【正文】 4. 用戶(hù)應(yīng)用程序空間 60KB 字節(jié) 5. 片上集成 1280 字節(jié) RAM 6. 通用 I/O 口（ 36 個(gè)），復(fù)位后為：準(zhǔn)雙向 /若上拉（普通 8051 傳統(tǒng) I/O 口） 可設(shè)置成四種模式：準(zhǔn)雙向 /若上拉，強(qiáng)推挽 /強(qiáng)上拉，僅為輸入 /高阻，開(kāi) 漏每個(gè) I/O 口驅(qū)動(dòng)能力均可達(dá)到 20mA，但整個(gè)芯片最大電流不要超過(guò) 120mA 7. ISP(在系統(tǒng)可編程 )/IAP（在應(yīng)用可編程），無(wú)需專(zhuān)用編程器，無(wú)需專(zhuān)用仿 真器可通過(guò)串口（ ）直接下載用戶(hù)程序，數(shù)秒即可完成一片 8. 內(nèi)部看門(mén)狗 9. 內(nèi)部集成 MAX810 專(zhuān)用復(fù)位電路（外部晶振 12M 以下時(shí)，復(fù)位腳可直接接 1K 電阻到地） 10. 時(shí)鐘源：外部高精度晶體 /時(shí)鐘，內(nèi)部 R/C 振蕩器（溫漂為177。時(shí)鐘振蕩電路必須在 X1 和 X2 之間跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容，晶體振蕩 器常用，電容用 22pF；復(fù)位電路采用按鍵復(fù)位，采用 40引腳雙列直插封裝 (DIP)形式。由于單片機(jī)、液晶屏、 AD 轉(zhuǎn)換芯片的工作電壓都為 而手機(jī)電池充滿(mǎn)電時(shí)電壓為 ，放點(diǎn)西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 7 過(guò)后電壓為 直接供給芯片電壓稍微過(guò)高。能夠直接將傳感器測(cè)量到的多路微小信號(hào)進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。 3V 電壓時(shí)，最大功耗為 1mW，等待模式下電源電流僅為 8uA。將一個(gè)外部的串行時(shí)鐘加于這一輸入端口，以訪問(wèn) AD7705 的串行數(shù)據(jù)。晶體 /諧振器可以接在 MCLKIN 和 MCLKOUT 二引腳之間。這個(gè)時(shí)鐘可以用來(lái)為外部電路提供時(shí)鐘源，且可以驅(qū)動(dòng)一個(gè) CMOS 負(fù)載。在串行總線上帶有多個(gè)器件的系統(tǒng)中，可由 CS 對(duì)這些器件作出選擇，或在與 AD7705 通信時(shí)， CS 可用作幀同步信號(hào) 5 RESET 復(fù)位輸入。 REFIN(+)可以取 VDD 和 GND之 間的任何值 10 REF IN() 基準(zhǔn)輸入端。完成對(duì)一個(gè)完全的輸出字的讀操作后， DRDY 引腳立即回到高電平。DRDY 也用來(lái)指示何時(shí) AD7705/7706 已經(jīng)完成片內(nèi)的校準(zhǔn)序列 13 DOUT 串行數(shù)據(jù)輸出端。根據(jù)通訊寄存器中的寄存器選擇位，輸入移位寄存器中的數(shù)據(jù)被傳送到設(shè)置寄存器、時(shí)鐘寄存器或通訊寄存器 15 VDD 電源電壓， +～ + 16 GND 內(nèi)部電路的地電位基準(zhǔn)點(diǎn) AD7705 的寄存器 AD7705 片內(nèi)包括 8 個(gè)寄存器，這些寄存器通過(guò)器件的串行口訪問(wèn)。這一寫(xiě)到通信寄存器的數(shù)據(jù)決定下一次操作是讀還是寫(xiě)，同時(shí)決定這次讀操作或?qū)懖僮髟谀膫€(gè)寄存器上發(fā)西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 9 生。 AD7705 的基準(zhǔn)源 大家都知道在電池使用過(guò)程中隨著電池電量的降低，電池的輸出電壓也隨之降低這對(duì)整個(gè)系統(tǒng)有一定影響，特別是對(duì)電壓進(jìn)行測(cè)量時(shí)影響就更大了。該器件的典型動(dòng)態(tài)阻抗為 ，在很多應(yīng)用中可以用它代替齊納 二極管 ，例如，數(shù)字電壓表，運(yùn)放電路、可調(diào)壓電源，開(kāi)關(guān)電源等等。 圖 當(dāng)輸入電壓從 3V30V 變化時(shí) TL431 的輸出電壓 由此可見(jiàn)選用 TL431 作為該系統(tǒng)的基準(zhǔn)源是最為理想的器件。 AD7705 模塊的整體電路圖如圖 所示。該器件將半導(dǎo)體溫敏器件、 A/D 轉(zhuǎn)換器、存儲(chǔ)器等做在一個(gè)很小的集成電路芯片上。 （ 4）系統(tǒng)的調(diào)試和維護(hù)：由于引線的減少，使得系統(tǒng)接口大為簡(jiǎn)化，給系統(tǒng)的調(diào)試帶來(lái)方便。 DS18B20 有兩種供電方式：一種為數(shù)據(jù)線供電方式，此時(shí) VDD 接地，它是通過(guò)內(nèi)部電容在空閑時(shí)從數(shù)據(jù)線獲取能量，來(lái)完成溫 度轉(zhuǎn)換，相應(yīng)的完成溫度轉(zhuǎn)換的時(shí)間較長(zhǎng)。 圖 溫度采集模塊電路 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 寸 TFT 液晶顯示模塊 TFT 液晶模塊的結(jié)構(gòu)及性能介紹 TFT 屏（ Thin Film Transistor）是薄膜晶體管型液晶顯示屏，他的每一個(gè)像素點(diǎn)都是由集成在其后的薄膜晶體管 來(lái)驅(qū)動(dòng)的，這樣不僅提高了顯示屏的響應(yīng)速度，同事可以精確的控制顯示色階，所以 TFT 液晶的色彩更逼真。 TFT 模塊的尺寸是指屏幕的對(duì)角線長(zhǎng)度。 短時(shí)液晶屏：只能顯示數(shù)字（也可顯示少量英文字符）和預(yù)設(shè)的圖標(biāo)，只能顯示單色。 Lcd1602 液晶屏、段式液晶屏、 lcd12864 液晶屏和 TFT 彩色液晶屏的外形如圖 所示。 1腳 RST：液晶復(fù)位腳 2腳 CS：液晶片選信號(hào) 3腳 D/C：命令與數(shù)據(jù)操作選擇端 4腳 DIN：液晶數(shù)據(jù)信號(hào) 5腳 CLK：液晶時(shí)鐘信號(hào) 6腳 VCC：液晶模塊電源 7腳 BL：液晶模塊背光 8腳 GND：液晶模塊地 圖 為 寸 TFT 液晶屏模塊原理圖。 一般情況下用 AD測(cè)量電壓的計(jì)算公式為： U=(data/2n)*V 其中： U為待測(cè)電壓 data 為從 AD芯片讀出的數(shù)值 n為 AD 的位數(shù)（例如 ADC0809 是 8位 AD） V為電源電壓 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的電源電壓監(jiān)控系統(tǒng)利用高精度的 TL431 為 AD 的基準(zhǔn)源同時(shí)也用來(lái)作為電源電壓監(jiān)控系統(tǒng)的基準(zhǔn)源。 圖 電源電壓監(jiān)控電路 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 15 3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的軟件語(yǔ)言主要是采用 C 語(yǔ)言，對(duì)單片機(jī)進(jìn)行編程以實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能。這一寫(xiě)到通信寄存器的數(shù)據(jù)決定下一次操作是讀還是寫(xiě)，同時(shí)決定這次讀操作或?qū)懖僮魑靼埠娇章殬I(yè)技術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 16 在那個(gè)寄存器上發(fā)生。如圖 所示。如圖 所示。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中。 畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我來(lái)說(shuō)，是三年來(lái)所學(xué)的所有知識(shí)的一個(gè)非常全面的綜合性應(yīng)用，涉及的理論知識(shí)面也很廣，需要了解各方面的知識(shí)，是理論與實(shí)踐相結(jié)合的最好體現(xiàn)，也是對(duì)我們大學(xué)三年生活的一種肯定，所以我們大家都是用心去把它做到最好，畢業(yè)論文 的編寫(xiě)經(jīng)過(guò)了很長(zhǎng)的時(shí)間，也發(fā)現(xiàn)了很多問(wèn)題，但是在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題的同時(shí)，不僅鞏固了自己的知識(shí)，更加鍛煉了自己的動(dòng)手能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)使我有機(jī)會(huì)把自己平時(shí)理論學(xué) 習(xí)能夠運(yùn)用到實(shí)際中去，理論與實(shí)踐相結(jié)合使我對(duì)自己的畢業(yè)設(shè)更加得心應(yīng)手，在設(shè)計(jì)過(guò)程中同樣也發(fā)現(xiàn)自己在各方面還存在不少問(wèn)題，但經(jīng)過(guò)自己細(xì)心修復(fù)后一切正常。 所得收獲： 通過(guò)幾周的努力，基于單片機(jī)的電壓表的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于在老師的精心指導(dǎo)下和我的努力下完成了。其程序流程圖如圖 所示。所有的寄存器（包括通信寄存器本身和輸出數(shù)據(jù)寄存器）進(jìn)行讀操作之前，必須先寫(xiě)通信寄存器，然后才能讀選定的寄存器。用的是循環(huán)查詢(xún)方式，來(lái)顯示和控制溫度，主程序的主要功能是負(fù)責(zé)電壓的實(shí)時(shí)顯示以及溫度的實(shí)時(shí)顯示、讀出并處理 DS18B20 的測(cè)量的當(dāng)前溫度值并負(fù)責(zé)調(diào)用各子程序 ,其程序流程如圖 所示。計(jì)算公式為： V=U*2n/data 其中： V為電源電壓 U為 TL431 輸出固定 電壓 n為 AD 的位數(shù)（例如 ADC0809 是 8位 AD） data 為從 AD 芯片讀出的數(shù)值 電源電壓監(jiān)控部分采用單片機(jī)內(nèi)部 10 位 ADC 選用 P1^7 為 ADC 輸入端。通常情況下我們都是電源TFT 模塊 圖 寸液晶屏原理圖 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 14 電壓固定來(lái)測(cè)量一個(gè)外來(lái)電壓。本設(shè)計(jì)不需要很快的刷屏顯示，所以選用的是 SPI 串行口的液晶屏。 TFT 液晶模塊：可以顯示數(shù)字、中英文字符和圖案，彩色，圖案分辨率高。 分辨率：值水平像素和垂直像素的數(shù)量， TFT模塊的像素點(diǎn)為 160*128。 TFT 顯示屏和驅(qū)動(dòng) IC（控制器）集成在一起，就成了 TFT 顯示模塊。另一種是外部供電方式 (VDD 接 +5V)，相應(yīng)的完成溫度測(cè)量的時(shí)間較短。 如圖 為 DS18B20的外觀圖和封裝圖。 （ 2）系統(tǒng)成本：由于計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，新 型大規(guī)模集成電西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 11 路功能越來(lái)越強(qiáng)大，體積越來(lái)越小，而價(jià)格也越來(lái)越低。傳感器輸出信號(hào)進(jìn) 的上拉電阻直接 接到單片機(jī)的引腳上。系統(tǒng)選用 2MHz 外接晶振為轉(zhuǎn)換器提供主時(shí)鐘信號(hào)，因?yàn)橄到y(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)能測(cè)得最高電壓為直流 400V 所以要對(duì)輸入 的高壓進(jìn)行衰減，選用 電阻和 電阻進(jìn)行分壓，當(dāng)測(cè)量低電壓時(shí)可以用 AD7705 內(nèi)部程控增益對(duì)電壓進(jìn)行放大已獲得較高的精確度。 ％ ，典型值 25℃（ TL431B） ?低動(dòng)態(tài)輸出阻抗，典型 ?負(fù)載電流能力 to 100mA ?等效全范圍溫度系數(shù) 50 ppm/℃典型 ?溫度補(bǔ)償操作全額定工作溫度范圍 ?低輸出噪聲電壓 當(dāng)輸入電壓在 3V 到 30V 之間變化時(shí)輸出基準(zhǔn)始終是 。 TL431 是一個(gè)有良好的熱穩(wěn)定性能的三端可調(diào)分流基準(zhǔn)電壓源。所有的寄存器（包括通信寄存器本身和輸出數(shù)據(jù)寄存器）進(jìn)行讀操作之前，必須先寫(xiě)通信寄存器，然后才能讀選定的寄存器。所有與器件的通信必須從寫(xiě)入通信寄存器開(kāi)始。根據(jù)通訊寄存器中 的寄存器選擇位，移位寄存器可容納來(lái)自通訊寄存器、時(shí)鐘寄存器或數(shù)據(jù)寄存器的信息 14 DIN 串行數(shù)據(jù)輸入端。當(dāng)DRDY 處于高電平時(shí)，不能進(jìn)行讀操作，以免數(shù)據(jù)寄存器中的數(shù)據(jù)正在被更新時(shí)進(jìn)行讀操作。 REFIN()可以取 VDD和 GND 之間的任何值，且滿(mǎn)足 REFIN(+)大于 REFIN() 11 AIN2() 差分模擬輸入通道 2 的負(fù)輸入端 12 DRDY 邏輯輸出。 AD7705 差分基準(zhǔn)輸入的正輸入端。這樣，器件不會(huì)在 MCLKOUT 腳上驅(qū)動(dòng)電容負(fù)載而消耗不必要的功率 4 CS 片選，低電平有效的邏輯輸入，選擇 AD7705。時(shí)鐘頻率的范圍為 500kHz～ 5MHz 3 MCLK OUT 當(dāng)主時(shí)鐘為晶體 /諧振器時(shí)，晶體 /諧振器被接在 MCLKIN 和MCLKOUT 之間。反之，它也可以是非連續(xù)時(shí)鐘，將信息以小批型數(shù)據(jù)發(fā)送給 AD7705 2 MCLK IN 為轉(zhuǎn)換器提供主時(shí)鐘信號(hào)。 圖 AD7705 引腳圖 AD7705 各引腳功能 如表 所示。它采用三線串行接口，有兩個(gè)全差分輸入通道，能達(dá)到 %非線性的 16位無(wú)誤碼數(shù)據(jù)