【正文】 的設(shè)備 ， 目前廣泛應(yīng)用的是采用專用集成電路實(shí)現(xiàn)的數(shù)字電壓表。 2． 主要功能： （ 1）可測(cè)量 0~50V 直流電壓，分辨率 ； （ 2）具有數(shù)碼管或 LCD 顯示電壓值功能； （ 3）具有量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換功能； （ 4）能實(shí)現(xiàn)多路信號(hào)的分時(shí)測(cè)量（可選項(xiàng)） 。 進(jìn)度安排： 第 5 周 ： 查詢資料和制定方案； 第 7~9 周 ： 電路設(shè)計(jì)與仿真； 第 10~11 周 ： 軟件設(shè)計(jì)與仿真； 第 12~15 周 ： 樣機(jī)聯(lián)調(diào)與撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告； 第 16~17 周 ： 參加答辯。本系統(tǒng)以 AT89C51 單片機(jī)為核心，以逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器ADC080液晶顯示器 LCD1602 為主體，設(shè)計(jì)了一款簡(jiǎn)易的數(shù)字電壓表，能夠測(cè)量0～ 50V 的直流電壓，最小分辨 率為 。數(shù)字電壓表的核心部件就是 A/D 轉(zhuǎn)換器，由于各種不同的 A/D 轉(zhuǎn)換原理構(gòu)成了各種 不同類型的 DVM。 逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器分為比較式和斜坡電壓式，根據(jù)不同的工作原理，比較式又分為逐次比較式及零平衡式等。四川信息 職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 3 頁(yè) 共 31 頁(yè) 第 2 章 方案設(shè)計(jì) 實(shí)現(xiàn)數(shù)字電壓表的方案較多，目前廣泛采用的是基于 74 系列邏輯器件方案，本設(shè)計(jì)將介紹基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的方案。 方案二：選用模擬開(kāi)關(guān)芯片 4066 實(shí)現(xiàn)量程轉(zhuǎn)換。該方案可簡(jiǎn)化控制程序，減小系統(tǒng)開(kāi)銷，縮短反應(yīng)時(shí)間，不足之處在于操作麻煩。用軟件作為液晶的驅(qū)動(dòng)顯示，且具體譯碼由軟件控制。 圖 21 系統(tǒng)框圖四川信息 職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 5 頁(yè) 共 31 頁(yè) 第 3 章 硬件設(shè)計(jì) 單片機(jī)控制模塊設(shè)計(jì) 單片機(jī)控制模塊的作用是為控制各單元電路的運(yùn)行并完成數(shù)據(jù)的換算或處理，主要由單片機(jī)、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路組成。 圖 31 系統(tǒng)時(shí)鐘電路 圖 32 系統(tǒng)復(fù)位電路 復(fù)位電路 單片機(jī)的 RST 管腳為主機(jī)提供了一個(gè)外部復(fù)位信號(hào)輸入口。復(fù)位電路如圖32 所示。本儀表設(shè)計(jì) 的是 050V 電壓，靈敏度高所以可以不加前置放大器，只需衰減器，如圖所示 9MΩ、 900KΩ、 90KΩ、和 10KΩ 電阻構(gòu)成 1/ 1/100、 1/1000 的衰減器。 由上式可以看出 ， Vout 在一定范圍時(shí)電阻網(wǎng)絡(luò)衰減程度越大其可輸入電壓 Vin。 ADC0808 簡(jiǎn)介 1． ADC0808 引腳功能 四川信息 職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 7 頁(yè) 共 31 頁(yè) 2 1 M S B21A DD B24A DD A25A DD C23V RE F ( + )12V RE F ( )16I N31I N42I N53I N64I N75S T A RT62 58E O C7O UT P UT E NA B L E9CLO C K10V C C112 220G ND132 7142 6152 8 L S B172 4182 319I N228I N127I N026A L E22 圖 35 ADC0808 引腳圖 IN0～ IN7： 8 路模擬量輸入。 OE：允許輸出信號(hào)。 2． ADC0808 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 逐次逼近型 A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC0808 由八路模擬開(kāi)關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、D/A 轉(zhuǎn)換器、寄存器、控制電路和三態(tài)輸出鎖存器等組成。其中字段顯示與 LED 顯示相似，只要送對(duì)應(yīng)的信號(hào)到相應(yīng)的管腳就能顯示。與傳統(tǒng)的 LED 數(shù)碼管顯示器件相比，液晶顯示模塊具有體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富等優(yōu)點(diǎn)，而且不需要外加驅(qū)動(dòng)電路，現(xiàn)在液晶顯示模塊已經(jīng)是單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)中最常用的顯示器件了。 VSS VDD VO RS R/W E DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 A K LCD 模 塊 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 四川信息 職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 10 頁(yè) 共 31 頁(yè) 表 31 LCD 與單片機(jī)之間有四種基本操作 (1)讀狀態(tài)字 執(zhí)行讀狀態(tài)字操作，如表 31 滿足 RS=0， R/W=1。 圖 39 讀入狀態(tài)字流程圖 (2)命令字 表 32 所示為命令字，其主要介紹了指令名稱、控制信號(hào)及控制代碼。可采用查詢方式：先讀入狀態(tài)字，再判斷忙標(biāo)志位，最后寫(xiě)命令字。光標(biāo)定位，寫(xiě)入一個(gè)顯示字符后，DDRAM 地址會(huì)自動(dòng)加 1 或減 1，加或減由輸入方式設(shè)置。 圖 312 LCD 顯示程序流程圖四川信息 職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 14 頁(yè) 共 31 頁(yè) 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 根據(jù)需要，可將系統(tǒng)軟件按照功能劃分為 4 個(gè)模塊，分別是主程序模塊、 A/D 轉(zhuǎn)換模塊、液晶顯示模塊、中斷服務(wù)程序模塊 (改變顯示的小數(shù)點(diǎn)位置 )，各模塊的功能關(guān)系如圖 41 所示。當(dāng)系統(tǒng)設(shè)置好后，單片機(jī)掃描轉(zhuǎn)換結(jié)束管腳 的輸入電平狀態(tài)，當(dāng)輸入為高電平則轉(zhuǎn)換完成，將轉(zhuǎn)換的數(shù)值轉(zhuǎn)換并顯示輸出。四川信息 職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 16 頁(yè) 共 31 頁(yè) 第 5 章 系統(tǒng)仿真與調(diào)試 在進(jìn)行電路的局部調(diào)試之后，我又進(jìn)行了系統(tǒng)整機(jī)調(diào)試。如果某一控制端為高電平則對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)將接通。 整機(jī)調(diào)試 本系統(tǒng)的測(cè)試采用 Proteus 軟件，系統(tǒng)在 Proteus 軟件中仿真時(shí)使用的元件如表51 所示。四川信息 職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 18 頁(yè) 共 31 頁(yè) 結(jié) 論 本設(shè)計(jì)以 AT89C51 單片機(jī)為控制核心，通過(guò)集成摸數(shù)轉(zhuǎn)換芯片 ADC0808 將被測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，經(jīng)單片機(jī)內(nèi)部程序處理后，由液晶顯示器 LCD1602 顯示測(cè)量結(jié)果。 ADC0808 可實(shí)現(xiàn)對(duì) 8 個(gè)通道的輸入信號(hào)輪流轉(zhuǎn)換，本設(shè)計(jì)僅僅使用了其中一個(gè)通道，造成了較大的資源浪費(fèi)。感謝同學(xué)的鼓勵(lì)和幫助，讓我順利完成本次設(shè)計(jì)任務(wù)。 感謝同學(xué)、朋友的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意！四川信息 職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 20 頁(yè) 共 31 頁(yè) 參考文獻(xiàn) [1] 徐愛(ài)鈞 ． 智能化測(cè)量控制儀表原理與設(shè)計(jì)（第二版） ． 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 20xx [2] 吳金戌，沈慶陽(yáng)，郭庭吉 ． 8051 單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用 ． 北京：清華大學(xué)出版社，20xx [3] 黃智偉 ． 全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽訓(xùn)練教程 ． 北京：電子工業(yè)出版社， 20xx [4] 汪德彪 ． MCS51 單片機(jī)原理及接口技術(shù) （ 第一版 ）． 北京：電子工業(yè)出版社，20xx四川信息 職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 21 頁(yè) 共 31 頁(yè) 附錄１ 系統(tǒng)源程序 COM EQU 50H DAT EQU 51H RS EQU 。T0 中斷入口 ORG 0030H 。顯示緩沖區(qū)首地址 LCALL DISPLY SJMP LP 。(AD*5)/25 MOV 30H， B 。 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果顯示值 MUL AB 。二進(jìn)制小數(shù)換為 10 進(jìn)制數(shù) MOV B， 0AH MUL AB MOV 33H， B MOV B， 0AH MUL AB MOV 34H， B RTN2： SETB TR0 ORL 30H， 30H ORL 31H， 30H MOV 32H， 0A5H ORL 33H， 30H ORL 34H， 30H MOV 35H， 30H 。寫(xiě)入 MOV A， R3 MOVC A， A+DPTR MOV DAT， A LCALL PR2 INC R3 DJNZ R2， WRIN RET N2： MOV COM， 06H LCALL PR1 MOV COM， 0C0H LCALL PR1 MOV DPTR， TAB1 MOV R2， 9H SJMP WRIN1 TAB： DBlicaiyu TAB1： DBVOLTAG = 。清屏 LCALL PR1 MOV COM， 06H 。LCD 間接工致方式的驅(qū)動(dòng)子程序 。RW=1，讀 SETB E 四川信息 職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 25 頁(yè) 共 31 頁(yè) 。指令寄存器 SETB RW PR11： MOV P0， 0FFH 。讀 BF 和 AC64 CLR E JB ， PR21 SETB RS CLR RW MOV P0， DAT 。讀 BF 和 AC64 CLR E JB ， PR31 SETB RS 。LCD 積存器選擇信號(hào) RW EQU 。主程序初始化 MAIN： MOV SP， 60H LCALL INT MOV 30H， 30H MOV 31H， 0A5H MOV 32H， 30H MOV 33H， 30H MOV 34H， 30H MOV R7， 30H LCALL N1 。循環(huán)顯示 。AD*5 的高字節(jié)為整數(shù)部分 MOV B， 0AH MUL AB 。逐字依次輸入方式演示程序段 N1： MOV COM， 01H LCALL PR1 MOV COM， 06H LCALL PR1 MOV COM， 0EH LCALL PR1 MOV DPTR， TAB MOV R2， 8H WRIN1： MOV R3， 00H WRIN： 。設(shè)置工作方式 LCALL PR1 MOV COM， 01H 。延時(shí) M