【正文】 17( R D ) P 3 .718X T A L 019X T A L 120GND40v c c39P 0 .038P 0 .137P 0 .236P 0 .335P 0 .434P 0 .533P 0 .632P 0 .731EA30A L E29P S E N28P 2 .727P 2 .626P 2 .525P 2 .424P 2 .323P 2 .222P 2 .121P 2 .O 圖 22 AT89C51 引腳排列 模數(shù)（ A/D）轉(zhuǎn)換芯片的選擇 在本設(shè)計中，模數(shù)（ A/D）轉(zhuǎn)換模塊是一個重要的模塊，它關(guān)系到最后數(shù)電壓表電壓值的精確度。 多路開關(guān)可選通 8個模擬通道，允許 8 路模擬量分時輸入，共用 A/D 轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換。 LTC1864 是 16 位開關(guān)電容逐次逼近 A/D 轉(zhuǎn)換，每個器件有四個控制輸入端，片選，輸入 /輸出時鐘以及地址輸入端。在本設(shè)計中，我們的目標是設(shè)計高精度的電壓表，因此在此，我們選擇精度為 16 位的 LTC1864 芯片。 1. MAX7221 的功能特點： (1) 10MHz 的串行接口； (2) BCD 譯碼 /非譯碼模式選擇； (3) 耗電僅 150uA的省電模式（顯示關(guān)閉）； (4) 數(shù)字和模擬雙重亮度控制； (5) SPI、 QSPI、 Micro wire等多種串行接口； 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 (6) 顯示位數(shù)可方便地進行擴展； . 2. MAX7221引腳介紹（見圖 23） Din腳，串行數(shù)據(jù)輸入端，數(shù)據(jù)存入內(nèi)部 16位移位寄存器。 CLK 腳，串行時鐘輸入端，最高頻率 10MHz，在時鐘上升沿數(shù)據(jù)移位存入內(nèi)部移位寄存器，當時鐘下降沿時，數(shù)據(jù)由 DOUT 輸出， CLK 輸入僅當 CS=0時有效。 DOUT 腳，串行數(shù)據(jù)輸出端 ,數(shù)據(jù)由 DIN輸入，經(jīng) DOUT 引腳輸出，此引腳用來擴展 MAX7221。 CC4067 是 16 通道開關(guān)，有四個二進制輸入端 A0～ A3 和控制端 C，輸入的任意一個組合可選擇一路開關(guān)。10mA 儲存溫度??? … － 65℃ ～ 150℃ 3. 引出端符號： 表 21 CC4067 引出端符號 A0～ A3 地址端 C 控制端 I0/O2 ～ I15/O15 輸入 /輸出通道 O/I 公共輸出 /輸入端 VDD 正電源 VSS 地 4. 如圖所示為 CC4067 管腳圖 : 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 D I N1CS12C L K13I S E T18DOUT24A14B16C20D23E21F15G17DP22D I G 02D I G 111D I G 26D I G 37D I G 43D I G 510D I G 65D I G 78 圖 24 CC4067 管腳圖 ： 表 22 通道邏輯表達式 (a) 輸入 導(dǎo)通通道 C A3 A2 A1 A0 L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L H H H H L L H H L L H H L H L H L H L H I0/O0←→ I/O I1/O1←→ I/O I2/O2←→ I/O I3/O3←→ I/O I4/O4←→ I/O I5/O5←→ I/O I6/O6←→ I/O I7/O7←→ I/O 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 表 23 通道邏輯表達式 (b) 輸入 導(dǎo)通通道 C A3 A2 A1 A0 L L L L L L L L H H H H H H H H L L L L H H H H L L H H L L H H L H L H L H L H I8/O8←→ I/O I9/O9←→ I/O I10/O10←→ I/O I11/O11←→ I/O I12/O12←→ I/O I13/O13←→ I/O I14/O14←→ I/O I15/O15←→ I/O 由上述邏輯通道可以很容易判斷出所選的通道，及你要檢測的電壓。每一個發(fā)送器將 TTL/CMOS 電平轉(zhuǎn)換成TIA/EIA232F 電平 [7]。 本設(shè)計中采用的 A/D 轉(zhuǎn)換器采樣速率非?？欤粶y電壓值變化較慢為此，在分壓電路之后設(shè)計一個通道切換電路，可以讓 16 路采樣電路共用一片 A/D 轉(zhuǎn)換器，從而達到簡化設(shè)計，節(jié)約成本的目的。 在本電路中，該 8 段 LED 數(shù)碼管與顯示驅(qū)動芯片 MAX7221 相連，其A， B， C， D， E， F， G， DP 管腳分別與 MAX7221 的 A， B， C， D， E，F(xiàn)， G， DP 管腳相連，而其位選信號分別與 MAX7221 的 DIG0， DIG1， DIG2，DIG3， DIG4， DIG5， DIG6， DIG7 管腳相連，由 MAX7221 控制 LED 管的顯示。 MAX232 芯片內(nèi)部有一個電源電壓變換器，可以把輸入的 +5V 電壓變換成為 RS232C 輸出電平所需的177。 具體電路實現(xiàn)如下： 圖 34 電源電路 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 系統(tǒng)總原理圖 系統(tǒng)總原理圖由以上各部分組成，詳見附錄 1。 系統(tǒng)主程序流程圖如圖所示： 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 調(diào) 用 Max7221初 始化 程 序調(diào) 用 電 壓 轉(zhuǎn) 換 初 始化 程 序調(diào) 用 TLC1864初 始化 車 程 序調(diào) 用 顯 示 程 序調(diào) 用 串 行 通 信 程 序結(jié) 束開 始 圖 41 主程序流程圖 各 部分子程序設(shè)計 根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計要求，設(shè)計了多個子程序，有系統(tǒng)初始化、 A/D 轉(zhuǎn)換、鍵盤掃描、 LED 顯示、串行通信等。 LED 顯示子程序流程圖如下： MAX7221顯 示方 式 初 始 化亮 度 初 始 化譯 碼 方 式 初始 化進 入 正 常 工作 狀 態(tài)指 向 顯 示 緩沖 區(qū)結(jié) 束開 始取 顯 示 數(shù) 據(jù)送 顯 示結(jié) 束 圖 43 LED 顯示子程序流程圖主程序流程圖 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 串行通信子程序 串行通信子程序主要完成單片機與上位機的通信，本設(shè)計中，當數(shù)據(jù)采集 完成后調(diào)用串行通信子程序?qū)?shù)據(jù)發(fā)送至上位機進行下一步處理。 開 始T I = 1 ?發(fā) 送 低 位 字 節(jié) 數(shù) 據(jù) 結(jié) 束結(jié) 束發(fā) 送 高 位 字 節(jié) 數(shù) 據(jù)NY 圖 44 串行通信子程序流程圖 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 第 5 章 系統(tǒng)上位機程序設(shè)計 上位機程序設(shè)計概述 本次設(shè)計的上位機采用 C 語言進行編寫。其界面如圖 51 所示 [15]?；?AT89C51 設(shè)計的超級電容測試系統(tǒng)基本符合設(shè)計要求，采用電阻分壓網(wǎng)絡(luò)與多路模擬開關(guān)的設(shè)計方案，較全面的考慮了各種實際中的不良因素，在設(shè)計中所體現(xiàn)的設(shè)計思想，對以后的研究工作也具有一定的參 考價值。硬件電路設(shè)計中，各部分相互獨立，降低了不必要的干擾。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 27 謝 辭 四年的大學(xué)學(xué)習(xí)和生活也即經(jīng)過兩個多月來的資料收集 、 分析 、 整理 草圖創(chuàng)意、方案修改、 仿真 、確定、設(shè)計論述的撰寫，到現(xiàn)在基本上完成了所有畢業(yè)設(shè)計的項目 —— 這個漫長的過程，當然是辛苦的，不過，從個人角度來說，這個更是我大學(xué)本科四年一次對自己 專業(yè)能力的總結(jié)和升華，當我看到自己所設(shè)計的模型制作出來的時候那種震撼，真的感慨萬千??一句話，做設(shè)計很開心！ 首先我要感謝我的指導(dǎo)老師張偉民老師，感謝他在論文寫作過程中給予我的指導(dǎo)和幫助。 另外，我還要感謝和我一同完成畢業(yè)設(shè)計的李紅松，朱衛(wèi)云，黃鵬同學(xué)，在課題的設(shè)計寫作過程中，我們共同解決了許多難題，從中我受益良多。 sbit A0=P1^0。 sbit CE=P3^4。i100。 }while(!key1)。 case 1:CE=0。P1=0xFd。break。 case 5:CE=0。P1=0xF9。break。 case 9:CE=0。P1=0xF5。break。 case 13:CE=0。P1=0xF1。break。 sbit SDO = P2^3。 uint t1,t2。i++) { DIN = ((dati)amp。 CLK = 1。//寫入地址。 } } void MAX7221_WRITE(uchar addr,uchar dat) { CS = 0。 CLK = 0。 for(i=0。 sbit CONV = P2^5。 sbit CS = P2^1。 case 15:CE=0。break。P1=0xF3。 case 11:CE=0。break。P1=0xF7。 case 7:CE=0。break。P1=0xFb。 case 3:CE=0。break。P1=0xFf。 } } void keyscan() //多路選擇程序 {if (key1==1) { { //counter++。 void delay_ms(uint n) //延時程序 { uchar i。 sbit A2=P1^2。洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 28 參考文獻 [1] 李朝青 .單片機原理及接口技術(shù) .第 3 版 .北京：北京航空航天大學(xué)出版社， [2] 劉坤，高征，晁陽 .Protel 99 SE 電路設(shè)計實例教程 . 北京：清華大學(xué)出版社， [3] 譚浩強 .C 程序設(shè)計 .第三版 .北京：清華大學(xué)出版社， 20xx [4] 潘新民，王燕芳 .微型計算機控制技術(shù)實用教程 .北京：電子工業(yè)出版社， [5] 杜樹春 .單片機 C 語言和匯編語言混合編程實踐 .北京：北京航空航天大學(xué)出版社， [6] 萬福君，潘松峰，劉芳 等 .MCS51 單片機原理、系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用 .北京：清華大學(xué)出版社， [7] 周韌研，商斌 .Visual C++串口通信開發(fā)入門與編程實踐 .北京：電子工業(yè)出版社， [8] 王化祥 .自動檢測技術(shù) .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx [9] 陳廣贊 .基于單片機控制的恒流源測試系統(tǒng)： [碩士學(xué)位論文 ].大連理工大學(xué)， 20xx [10] 徐文兵 .超級電容能量監(jiān)控 系統(tǒng)的研究與設(shè)計： [碩士學(xué)位論文 ].上海交通大學(xué)， 20xx [11] 白鑫 .超級電容器恒功率測試系統(tǒng)的研究： [碩士學(xué)位論文 ]. 大連理工大學(xué)， [12] 王新運 .太陽能電動車超級電容充放電系統(tǒng)的研究與開發(fā)： [碩士學(xué)位論文 ].華南理工大學(xué)， [13] 石曉寧 .串聯(lián)超級電容組參數(shù)測試及均衡技術(shù)研究： [碩士學(xué)位論文 ].哈爾濱工業(yè)大學(xué)， 20xx [14] 那偉 .動力電池組分布式監(jiān)測系統(tǒng)的研究： [碩士學(xué)位論文 ]. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)， 20xx [15] 孫小子 .能量回收系統(tǒng)中超級電容檢測與分析： [碩士學(xué)位論文 ].同濟大學(xué)， 20xx 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 29 附 錄 附錄 1： 電路總電路圖 c l +1c l 3T 1 I N11R 1 O U T12T 2 I N10R 2O U T9C 2+4C 25V C C16V S +2T 1 O U T14R 1 I N13T 2 O U T7R 2 I N8V S 6G N D15U2M A X 232D I N1CS12C L K13I S E T18D O U T24A14B16C20D23E21F15G17