波方式）的功能，用一片TLC2543實現5路模擬量的巡回檢測，并通過液晶顯示器12864顯示最終處理之后經標度變換的數據采集量。1、 TCL2543的基本原理一）引言 TLC2543是TI公司的12位串行模數轉換器，使用開關電容逐次逼近技術完成A/D轉換過程。由于是串行輸入結構，能夠節省51系列單片機I/O資源；且價格適中，分辨率較高，因此在儀器儀表中有較為廣泛的應用。 二) TLC2543的特點 （1）12位分辯率A/D轉換器； （2） 在工作溫度范圍內10s轉換時間； （3）11個模擬輸入通道； （4）3路

3、內置自測試方式； （5） 采樣率為66kbps； （6） （6）線性誤差±1LSBmax；（7）  （7）有轉換結束輸出EOC； （8） （8）具有單、雙極性輸出； （9） （9）可編程的MSB或LSB前導； （10） （10）可編程輸出數據長度。 三）TLC2543的引腳排列及說明 TLC2543有兩種封裝形式：DB、DW或N封裝以及FN封裝，這兩種封裝的引腳排列如圖1，引腳說明見表1。圖1 TLC2543的封裝 表1 TLC2543引腳說明2、 SPI總線MOTOROLA公司的SPI總線的基本信號線為

4、3根傳輸線，即SI、SO、SCK。傳輸的速率由時鐘信號SCK決定，SI為數據輸入、SO為數據輸出。采用SPI總線的系統如圖8-27所示，它包含了一個主片和多個從片，主片通過發出片選信號-CS來控制對哪個從片進行通信，當某個從片的-CS信號有效時，能通過SI接收指令、數據，并通過SO發回數據。而未被選中的從片的SO端處于高阻狀態。圖8-27 SPI總線的系統主片在訪問某一從片時，必須使該從片的片選信號有效；主片在SCK信號的同步下，通過SI線發出指令、地址信息；如需將數據輸出，則接著寫指令，由SCK同步在SI線上發出數據；如需讀回數據，則接著讀指令，由主片發出SCK，從片根據SCK的節拍通過SO

5、發回數據。因而對具有SPI接口的從片器件來講，SCK、SI是輸入信號，SO是輸出信號。SCK用于主片和從片通信的同步。SI用于將信息傳輸到器件，輸入的信息包括指令、地址和數據，指令、地址和數據的變化在SCK的低電平期間進行，并由SCK信號的上升沿鎖存。SO 用于將信息從器件傳出，傳出的信息包括狀態和數據，信息在SCK信號的下降沿移出。4、 硬件電路設計及proteus仿真proteus仿真圖如下：5、 程序設計實現5路數據巡回檢測，并且采用數字濾波，并將最終處理結果通過12864顯示。#include<reg52.h>#include <absacc.h>#includ

6、e<math.h>#include<intrins.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit EOC=P27;sbit cs=P33;sbit clk=P30;sbit SDI=P31;sbit SDO=P32;sbit bit7=B7;bit cy;#define N 12 char value_bufN;char i=0; uint adval; /AD轉換uint temp;uint ge,x1,x2;/數字char code TABLENUM16=0x00,0x00,0xF0,0xF8,

7、0x08,0x68,0xF8,0xF0,0x00,0x00,0x07,0x0F,0x0B,0x08,0x0F,0x07, /00x00,0x20,0x20,0x30,0xF8,0xF8,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0F,0x0F,0x00,0x00, /10x00,0x30,0x38,0x08,0x88,0xF8,0x70,0x00,0x00,0x0C,0x0E,0x0B,0x09,0x08,0x08,0x00, /20x00,0x30,0x38,0x88,0x88,0xF8,0x70,0x00,0x00,0x06,0x0E,0x08,0x08,0x0F,0

8、x07,0x00, /30x00,0x00,0xF8,0xF8,0x00,0xE0,0xE0,0x00,0x00,0x03,0x03,0x02,0x02,0x0F,0x0F,0x02, /40x00,0xF8,0xF8,0x88,0x88,0x88,0x08,0x00,0x00,0x08,0x08,0x08,0x0C,0x07,0x03,0x00, /50x00,0xC0,0xE0,0x78,0x58,0xC8,0x80,0x00,0x00,0x07,0x0F,0x08,0x08,0x0F,0x07,0x00, /60x00,0x08,0x08,0x88,0xE8,0x78,0x18,0x00

9、,0x00,0x00,0x0E,0x0F,0x01,0x00,0x00,0x00, /70x00,0x70,0xF8,0xC8,0x88,0xF8,0x70,0x00,0x00,0x07,0x0F,0x08,0x09,0x0F,0x07,0x00, /80x00,0xF0,0xF8,0x08,0x08,0xF8,0xF0,0x00,0x00,0x00,0x09,0x0D,0x0F,0x03,0x01,0x00, /9 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0C,0x00,0x00,0x00,0x00, /. 100x0

10、0,0x00,0x00,0x60,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0C,0x00,0x00,0x00,0x00,/:11 ; /LCD地址定義 #define CWADD1 XBYTE0xe000 /寫指令代碼地址（左）#define CRADD1 XBYTE0xe800 /讀狀態字地址 （左）#define DWADD1 XBYTE0xe400 /寫顯示數據地址（左）#define DRADD1 XBYTE0xec00 /讀顯示數據地址（左）#define CWADD2 XBYTE0xf000 /寫指令代碼地址（右）#define CRADD2 XB

11、YTE0xf800 /讀狀態字地址 （右）#define DWADD2 XBYTE0xf400 /寫顯示數據地址（右）#define DRADD2 XBYTE0xfc00 /讀顯示數據地址（右）/函數原型申明void PRL0(unsigned char a);void PRL1(unsigned char a);void PRL1(unsigned char a);void PRR1(unsigned char b);void INIT();void INITN();void Clear();void DIS(unsigned char c,unsigned char p,int e);vo

12、id DIS_CW(int c,char p,int e);/寫左半屏指令void PRL0(unsigned char a) CWADD1=a; /寫右半屏指令void PRR0(unsigned char b) CWADD2=b;/往左半屏寫數據void PRL1(unsigned char a) DWADD1=a; /往寫右半屏寫數據void PRR1(unsigned char b) DWADD2=b;/初始化顯示屏打開void INIT() PRL0(0xc0); PRR0(0xc0); PRL0(0x3F); PRR0(0x3F);/關顯示void INITN()PRL0(0xC0

13、);PRR0(0xC0);PRL0(0x3E); PRR0(0x3E);/清屏void Clear() int i,j;for(i=2;i<6;i+) PRL0(i+0xb8); PRR0(i+0xb8); PRL0(0x40); for(j=16;j<64;j+) PRL1(0x00); PRR0(0x40); for(j=0;j<48;j+) PRR1(0x00); /* 函數名：DIS_CW * 功能：顯示西文 * 輸入參數：c：起始列0x000x7F,p：起始行0x000x3F,e：顯示數字在表中的位置 * 返回參數：無 */void DIS_CW(int c,cha

14、r p,int e) char x; bit FLAG; int i,j=2,k=0;if (c<64)FLAG=0; /左半屏標志位else c-=64;FLAG=1; /右半屏標志位 for(;j>0;j-) x=p+; /數據顯示x+=0xb8;if (FLAG=0) CWADD1=x;else CWADD2=x;x=c;x+=0x40;if (FLAG=0) CWADD1=x;else CWADD2=x;for (i=0;i<8;i+)if(FLAG=0) DWADD1=TABLENUMei+k; else DWADD2=TABLENUMei+k;k=8; /延時us

15、void delayus(uint cnt) while(-cnt);/延時msvoid delayms(uint time) uint i; for(i=0; i<time; i+) delayus(120);uint ADC_read(uchar CH) /讀取模擬量函數 uchar i; temp=0; adval=0; clk=0; cs=1; _nop_(); _nop_();_nop_(); cs=0; B=CH; for(i=8;i>0;i-) cy=SDO; SDI=bit7; clk=1; B=B<<1; clk=0; temp=temp<<

16、;1; if(cy=1) temp+; adval=temp; temp=0; adval=adval<<4; /存入高八位的值 for(i=4;i>0;i-) /讀取低四位 cy=SDO; temp=temp<<1; if(cy=1) temp+; clk=1; clk=0; cs=1;while(EOC=0) /等待轉換完成adval=adval+temp; /讀取的值return(adval);void biaoduzhuanhuan(int ad)float zhuanhuan;int a;zhuanhuan=(ad*6.25)/51;a=(int)(zh

17、uanhuan);ge=a/100;x1=a/10%10;x2=a%10;int biaoduge(int ad)biaoduzhuanhuan(ad);return ge;int biaodux1(int ad)biaoduzhuanhuan(ad);return x1;int biaodux2(int ad)biaoduzhuanhuan(ad);return x2;int filter(int ad) /滑動平均濾波 int count; int sum=0; value_bufi+=ad; if ( i = N ) i=0; for(count=0;count<N;count+)

18、 sum=value_bufcount; return(int)(sum/N); void main() uint ad1,ad2,ad3,ad4,ad5; uint bai1,shi1,ge1,bai2,shi2,ge2,bai3,shi3,ge3,bai4,shi4,ge4,bai5,shi5,ge5; INIT(); while(1) ad1=ADC_read(0x00);filter(ad1); ad2=ADC_read(0x10);filter(ad2);ad3=ADC_read(0x20);filter(ad3);ad4=ADC_read(0x30);filter(ad4);ad5

19、=ADC_read(0x40);filter(ad5); bai1=biaoduge(ad1);shi1=biaodux1(ad1);ge1=biaodux2(ad1); bai2=biaoduge(ad2);shi2=biaodux1(ad2);ge2=biaodux2(ad2);bai3=biaoduge(ad3);shi3=biaodux1(ad3);ge3=biaodux2(ad3);bai4=biaoduge(ad4);shi4=biaodux1(ad4);ge4=biaodux2(ad4);bai5=biaoduge(ad5);shi5=biaodux1(ad5);ge5=biaodux2(ad5); DIS_CW(0x00,0x00,1);/第1次ad轉換DIS_CW(0x06,0x00,11);DIS_CW