【正文】 CP 直接連到 TEC6122 的電源 VDD 上﹙因 LCP=1,總選通，數(shù)據(jù)移位太慢，數(shù)據(jù)移位過程被顯示了出來，數(shù)據(jù)可能會(huì)亂閃爍﹚。數(shù)據(jù)移位前， LCP=0, 數(shù)據(jù)移位完成，發(fā) LCP 脈沖，把串行移位寄存器中的數(shù)并行打入數(shù)據(jù)鎖存器顯示。 OEN 的二種使用方法同 LCP。微處理器產(chǎn)生的移位脈沖與顯示掃描信號(hào)― S1∽― S8 是異步工作的。 R 做在電路內(nèi)部， OSC 外接電容約 470PF 到 GND（地）構(gòu)成 R實(shí)現(xiàn)四級(jí)量程的直流電壓測(cè)量，其量程范圍是 2v ,20v,200v 和 測(cè)量，其量程范圍是 2v ,20v,200v 和 ，其量程范圍是 2mA ,20mA,200mA 和 ，其量程范圍是 2k ,20k,200k和 2M.，并且有超出量程的情況發(fā)生時(shí)，蜂鳴器發(fā)聲報(bào)警。 四 分壓電阻 圖 37 分壓電阻電路 如上圖，使用有一定規(guī)律的 R2~R6 電阻組合構(gòu)成精密的電阻分壓器，能夠?qū)崿F(xiàn)分流大電壓的目的，即 0~500V 的電壓一律衰減到 200mV 以下，通過測(cè)量參考電壓經(jīng)過計(jì)算得到實(shí)際的電壓值。 七 ADC 部分 由于 ADC0809 的參考電壓 VREF＝ VCC，所以轉(zhuǎn)換之后的數(shù)據(jù)要經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，在數(shù)碼管上顯示出電壓值。 圖 311 報(bào)警電路 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 選用芯片介紹及硬件電路設(shè)計(jì)方案 30 九 單片機(jī)最小系統(tǒng) 圖 312 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 本次設(shè)計(jì)采用 ATMEL 公司的 AT89S52 單片機(jī)作為主控芯片，配以 RC 上電復(fù)位電路和 震蕩電路，使系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。 十 顯示電路 圖 313 顯示電路 采 用 SPI 總線 LED 驅(qū)動(dòng)器 TEC6122 驅(qū)動(dòng) 8 位數(shù)碼管，使得整個(gè)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間最快，顯示精度更高。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 選用芯片介紹及硬件電路設(shè)計(jì)方案 32 數(shù)字萬(wàn)用表控制硬件整體結(jié)構(gòu)圖 電路原理圖（見附錄一） 電路的工作過程描述 此工作當(dāng)然是要求在正確的程序都寫入了各個(gè)芯片中才能完成工作，如上圖 所示，當(dāng)開關(guān)要測(cè)量電壓、電流或者電阻時(shí)，則根據(jù)不同的量程需要分別選擇不同的量程開關(guān)，于便得到最準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)。顯示芯片根據(jù) 顯示程序顯示內(nèi)容。程序中的子程序功能模塊主要分成 3 個(gè)，延時(shí)、 ADC 轉(zhuǎn)換、和顯 示，延時(shí)子程序在整個(gè)程序中多次被調(diào)用， ADC 轉(zhuǎn)換則是每次測(cè)量都會(huì)需要用到的，當(dāng)進(jìn)行測(cè)量時(shí)， ADC0809 將被測(cè)量轉(zhuǎn)換為 2 進(jìn)制數(shù)發(fā)給單片機(jī)然后單片機(jī)根據(jù)軟件協(xié)議送顯示，顯示子程序則包括一個(gè)8 位字節(jié)的發(fā)送程序和一個(gè) TEC6122 的驅(qū)動(dòng)程序。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)軟件與流程圖 33 4 系統(tǒng)軟件與流程圖 在系統(tǒng)軟件與流程圖里主要論述了，軟件結(jié)構(gòu)，軟件設(shè)計(jì)等。 、 、 、 作為 ADC0809的控制線。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 選用芯片介紹及硬件電路設(shè)計(jì)方案 31 十一 量程選擇控制電路 通過 8255 的控制與傳輸，使單片機(jī)就檢測(cè)到所測(cè)量的物理量及其量程。 、 、 、 作為 ADC0809 的控制線。具體的實(shí)現(xiàn)過程是單片機(jī) 腳輸出高電平，使得 Q1 導(dǎo)通。 在產(chǎn)品數(shù)字萬(wàn)用表中，為了節(jié)省成本和簡(jiǎn)化電路，測(cè)量電流的分流電阻和測(cè)量電壓的分壓電阻以及測(cè)量電阻的基準(zhǔn)電阻往往就是同一組電阻。 圖 34 電源電路 在圖 34 的電路里穩(wěn)壓器 7805 的壓降是 ，偏移電流是 6mA，我們需要的電壓是 5V，電路提供的電壓是 9V，則電阻承擔(dān)的電壓為 ，由此得R=U/I=()V/6mA=200 歐姆 二 輸入端 圖 35 萬(wàn)用表正表筆輸入端電路 被測(cè)量的量的輸入端經(jīng)過表筆流經(jīng)保險(xiǎn)絲，這樣做是為了起到保護(hù)作用 ,防止過壓過流而燒壞元器件后面接 2 個(gè)二極管。振蕩器只供顯示掃描用，頻率大小要 求不是太嚴(yán)格，只要 LED 顯示不要出現(xiàn)閃爍即可，通常― S1∽― S8 頻率為 1KHz~2KHz。振蕩電路是一個(gè) R― S1― S8：位掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)，― S1 是第一位（十進(jìn)制個(gè)位），―S2 是第二位（十進(jìn)制十位），??， ― S8 是第 8 位（十進(jìn)制千萬(wàn)位）。 OEN=1，允許位掃描信號(hào)一 S1∽一 S8 輸出，允許段 A， B，??， DP 輸出。數(shù)據(jù)移位前， LCP=0, 數(shù)據(jù)移位完成，發(fā) LCP 脈沖，把串行移位寄存器中的數(shù)并行打入數(shù)據(jù)鎖存器顯示。打入數(shù)據(jù)鎖存器的目的是上一個(gè)數(shù)據(jù)的顯示和下一個(gè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備（移位）可同時(shí)進(jìn)行。移位脈沖個(gè)數(shù)由微處理器（計(jì)算機(jī)）程序控制。 OEN=0，禁止輸出， A， B，C， D， E， F， G， DP 為高阻狀態(tài)（三態(tài)）。段數(shù)據(jù)鎖存器，多路選擇器，段驅(qū)動(dòng)器：移入 8X8 bit 串行移位寄存器中的段碼數(shù)據(jù)在 LCP 打入鎖存器脈沖作用下，鎖存到 8X8 bit 段數(shù)據(jù)鎖存器。送入串行移位寄存器中的數(shù)是 A， B，??， DP 段數(shù)據(jù)，不是BCD 碼數(shù)據(jù)。― S1 驅(qū)動(dòng)第一位 (個(gè)位） ,?? , ― S8 驅(qū)動(dòng)第八位（千萬(wàn)位）。要顯示的段碼 A， B，??，DP 是由 S1∽ S8 依次分別選通送出， S1 送 A1， B1，??， DP1，顯個(gè)位，其它位不顯示。 它可與各種型號(hào)的微處理器串行口或并行口 interface,專供驅(qū)動(dòng) 8 位 X8 段共陰極 LED 數(shù)碼管（ 8X8LED 點(diǎn)陣）。 （ 5） 是否轉(zhuǎn)換完畢，我們根據(jù) EOC 信號(hào)來判斷。 ADC0809 應(yīng)用說明： （ 1） ADC0809 內(nèi)部帶有輸出鎖存器，可以與 AT89S51 單片機(jī)直接相連。 OE＝ 1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)； OE＝ 0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)。當(dāng) ST 上跳沿時(shí)，所有內(nèi)部寄存器清零；下跳沿時(shí)，開始進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換；在轉(zhuǎn)換期間， ST 應(yīng)保持低電平。當(dāng) ALE 線為高電平時(shí)，地址鎖存與譯碼器將 A， B， C 三條地址線的地址信號(hào)進(jìn)行鎖存，經(jīng)譯碼后被選中的通道的模擬量進(jìn)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。多路開關(guān)可選通 8 個(gè)模擬通道，允許 8 路模擬量分時(shí)輸入，共用 A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在掉電模式下，保存 RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“ 1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。另外，該引腳被略微拉高。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。當(dāng) P3口寫入“ 1”后， 它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2口輸出地址的高八位。在 FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)， P1口作為第八位地址接收。 P0能夠 用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 2 管腳說明： VCC：供電電壓。 兩個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 選用芯片介紹及硬件電路設(shè)計(jì)方案 18 全靜態(tài)工作： 0Hz24KHz 復(fù)位電路用來清零，進(jìn)行下一次的測(cè)量；震蕩 電路用來消除一些外來干擾，使電路工作更加穩(wěn)定； ADC 輸入則是將輸入量進(jìn)行 AD 轉(zhuǎn)換；測(cè)量顯示就是顯示測(cè)量的數(shù)值；超限報(bào)警部分則是用作當(dāng)測(cè)量量超出量程范圍時(shí)發(fā)出警報(bào)，以便提醒用戶更改大量程； ADC 使能控制則用來對(duì)輸入量進(jìn)行控制，允許輸入或者不允許。即 T 只是處于軟擊穿狀態(tài)，不會(huì)損壞，一旦解除誤操作， R1和 T都能恢復(fù)正常。數(shù)字萬(wàn)用表多量程電阻檔電路見圖 210。當(dāng) RX變化時(shí)，顯示值相應(yīng)變化，可以從 。所以，當(dāng) RX=R0時(shí)表頭將顯示“ 1000”，當(dāng) RX=“ 500”，這稱為比例讀數(shù)特性。同直流電壓檔類似，出于對(duì)耐壓、安全方面的考慮，交流電壓最高檔的量限通常限定為 700V (有效值 )。一旦輸入電壓大于 ，二極管立即導(dǎo)通，兩端電壓被限制住 (小于 )，保護(hù)儀表不被損壞。圖 27 中各檔分流電阻的阻值是 這樣計(jì)算的：先計(jì)算最大電流檔的分流電阻 5R Ω)(50 ???ms IUR 再計(jì)算下一檔的 4R ）（ 54m04 ????? 依次可計(jì)算出 5R 、 2R 、 1R 。 3 多量程數(shù)字電流表原理 測(cè)量電流的原理是：根據(jù)歐姆定律，用合適的取樣電阻把待測(cè)電流轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓，再進(jìn)行測(cè)量。實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)是根據(jù)各檔的分壓比和總電阻來確定各分壓電阻的。 圖 22 分壓電路原理 圖 23 多量程分壓器原理 由于 rr2，所以分壓比為 21200 rr rUiU ?? 擴(kuò)展后的量程為 02 210 Ur rrUi ?? 多量程分壓器原理電路見圖 ， 5 檔量程的分壓比分別為 、 、 和 ，對(duì)應(yīng)的量程分別為 2020V 、 200V 、 20V 、 2V 和 200mV 。由上可見，數(shù)字測(cè)量?jī)x表的核心是模數(shù) (A/D)轉(zhuǎn)換、譯碼顯示電路。最常見的數(shù)字表頭的最大示數(shù)為 1999，被稱為三位半 ( 213 )數(shù)字表。若最小量化單位 (量化臺(tái)階 )為Δ，則 數(shù)字信號(hào)的大小一定是Δ的整數(shù)倍，該整數(shù)可以用二進(jìn)制數(shù)碼表示。指針式儀表可以直接對(duì)模擬電壓、電流進(jìn)行顯示。 3 單片大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的采用 1） 帶微處理 器的單片 5 1/2 位 A/D 轉(zhuǎn)換器 2） 專配微處理器的 4 3/4 位 DMM集成電路 3） ASIC產(chǎn)品的應(yīng)用 AX133/134 是美國(guó)最大集成電路公司最新研制的專配微處理器的 DMM 芯片。 2 廣泛采用新工藝 新一代的數(shù)字萬(wàn)用表正朝著標(biāo)準(zhǔn)模塊化的方向發(fā)展。為使系統(tǒng)更加穩(wěn)定，使系統(tǒng)整體精度得以保障。 數(shù)字萬(wàn) 用表的設(shè)計(jì)依據(jù) 根據(jù)數(shù)字萬(wàn)用表的原理，結(jié)合以下的設(shè)計(jì)要求：“設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字萬(wàn)用表，能夠測(cè)量交、直流電壓值，直流電流、直流電阻，四位數(shù)碼顯示。字 電壓表具有很高的阻抗，通常為 10MΩ ～ 10000MΩ 。 4 3/4 位的 DVM 的最高分辨力為 10μV 。若把 n個(gè)字的誤差折合成滿量程的百分?jǐn)?shù)，即變成式 ① ， ③ 式比較特殊，應(yīng)用面較窄。 （ a％ RDG+n 個(gè)字） ② 準(zhǔn)確度＝ 177。它表示測(cè)量結(jié)果與真值的一致程度，也反映測(cè)量誤差的大小。國(guó)外最近還推出了 8 3/4 位和 10 1/2 位數(shù)字儀表。數(shù)字電壓表則采用先進(jìn)的數(shù)顯技術(shù)，使顯示結(jié)果一目了然，只要儀表不發(fā)生跳數(shù)現(xiàn)象，測(cè)量結(jié)果就是唯一的。智能化數(shù)字萬(wàn)用表則是大規(guī)模集成電路 (LSI)、數(shù)顯技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及自動(dòng)測(cè)試技術(shù) (ATE)的結(jié)晶。 傳統(tǒng)的模擬式萬(wàn)用表已有很久的發(fā)展歷史，雖然不斷改進(jìn)與完善，仍無法滿足現(xiàn)代電子測(cè)量的需要。近年來，數(shù)字萬(wàn)用表迅速發(fā)展，無論是便攜式，還是臺(tái)式萬(wàn)用表在精度、功能和性能上都有較大的提高。單片機(jī)與單片系統(tǒng)、智能傳感器、網(wǎng)絡(luò)通信等高新技術(shù)的融合，必將成為 21 世紀(jì)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。整個(gè)設(shè)計(jì)包括硬件電路設(shè)計(jì)及軟件設(shè)計(jì)。 本文全面、深入、系統(tǒng)地介紹了 4 3/4 位智能數(shù)字萬(wàn)用表的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究。河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘要 i 基于單片機(jī) AT89c51的數(shù)字萬(wàn)用表設(shè)計(jì) 摘要 :本次設(shè)計(jì)用單片機(jī)芯片 AT89c51 設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字萬(wàn)用表，能夠測(cè)量交、直流電壓值、直流電流、直流電阻以及電容，四位數(shù)碼顯示。程序每執(zhí)行周期耗時(shí)縮到最短，這樣保證了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。文章主要介紹了 MAX134 的性能特點(diǎn)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、數(shù)字接口、輸入輸出數(shù)據(jù)及一些功能和原理?，F(xiàn)在，單片機(jī)外圍電路正朝著單片集成化、數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、多功能、微功耗、高可靠性的方向發(fā)