【正文】 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。 單片機(jī)是指一個(gè)集成在一塊芯片上的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，具有一個(gè)完整計(jì)算機(jī)所需要的大部分部件： CPU，內(nèi)存，總線系統(tǒng)等。 此方案不僅能夠繼承上一種方案的各種優(yōu)點(diǎn)，還能改進(jìn)上一種設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)不靈活，難與在原基礎(chǔ)上進(jìn)行功能擴(kuò)展等不足。由于單片機(jī)的發(fā)展已經(jīng)成熟，利用單片機(jī)系統(tǒng)的軟硬件結(jié)合，可以組裝出許多的應(yīng)用電路來。但設(shè)計(jì)不靈活，都是采用純硬件電路。其中， A/D 轉(zhuǎn)換器是它的核心器件，它將輸入的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。又由于在現(xiàn)實(shí)的工作生活中，電壓表的測量測程范圍是比較大的， 所以必須要對輸入電壓作分壓處理，而各個(gè)數(shù)據(jù)處理芯片的處理電壓范圍不同，則各種方案的分段也不同。其中，電壓量的測量最為經(jīng)常。 3． 按測量速度來分：有低準(zhǔn) 確度，中準(zhǔn)確度，高準(zhǔn)確度等。 目前實(shí)現(xiàn)電壓數(shù)字化測量的方法仍然模 數(shù)（ A/D）轉(zhuǎn)換 的方法。 數(shù)字電壓表最初是伺服步進(jìn)電子管比較式，其優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確度比較高，但是采樣速度慢，重量達(dá)幾十公斤，體積大。 如今，數(shù)字電壓表已絕大部分已取代了傳統(tǒng)的模擬指針式電壓表。 ..................................................................................... 4 2．由單片機(jī)系統(tǒng)及 A/D轉(zhuǎn) 換芯片構(gòu)建。它的具體功能是： 最高量程為 200V，分 三 個(gè)檔位量程， 即 2V， 20V， 200V， 可以通過調(diào)檔開關(guān)來實(shí)現(xiàn)各個(gè)檔位。當(dāng)測得電壓的數(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 為電壓單位的電壓值。 ................................................................... 5 三．單片機(jī)簡介及本設(shè)計(jì)單片機(jī)的選擇 ............................................................................ 5 1．常用單片機(jī)的特點(diǎn)比較及本設(shè)計(jì)單片機(jī)的選擇 ..................................................... 5 2．本設(shè)計(jì)使用的單片 機(jī)的簡介 ................................................................................. 6 四．各種顯示器件的介紹和選擇 ...................................................................................... 7 1．常用顯示器件簡介 ............................................................................................... 7 2． 1602液晶的參數(shù)資料 ........................................................................................... 8 五．模數(shù)（ A/D）轉(zhuǎn)換芯片的選擇 ................................................................................... 10 1．常用的 A/D芯片簡介 .......................................................................................... 10 2．模數(shù)（ A/D）芯片 TLC2543的資料 ...................................................................... 11 六．總體設(shè)計(jì) ................................................................................................................. 13 七．硬件電路系統(tǒng)模塊的設(shè)計(jì) ........................................................................................ 14 八．系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì) ...................................................................................................... 18 1．匯編語言和 C語言的特點(diǎn)及選擇 ........................................................................ 18 2．主程序設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 18 九．系統(tǒng)的調(diào)試 ............................................................................................................. 29 1． 硬件調(diào)試 ...................................................................................................... 29 2． 軟件調(diào)試 ...................................................................................................... 30 十．總結(jié) ........................................................................................................................ 30 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................ 31 3 一． 數(shù)字電壓表簡介： 數(shù)字電壓表出現(xiàn)在 50 年代初， 60 年代末發(fā) 起來的電壓測量儀表， 簡稱 DVM，它采用的是數(shù)字化測量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量，也就是連續(xù)的電壓值轉(zhuǎn)變?yōu)椴贿B續(xù)的數(shù)字量，加以數(shù)字處理然后再通過顯示器件顯示。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的模擬指針式電壓表功能單一，精度低，讀數(shù)的時(shí)候也非常不方便，很容易出錯(cuò)。繼之出現(xiàn)了斜波式電壓表，它的速度方面稍有提高，但是準(zhǔn)確度低，穩(wěn)定性差，再后來出現(xiàn)了比較式儀表改進(jìn)逐次漸近式結(jié)構(gòu)，它不僅保持了比較式準(zhǔn)確度高的優(yōu)點(diǎn)，而且速度也有了很大的提高，但它有一缺點(diǎn)是抗干擾能力差，很容易受到外界各種因素的影響。 而數(shù)字電壓 4 表種類繁多，型號(hào)新異，目前國際仍未有統(tǒng)一的分類方法。 4． 按測量速度來分：有低速，中速，高速，超高速等。而且隨著電子技術(shù)的發(fā)展，更是經(jīng)常需要測量高精度的電壓，所以數(shù)字電壓表就成為一種必不可少的測量儀器。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)組模擬開關(guān)接通或斷開，保證 A/D 轉(zhuǎn)換正常進(jìn)行。很難將其在原有的基礎(chǔ)上 進(jìn)行擴(kuò)展。 此方案的原理是 模數(shù)（ A/D）轉(zhuǎn)換芯片的基準(zhǔn)電壓端，被測量電壓輸入端分別輸入基準(zhǔn)電壓和被測電壓。 三． 單片機(jī)簡介 及本設(shè)計(jì)單片機(jī)的選擇 1． 常用單片機(jī)的 特點(diǎn)比較及本設(shè)計(jì)單片機(jī)的選擇 綜合上一章提到的兩種設(shè)計(jì)方案的各方面優(yōu)點(diǎn)及其在現(xiàn)在的所設(shè)計(jì)電壓表的實(shí)用性，我們選擇第二種電壓表設(shè)計(jì)方案，即 由單片機(jī)系統(tǒng)及數(shù)字芯片構(gòu)建的方法來我們本次設(shè)計(jì)。 而目前常用的單片機(jī)的 8 位有51系列單片機(jī)， AVR 單片機(jī)， PI