【正文】 V， 可以通過(guò)調(diào)檔開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)各個(gè)檔位 ， 當(dāng)測(cè)得電壓的數(shù)值小于 1V 時(shí) ， 系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)的將電壓數(shù)值轉(zhuǎn)換為以 mV為電壓?jiǎn)挝坏碾妷褐?， 并且通過(guò)按鍵的方法能夠測(cè)得后五秒的平均電壓值 。 單片機(jī)是一種集成電路芯片 ， 采用超大規(guī)模技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力 (如算 術(shù)運(yùn)算 ， 邏輯運(yùn)算 ， 數(shù)據(jù)傳送 ， 中斷處理 )的微處理器 (CPU)。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是 簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì) 。 控制系統(tǒng)采用 AT89C52 單片機(jī) ， A/D 轉(zhuǎn)換采用 TLC2543。 設(shè)計(jì)背景 數(shù)字電壓表在 1952 年由美國(guó) NLS 公司首次創(chuàng)造，它剛開(kāi)始是 4位， 50 多年來(lái)，數(shù)字電壓表有了不斷的進(jìn)步和提高。 數(shù)字電壓表出現(xiàn)在 50年代初 ， 60 年代末發(fā)起來(lái)的電壓測(cè)量?jī)x表 。 如今 ， 它又成為向智能化儀表發(fā)展的必要橋梁 。 顯示出強(qiáng)大的生命力 。 目前實(shí)現(xiàn)電壓數(shù)字化測(cè)量的方法仍然模 數(shù) (A/D)轉(zhuǎn)換的方法 ， 而數(shù)字電壓表種類繁多 ， 型號(hào)新異 ， 目前國(guó) 際仍未有統(tǒng)一的分類方法 ， 而常用的分類方法有如下幾種 : 1. 按用途來(lái)分 ： 有直流數(shù)字電壓表 ， 交直流數(shù)字電壓表 ， 交直流萬(wàn)用表等 。 在電量的測(cè)量中 ， 壓電流和頻率是最基本的三個(gè)被測(cè)量 。 DVM 廣泛應(yīng)用于測(cè)量領(lǐng)域每期測(cè)量的準(zhǔn)確度和可信度取決于它的主要性能和技術(shù)指標(biāo)。 下面介紹兩種數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)方案 。 模擬電路和數(shù)字電路是相互聯(lián)系的 ， 由邏輯控制電路產(chǎn)生控制信號(hào) ， 按規(guī)定的時(shí)序?qū)?A/D 轉(zhuǎn)換器中個(gè)組模擬開(kāi)關(guān)接通或 4附錄斷開(kāi) ， 保證 A/D 轉(zhuǎn)換正常進(jìn)行 。 由單片機(jī)系統(tǒng)及 A/D 轉(zhuǎn)換芯片構(gòu)建 許多的應(yīng)用電路這種方案是利用單片機(jī)系統(tǒng)與模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片 ， 顯示模塊等的結(jié)合構(gòu)建數(shù)字電壓表 。 最后單片機(jī)系統(tǒng)將計(jì)算好了的被測(cè)電壓值按一定的時(shí)序送入顯示電路模塊加以顯示 。 在這里 ， 不得不先簡(jiǎn)單的介紹一下幾種常用的 8單片機(jī) 。 AVR 單片機(jī)是 atmel 公司推出較新的單片機(jī) ， 它的顯著特點(diǎn)是 ： 高性能 ， 低功能 ， 高速度 ， 指令單周期為主 ， 但性格方面比 51 單片機(jī)要高 。 在設(shè)計(jì)中 ， 單片機(jī)起著連接硬件電路與程序運(yùn)行及存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的任務(wù) ， 一方面 ， 它將 A/D 轉(zhuǎn)換器 。 小電流下可以驅(qū)動(dòng) 發(fā) 光 ， 發(fā)光響應(yīng)時(shí)間極短 ， 體積小 ， 重量輕 ， 抗沖擊性能好 ， 壽命長(zhǎng) 。 具有高亮度 ， 功耗低 ， 視角大 ， 壽命長(zhǎng) ， 耐濕 ， 冷 ， 熱等特點(diǎn) ， LED 點(diǎn)陣顯示器件可以顯示數(shù)字 ， 英文字符 ，中文字符等 。 它的特點(diǎn)是顯示字跡清楚 ， 價(jià)格相對(duì)便宜 。 在本設(shè)計(jì)中 ， 我們只需要顯示最后電壓的數(shù)字值和電壓的單位 ， 綜合上面各種顯示器件的特點(diǎn) ： 數(shù)碼管只能顯示數(shù)字 ， 不能顯示單位字符 ， 不符合本設(shè)計(jì)的要求 。 而 1602 液晶也足夠滿足本設(shè)計(jì)的需要 。 輸出 :D0D7 為數(shù)據(jù) 。 S=1 當(dāng)寫一個(gè)字條款，整屏顯示左移 （ N=1）或右移（ N=0），以得到光標(biāo)不移動(dòng)而屏幕移動(dòng)的效果。 常用的 A/D 芯片簡(jiǎn)介 常用的 A/D 芯片有 AD0809， AD0832， LC2543C 等幾種 。 些 A/D 轉(zhuǎn)換器是的特點(diǎn)是 8 位精度 ， 屬于并行口 ， 如果輸入的模擬量變化大快 ， 必須在輸入之前增加采樣電路 。 它可以從主機(jī)高速傳輸轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù) 。 模數(shù) (A/D)芯片 TLC2543 的資料 綜合本設(shè)計(jì)的各方面考慮 ， 我們選了 TLC2543 模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片 。 2. 在 CS 端的一個(gè)由高低低變化將復(fù)位內(nèi)部計(jì)數(shù)器并控制使能 data out,data input 和 I/O clk。 4. Data out 在 CS 為高時(shí)處于高阻抗?fàn)顟B(tài) ， 而當(dāng) CS 為低時(shí)處于激活狀態(tài) 。 7. I/O clk 端串行輸入并完成以下四個(gè)功能 ： 第一 ， 在 I/O clk 的前 8個(gè)上升沿 ， 它將 8個(gè)輸入數(shù)據(jù)信鍵入輸入數(shù)據(jù)寄存器 。 在 I/O clk 的下降沿時(shí)數(shù)據(jù)變化 。 數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì) 第六章 總體設(shè)計(jì) 技術(shù)要求 1) 最高量程為 :200V。 3) 被測(cè)電壓的電壓值小于 1V 時(shí) ， 有自動(dòng)換以 MV為單位顯示 。 TLC2543 模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片 ， 1602 液晶顯示器 ，開(kāi)關(guān) ， 按鍵 ， 電容 ， 電阻 ， 晶振 ， 標(biāo)準(zhǔn)電源等等 。 輸入電路 由于輸入電路的電壓比基準(zhǔn)電壓 (2V)高很多 ， 因此在輸入電路必須加電壓衰減器 。 A/D 轉(zhuǎn)換芯片與單片機(jī)的連接 此設(shè)計(jì)中選擇的是 A/D 轉(zhuǎn)換芯片的通道 0， A/D 芯片的數(shù)據(jù)輸入口連接單片機(jī)的 口 ， 數(shù)據(jù)輸出口連接單片機(jī)的 口 ， 芯片使能端連接單片機(jī)的 口 ， 脈沖端連接單片機(jī) 的 口 。 鍵盤與單片機(jī)的連接如下 此鍵盤的一端與單片機(jī)的 口連接 ， 一端接地 。 在單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)時(shí) ， 常用的是匯編語(yǔ)言 和 C語(yǔ)言 。 由于現(xiàn)在單片機(jī)的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到了很高的水平 ， 內(nèi)部的各種資源相當(dāng)?shù)呢S富 ， CPU 的處理速度非常的快 。 編寫延時(shí)模塊程序 。 主程序的總體流程如下圖 數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì) 全部軟件程序如下 : include define uchar unsigned char define uint unsigned int define key_state0 0 //鍵盤掃描的各個(gè)狀態(tài) define key_state1 1 define key_state2 2 define key_state3 3 sbit rs=P1^2。 sbit output=P2^3。 sbit flag_1=P1^3。 uchar code tab0[]=V 。//平均電壓值標(biāo)志符 uchar t。x) for(y=10。 P0=。 ep=0。 ep=1。 rw=0。 delay(1)。 delay(1)。 IE=0x82。 switch(x) { case 0:add=0x80。 } add=add+y。i++) { a[i]=dat%10。 write_dat(a[2]+0x30)。 write_dat(a[1]+0x30)。break。 write_(add)。 } } uint read2543(unsigned char port) //2543 轉(zhuǎn)換程序 { unsigned int i。 eoc=1。i ) { if(output) ad_value|=0x01。 _nop_()。 _nop_()。 ad_value=ad_value1。 } read_key()//當(dāng)鍵盤按下時(shí) ,計(jì)算后五秒的平均電壓值 {if(flag==0) {delay (10)。 } 數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì) if(flag==1) dat1=dat。 if(flag==5) { dat5=dat。 dat_aver=0。 } } } } } void main() { long float dat。 init_1602()。 display(0,7,dat)。 display_zifu(0,13,tab1)。 } 數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì) 第九章 系統(tǒng)的調(diào)試 完成了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) ， 制作和軟件編程之后 ， 要使系統(tǒng)能夠按設(shè)計(jì)意圖正常運(yùn)行 。 檢查各總線是否有短路的故障 ， 檢查開(kāi)關(guān) /按鍵是否正常 ， 是否連接正確 ， 為了保護(hù)芯片 ， 應(yīng)先對(duì)各 IC 座電位進(jìn)行檢查 ， 確認(rèn)無(wú) 誤后再插入芯片 。 軟件調(diào)試是一個(gè)模塊一個(gè)模塊進(jìn)行的 。 [1] 檢查液晶顯示模塊程序 。 本設(shè)計(jì)的按鍵模塊程序是用狀態(tài)機(jī)的方法 ， 可以在 key_state1 狀態(tài)下加一個(gè)任務(wù) ， 如顯示一個(gè)字符在液晶上 。 [4] 檢查數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換模塊程序 。 當(dāng)相應(yīng)的各模塊環(huán)節(jié)都正確后 ， 可程序下載到單片機(jī) 。 使得本直流電壓表具體精度高 ， 靈敏度強(qiáng) ，性能可靠 ， 電路簡(jiǎn)單 ， 成本低的特點(diǎn) 。 使直流電壓表有著較高 的智能水平 。 不能以元器件是否是最高性能作為選擇元器件的標(biāo)準(zhǔn) ， 往往高性能器件的價(jià)格也是較高的 。 單片機(jī)的應(yīng)用如今已經(jīng)是在工業(yè) ， 電子等方面展示出了它的優(yōu) 越性 ， 利用單片機(jī)在設(shè)計(jì)電路逐漸成了趨勢(shì) ， 它與外圍電路再加上軟件程序就可以構(gòu)建任意的產(chǎn)品 ， 使得本設(shè)計(jì)成為現(xiàn)實(shí) 。 水利電力出版社 ， 1989 [2] 周立功 ， 單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐 。 北京 :人民郵電出版社 ， 2021 [7] 李光飛 ， 單片機(jī) C 程序設(shè)計(jì) 。 系別用宋體五號(hào)，位置居中，寫為“系專業(yè)”，加圓括號(hào) “摘要” 用黑體五號(hào)，前面留兩個(gè)字長(zhǎng)度的空白，“摘要”兩個(gè)字中間留一個(gè)字長(zhǎng)度的空白，后加冒號(hào)；摘要內(nèi)容用楷體五號(hào)。 數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì) 。 正文用宋體小四號(hào)；正文重的小標(biāo)題逐級(jí)為黑體三號(hào)、四號(hào)、小四號(hào)。 江西 :江西科學(xué)技術(shù)出版社 ， 2021 格式要求 論文標(biāo)題用宋體二號(hào)或小二號(hào)，一般不超過(guò) 20 個(gè)字，位置居中；必要時(shí)可加副標(biāo)題，用楷體四號(hào)，前加兩個(gè)字長(zhǎng)度的橫線。 北京 :中國(guó)電力出版社 ， 2021 [4] 閻石 ， 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 。 對(duì)于數(shù)字電壓表而言 ， 功能將會(huì)越來(lái)越強(qiáng)大 。 2. 因?yàn)閱纹瑱C(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是硬件和軟件相結(jié)合的設(shè)計(jì) ， 所以系統(tǒng)和硬件和軟件必須緊密配合 ， 協(xié)調(diào)一致 。 通過(guò)此設(shè)計(jì)可知在單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程應(yīng)注意以下事項(xiàng) 。 因此本設(shè)計(jì)為之增加了可測(cè) 5秒內(nèi)平均電壓的電壓值 。 如果一樣 ， 說(shuō)明設(shè)計(jì)成功完成 。 如果一致 ， 則數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的算法正確的 。 [3] 檢查 A/D 轉(zhuǎn)換模塊程序 。 如果不能 ， 則在相關(guān)的子程序中設(shè)計(jì)斷點(diǎn) ， 反復(fù)調(diào)試直到能夠顯示 。 最后調(diào)試整個(gè)程序 。 軟件調(diào)試 軟件調(diào)試的任務(wù)是利用開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行在線仿真調(diào)試 ， 發(fā)現(xiàn)和糾正程序的錯(cuò)誤 。 硬件調(diào)試 硬件調(diào)試的主要任務(wù)是排除硬件故障 ， 其中包括設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤和工藝性故障等 。//重新放入初 始值 TL0=(6553650000)%256。 } else { display_zifu(0,1,tab2)。 while(1) { dat=read2543(0x01)。//定義 5 個(gè)隨機(jī)電壓值變量 u