单片机数据采集与处理程序设计解析

"单片机数据采集、处理及显示程序设计" 该文档主要涉及单片机在数据采集、处理和显示方面的应用，通过一个具体的设计方案进行了详细的阐述。以下是相关知识点的详细说明： 1. **总体设计方案**： - 数据采集系统以单片机为核心，采用查询方式对键盘进行扫描，等待用户输入。 - 当检测到输入为0时，开始数据采集过程。如果输入为1，系统忽略并继续扫描，直到再次检测到0，才执行采集。 - 采集完成后，对数据进行滤波处理，计算0、1/2Vmax、Vmax三个值，并在LED上显示。 - 系统持续扫描键盘，若检测到按键1，数据采集停止；否则，继续进行新的采集周期。 2. **硬件逻辑图**： - 使用的单片机是8031/8051，具有丰富的外设接口。 - 外部时钟频率为12MHz，意味着单片机的机器周期为1微秒。 - 采用简单的1×2非编码键盘，两个按键分别用于启动和关闭数据采集。 - ADC0809用于模拟信号数字化，输入信号范围为0-5V，满足5V幅值正弦信号的要求，精度和误差均满足需求。 - LF398作为采样/保持电路，确保转换精度，保持电容为1000pF。 - 7段LED用于数据显示，共12个LED单元，显示3个数值，包括0、1/2Vmax和Vmax。 - 使用串行输入、并行输出的移位寄存器74LS164扩展显示接口。 3. **软件编写**： - 软件设计基于查询方式的键盘控制，采用汇编语言编程。 - 采用算术平均滤波算法处理可能存在的随机干扰，提高数据稳定性。 - 为避免混叠现象，根据输入信号的最大频率0.2Hz，设定采样周期为2Hz，即500毫秒。 - 代码流程包括初始化显示0.00、0.00、0.00，然后进入键盘扫描和数据处理循环。 该设计综合了硬件配置、软件编程和信号处理，展示了单片机在数据采集系统中的核心作用，以及如何通过程序控制实现数据的实时处理和可视化显示。此外，还涉及到抗干扰策略和精确采样策略，这些都是单片机应用中常见的技术要点。