單片機(jī)課程設(shè)計(jì)-數(shù)字電壓表的仿真設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧
2025-06-20 18:50 本頁(yè)面
【正文】 ...................................................................................... 11 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 11 附錄 1........................................................................................................................... 13 附錄 2........................................................................................................................... 14 單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 1 一 系統(tǒng)概述 課題設(shè)計(jì)的目的 . 通過(guò)單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，熟練掌握 C 語(yǔ)言的編程方法，將理論聯(lián)系到實(shí)踐中去，提高我們的動(dòng)腦和動(dòng)手的能力。 通過(guò)定時(shí)鬧鐘控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，掌握定時(shí) /計(jì)數(shù) 器、中斷的使用方法，和簡(jiǎn)單程序的編寫(xiě)，最終提高我們的邏輯抽象能力。 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容 1. 由于 ADC0809 在進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換時(shí)需要有 CLK 信號(hào)，而此時(shí)的 ADC0809的 CLK 是接在 AT89S51 單片機(jī)的 端口上，也就是要求從 輸出 CLK 信號(hào)供 ADC0809 使用。因此產(chǎn)生 CLK 信號(hào)的方法就得用軟件來(lái)產(chǎn)生了。 ADC0809 的參考電壓 VREF＝ VCC，所以轉(zhuǎn)換之后的數(shù)據(jù)要經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理，在數(shù)碼管上顯示出電壓值。實(shí)際顯示的電壓值 (D/256*VREF) 課程設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo) 利用單片機(jī) C51 與 ADC0808 設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電壓表 ,將模擬信號(hào) 0~5V 之間的電壓值轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號(hào) ,以兩位數(shù)碼管顯示 ,并通過(guò)虛擬電壓表觀察ADC0808 模擬量輸入信號(hào)的電壓值 ,LED 數(shù)碼管實(shí)時(shí)顯示相應(yīng)的數(shù)值量。 二 設(shè)計(jì)方案 總體設(shè)計(jì)思路 按系統(tǒng)功能要求，決定控制系統(tǒng)采用 AT89C51 單片機(jī)， A/D 轉(zhuǎn)換采用ADC0808。系統(tǒng)除能確保實(shí)現(xiàn)要求的功能以外還可以方便的進(jìn)行其功能的擴(kuò)展。 單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 2 本文采用 AT89C51 作為核心元件， AT89C51 是一個(gè)低功耗，高性能的 CMOS 8位單片機(jī)。 數(shù)字電壓表電路組成 框圖如圖 21 所示。 圖 21 系統(tǒng)組成框圖 本設(shè)計(jì)中需要用到的電路有電源電路、模 /數(shù)轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)控制電路、顯示電路等。設(shè)計(jì)中需要用到的芯片有 AT89C51 單片機(jī)、 ADC080 74LS7LED 數(shù)碼管等。 數(shù)字電壓表的 PROTEUS 軟件仿真電路設(shè)計(jì) 待測(cè)電壓輸入信號(hào)在 ADC0808 芯片承受的最大工作電壓范圍內(nèi) ， 經(jīng)過(guò)模 /數(shù)轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn) A/D轉(zhuǎn)換 ,通過(guò)單片機(jī)控制電路進(jìn)行程序數(shù)據(jù)處理 ,然后通過(guò)七段譯碼 /驅(qū)動(dòng)顯示電路實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管顯示 輸入電壓。硬件電路原理圖如圖 22 所示。 單 片 機(jī) 芯 片 模 擬 轉(zhuǎn) 換 譯 碼 器 數(shù) 碼 管 顯 示 模 擬 被 測(cè) 電 壓 程序處理 驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管 數(shù)字量 單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 3 圖 22 PROTEUS 軟件仿真電路圖 三、 數(shù)字電壓表的程序設(shè)計(jì) 程序流程圖 系統(tǒng)上電狀態(tài) ,初始化 ADC0808 的啟動(dòng)地址 ,數(shù)碼管顯示關(guān)閉 ,開(kāi)始啟動(dòng) A/D轉(zhuǎn)換。等待啟動(dòng)結(jié)束后 ,將 ADC0808 的 0 號(hào)通道模擬量輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換輸出的數(shù)字量結(jié)果通過(guò)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示的方式顯示到三位數(shù)碼管上。根據(jù)設(shè)計(jì)要求結(jié)合硬件電路 ,在輸入模擬信號(hào)時(shí)采用電阻分壓 ,最終的采樣輸入電壓只有實(shí)際輸入電壓的十分之一 ,所以在編寫(xiě)程序中要編寫(xiě)一段數(shù)據(jù)調(diào)整程序 ,其中還應(yīng)注意硬件顯示電路采用了動(dòng)態(tài)掃描 顯示 ,在動(dòng)態(tài)掃描顯示方式中 ,動(dòng)態(tài)掃描的頻率有一定的要求 ,頻率太低 ,數(shù)碼管 LED 將會(huì)出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象 ,通常數(shù)碼管點(diǎn)亮?xí)r間間隔一般均取 5ms左右為宜 ,這就要求在編寫(xiě)程序時(shí) ,使其點(diǎn)亮并保持一定的時(shí)間。總結(jié)以上分析 ,程序流程圖如圖 31,圖 32 所示。 單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 4 圖 31 主程序流程圖 主程序 初始化，驅(qū)動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換 數(shù)碼管 LED 顯示 延時(shí) 20ms 取 段 碼 結(jié) 束 單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 5 圖 32 LED 數(shù)碼顯示程序流程圖 程序編譯設(shè)計(jì) 數(shù)字電壓表由主程序， 定時(shí)器中斷子程序和顯示子程序等組成。在 KEIL 軟件中進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，如圖 33 所示開(kāi) 始 地 址 指 針 設(shè) 置 取 段 碼 段 碼 左 移 一 位 輸 出 一 位 段 碼 輸 出 一 個(gè) 移 位 脈 沖 取 段 碼 結(jié)束 Y
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