【正文】 ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。 (9)Vcc： +5V 電源， GND：地。通常使用頻率為 500KHz 的時(shí)鐘信號(hào)。用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。 (5)D7～ D0：數(shù)據(jù)輸出線。對(duì)應(yīng) ALE 上跳沿， A、 B、 C 地址狀態(tài)送入地址鎖存器中。 (2)A、 B、 C：模擬通道地址線。 ADC0809 內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu) 圖 ADC0809的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)圖 ADC0809 的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)如圖 所示。芯片擦除：利用控制信號(hào)的正確組合并保持 ALE/PROG 引腳 10mS 的低電平脈沖寬度即可將 PEROM 陣列（ 4k字節(jié)）和三個(gè)加密位整片擦除，代碼陣列在片擦除操作中將任何非空單元寫入“ 1”，這步驟需再編程之前進(jìn)行。 寫周期完成后，所輸出的數(shù)據(jù)是有效的數(shù)據(jù)，即可進(jìn)入下22 直流數(shù)字電流表的設(shè)計(jì) 一個(gè)字節(jié)的寫周期，寫周期開始后， Data Palling 可能隨時(shí)有效。編程接口可接收高電壓（ +12V）或低電壓（ Vcc）的允許編程信號(hào)。這種情況下，外部時(shí)鐘脈沖接到 XTAL1 端，即內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端， XTAL2 則懸空。 10pF，而如使用陶瓷諧振器建議選擇 40pF177。時(shí)鐘振蕩器： AT89S51 中有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL1 和XTAL2 分別是該放大器的輸入端和輸出端。 定時(shí)器 2 的中斷是由 T2CON 中的 TF2 和 EXF2 邏輯或產(chǎn)生的，當(dāng)轉(zhuǎn)向中斷服 第四章 數(shù)字式電流表的硬件設(shè)計(jì) 21 務(wù)程序時(shí)，這些標(biāo)志位不能被硬件清除，事實(shí)上，服務(wù)程序需確定是 TF2 或 EXF2 產(chǎn)生中斷，而由軟件清除中斷標(biāo)志位。 （但是如果第二個(gè)字節(jié)接收完畢時(shí)第一個(gè)字節(jié)仍未讀出，其中一個(gè)字節(jié)將會(huì)丟失）。當(dāng)時(shí)鐘振蕩頻率為 16MHz 時(shí)，輸出時(shí)鐘頻率范圍為 61Hz— 4MHz。為確保采樣的正確性，要求輸入的電平在變化前至少保持一個(gè)完整周期的時(shí)間，以保證輸入信號(hào)至少被采樣一次。 定時(shí)器 2 由兩個(gè) 8 位寄 存器 TH2 和 TL2 組成，在定時(shí)器工作方式中，每個(gè)20 直流數(shù)字電流表的設(shè)計(jì) 機(jī)器周期 TL2 寄存器的值加 1，由于一個(gè)機(jī)器周期由 12 個(gè)振蕩時(shí)鐘構(gòu)成，因此，計(jì)數(shù)速率為振蕩頻率的 1/12。 (10)/EA/VPP：當(dāng)保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無(wú)效。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。 (8) ALE//RPOG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。 P3 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部接有上拉電阻的緣故。在訪問(wèn) 8 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P2口線上的內(nèi)容，在整個(gè)訪問(wèn)期間不改變。 18 直流數(shù)字電流表的設(shè)計(jì) 表 P1口的第二功能 端口引腳 第二功能 MOSI(用于 ISP 編程 ) MISO(用于 ISP 編程 ) SCK(用于 ISP 編程 ) (5)P2 口： P2口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P2口的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng) 4個(gè) TTL 邏輯門電路。對(duì) P1口管腳寫入“ 1”后，被內(nèi)部上拉電阻拉高，可用作輸入。對(duì) P0 口的管腳寫“ 1”時(shí)，被定義為高阻抗輸入。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。圖 和 分別為其實(shí)物圖和內(nèi)部總體結(jié)構(gòu)圖。 硬件電路設(shè)計(jì)由 6 個(gè)部分組成 。 所以，由于本系統(tǒng)涉及到 4位顯示輸出，采用 LED 動(dòng)態(tài)掃描顯示方式。由于各位的段選線并聯(lián)，段碼的輸出對(duì)各位來(lái)說(shuō)都是相同的，因此，同一時(shí)刻，如果各位位選線都處于選通狀態(tài)的話， 4位 LED 將顯示相同的字符。如果顯示器位數(shù)增多，則靜態(tài)顯示方式更是無(wú)法適應(yīng)，因此在顯示位數(shù)較多的情況下，一般都采用動(dòng)態(tài)顯示方式。各個(gè) LED 的顯示字符一經(jīng)確定，相應(yīng)鎖存器的輸出將維持不變，直到顯示另一個(gè)字符為止。 N個(gè) LED 顯示塊有 N跟位選線，根據(jù)顯示方式的不同，位選線和段選線的連接方法也各不相同，段選線控制顯示字符的字型，而位選線為各個(gè) LED 顯示塊的公共端，它控制該 LED 顯示位的亮、暗。優(yōu)點(diǎn)是它是所有 A/D 轉(zhuǎn)換器中速度最快的，但價(jià)格也昂貴，分辨率卻不是很高。 逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器是將采樣輸入信號(hào)與給 定電壓不斷地進(jìn)行比較，從逐次逼近寄存器的最高位開始，順序地對(duì)寄存器的每一位將輸入電壓與內(nèi)置 D/A 轉(zhuǎn)換器輸出進(jìn)行比較，一個(gè)時(shí)鐘周期完成 1位轉(zhuǎn)換，進(jìn)過(guò) n 次比較而得到數(shù)字值。因此我選擇 AT89S51 為系統(tǒng)的控制器。同時(shí) ,S51 可降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。也不予采用。用戶可以將程序固化在 EPROM 中，可以反復(fù)修改程序。 ROM 內(nèi)的程序是公司制作芯片時(shí)，代為用戶燒制的，出廠的 8051 都是含有特 殊用途的單片機(jī)。 第三章 元器件的選擇 11 第三章 元器件的選擇 單片機(jī)的選擇 20 世紀(jì) 80 年代以來(lái)，單片機(jī)的發(fā)展非常迅速，就通用單片機(jī)而言，世界上一些著名的計(jì)算機(jī)廠家已投放市場(chǎng)的產(chǎn)品就有 50多個(gè)系列，數(shù)百個(gè)品種。 單片機(jī)的 P 端口作為 4 位 LED 數(shù)碼管顯示控制。第 6 腳位測(cè)試控制，當(dāng)輸入一個(gè) 2μｓ 寬高電平脈沖時(shí)，就開始 A/D 轉(zhuǎn)換。 圖 測(cè)量電路 10 直流數(shù)字電流表的設(shè)計(jì) 簡(jiǎn)易 數(shù)字電 流 表測(cè)量電路由 A/D 轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理及顯示控制等組成。它的零點(diǎn)就是 4mA 而不是 0mA。 圖 ACDC轉(zhuǎn)換電路 電橋輸入電路 在溫度測(cè)量和其他物理及化學(xué)量的測(cè)量中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn) “零點(diǎn) ”的時(shí)候信號(hào)不是零的情況，這時(shí)候，下面的 “電橋輸入 ”電路就被優(yōu)先采用了。START 上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。） 8 直流數(shù)字電流表的設(shè)計(jì) 本電路中，輸入的是 0～ ，輸出的是 0～ 的直流信號(hào)，從信號(hào)幅度來(lái)看，并不要求電路進(jìn)行任何放大，但是，正是電路本身具有的放大作用，才保證了其幾乎沒(méi)有 損失地進(jìn)行 AC－ DC 的信號(hào)轉(zhuǎn)換。 的數(shù)字電流 表上，就相當(dāng)于把分辨力提高了 10 倍，在一些測(cè)量領(lǐng)域中，傳感器的信號(hào)往往覺(jué)得太小了，這時(shí)，可以考慮在數(shù)字 流 表前面加上這種放大器來(lái)提高分辨力。數(shù)字電 流 表 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 方 案 框 圖 如 圖 所 示 。 LED 數(shù)碼管的段碼輸入，由并行端口 P1 產(chǎn)生；位碼輸入，由并行端口 P3 低三位產(chǎn)生。 4 直流數(shù)字電流表的設(shè)計(jì) 第二章 設(shè)計(jì)任務(wù)及可行性分析 5 第二章 設(shè)計(jì)任務(wù)及可行性分析 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 可以測(cè)量 05V 的 8 路輸入電壓值； 測(cè)量結(jié)果可在四位 LED 數(shù)碼管上輪流顯示后單路選擇顯示； 測(cè)量最小分辨率為 ； 測(cè)量誤差約為 +； 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，選擇 AT89S51 單片機(jī)作為核心控制器件。由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有高度的并行結(jié)構(gòu)和并行實(shí)現(xiàn)能力，具有對(duì)任意非線性關(guān)系的描述能力，具有通過(guò)訓(xùn)練學(xué)習(xí)歸納全部數(shù)據(jù)能力，使得它在控制系統(tǒng)中被廣泛靈活地應(yīng)用。當(dāng)前，模糊控制技術(shù)在工業(yè)控制中得到廣泛的應(yīng)用，尤其在不確定性過(guò)程、難于建模的場(chǎng)合發(fā)揮了模糊控制技術(shù)的長(zhǎng)處。由于模糊控制技術(shù)具有處理不確定性、不精確性和模糊信息的能力，對(duì)無(wú)法建造數(shù)學(xué)模型的被控過(guò)程能進(jìn)行有效的控制，能解決一些用常規(guī)控制方法不能解決的問(wèn)題，因而模糊控制在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。然后把獲取的知識(shí)變成可用的規(guī)則，以期在推理過(guò)程中得到更高的命 中率。專家控制器的結(jié)構(gòu)按控制要求的不同而有所不同。智能化的自動(dòng)化儀器儀表應(yīng)以智能控制理論為基礎(chǔ)，體現(xiàn)人的智能行為。常規(guī)的自動(dòng)化儀器儀表適應(yīng)常規(guī)控制系統(tǒng)的要求，它們以經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論為基礎(chǔ)，以控制對(duì)象的數(shù)學(xué)模型為依據(jù)。 數(shù)字電流表從 1952 年問(wèn)世以來(lái)，經(jīng)歷了不斷改進(jìn)的過(guò)程，從最早采用繼電器、電子管的型式發(fā)展到了現(xiàn)在的全固態(tài)化、集成化 (IC 化〕。顯示出強(qiáng)大的生命力。采用單片機(jī)的數(shù)字電流表，將連續(xù)的模擬量如直流電壓轉(zhuǎn)化成不連續(xù)的離散的數(shù)字形式并加以顯示，從而精度高、抗干擾能力強(qiáng)，可擴(kuò)展性強(qiáng)、集成方便，還可與 PC 實(shí)時(shí)通信。本設(shè)計(jì)采用了以單片機(jī)為開發(fā)平臺(tái)，控制系采用 AT89C52單片機(jī)， A/D 轉(zhuǎn)換采用 ADC0809。 摘要 摘要 直流 數(shù)字電流表的誕生打破了傳統(tǒng)電子測(cè)量?jī)x器的模式和格局。 簽名 年 月 日 答辯小組意見 雷立磊同學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯 邏輯嚴(yán)謹(jǐn) ，條理清晰，內(nèi)容詳細(xì)。 。 簽名 年 月 日 評(píng)閱人評(píng)語(yǔ)及成績(jī)?cè)u(píng)定意見 論文主要針對(duì)直流數(shù)字電流表進(jìn)行了深入研究，選題具有實(shí)際應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)意義，該項(xiàng) 研究對(duì)于 單片機(jī)的推廣 具有很強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值，對(duì)數(shù)字測(cè)量?jī)x表的發(fā)展具有重要意義。 畢業(yè)設(shè)計(jì)工作反映出作者在通信工程專業(yè)方面已掌握了一定的基礎(chǔ)理論和基本技能、具有一定的創(chuàng)新能力和解決相關(guān)實(shí)際問(wèn)題的能力。 進(jìn) 度 評(píng) 價(jià) （完成總工作量的百分比） 70% 質(zhì)量評(píng)價(jià)、進(jìn)度描述 軟件、硬件已做好 總 體 評(píng) 價(jià) （按優(yōu)、良、中、及格、不及 格五擋評(píng)價(jià)） 良 存在的問(wèn)題與建議 進(jìn)一步完善軟、硬件并抓緊撰寫論文。 — 編寫及調(diào) 試單片機(jī)程序。 3. 電流用 LED 數(shù)碼管顯示。 論文作者： （簽字） 時(shí)間： 2020 年 5 月 20 日 指導(dǎo)教師已閱： （簽字）時(shí)間： 2020 年 5 月 20 日 西 安 電 子 科 技 大 學(xué) 長(zhǎng) 安 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 08331010 指導(dǎo)教師 宋金茂 職稱 高工 學(xué)院 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 題目名稱 直流數(shù)字電流表的設(shè)計(jì) 任務(wù)與要求： 一、任務(wù) 1. 學(xué)習(xí)單片機(jī)及數(shù)字電路方面的知識(shí)。 本論文和資料若有不實(shí)之處，本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。 2. 完成硬件電路的安裝及其調(diào)試。 — 查閱文獻(xiàn)資料，完成設(shè)計(jì)方案。 五、對(duì)計(jì)劃的說(shuō)明 注：本計(jì)劃一式兩份，一份交學(xué)院，一份學(xué)生自己保存（計(jì)劃書雙面打?。? 西 安 電 子 科 技 大 學(xué) 長(zhǎng) 安 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表 學(xué) 院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 08331010 班 級(jí) 08331 導(dǎo)師姓名 宋金茂 職 稱 高 工 單 位 理學(xué)院 題目名稱 直流數(shù)字電流表的設(shè)計(jì) 檢 查 內(nèi) 容 檢 查 結(jié) 果 題目是否更換及更換原因 否 學(xué)生出勤情況 該生能經(jīng)常與老師聯(lián)系，積極學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，與老 師探討相關(guān)問(wèn)題，出勤情況良好。 該同學(xué)在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，能按指導(dǎo)教師的要求認(rèn)真開展工作，出勤情況良好。建議成績(jī)?yōu)椋? 。 。建議成績(jī)?yōu)椋? 。 簽名 年 月 日 學(xué)院答辯委員會(huì) 意見 答辯委員 會(huì)主任簽名 （學(xué)院蓋章） 年 月 日 注：學(xué)院、專