【正文】 14T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10U189C51AIN01AIN12AIN23AIN34AIN45AIN66AIN67AIN78AIN89GND10AIN911AIN1012REF13REF+14CS15TDO16TDI17TCK18EOC19VCC20U2TLC2543a7b6c4d2e1f9g10dp5Com13Com28539。在我的學業(yè)和論文的研究工作中無不傾注著雷老師辛勤的汗水和心血。通過對這 3種方法優(yōu)缺點的比較，可以為今后頻率計的設計提供相關(guān)參考。 需要消隱萬位、千位 需要消隱萬位、千位、百位 需要消隱萬位 需要消隱萬位、千位 需要消隱萬位 21 總 結(jié) 本文介紹了一種基于單片機 AT89C51 制作的頻率計的 3 種設計方法，所制作的頻率計需要外圍器件較少，適宜用于嵌入式系統(tǒng)。 消隱的思想：每次電壓采集后， CPU將數(shù)據(jù)送到 LCD 顯示，將可能出現(xiàn)以下幾種需要消隱的情 況。完成 TABLE 表輸出以 后，向指令 RAM中寫入第 2行的起始地址為 OCH，再調(diào)用顯示采樣數(shù)據(jù)的子程序。再設定第一行字符，也就是 ‘ Voltage’ 的顯示地址 80H。 MOV P2,01111000B，按表 來看是設定顯示器按 2 行顯示，每行 8位， 5 7點陣。用以下指令實現(xiàn) MOV P2,01H 。 圖 32 單片機晶振電路 16 TrIN4001C2C3IN4001vcca9Vb220V7805C11000uFC410uF 圖 33 直流穩(wěn)壓電源電路 17 程序流程圖 圖 34 主程序流程框圖 初始化 4次 AD 求平均值 取低四位 BCD碼轉(zhuǎn)換成對應數(shù)碼管字段 4次 AD求和 采集 4 次AD 開始 主程序流程圖圖 將雙字節(jié)轉(zhuǎn)換BCD 碼 18 ICL7135A/D 與單片機連接電路的軟件設計系統(tǒng)的程序流程圖如圖所示 。 15 C130pFC230pFY112MX1X2 電源電路 本設計選擇三端集成穩(wěn)壓器 0875 及變壓器，整流橋 ,濾波電容構(gòu)成直流穩(wěn)壓電路。振蕩器直接應用于電路中，諧振器工作時一般需要提供 電壓來維持工作。但當外加交變電壓的頻率與晶片的固有頻率（決定于晶片的尺寸）相等時，機械振動的幅度將急劇增加，這種現(xiàn)象稱為壓電諧振，因此石英晶體又稱為石英晶體諧振器。晶振與諧振振蕩器有其共同的交集有源晶體諧振振蕩器。 晶體振蕩器也分為無源晶振和有源晶振兩種類型。這個并聯(lián)諧振電路加到一個負反饋電路中就可以構(gòu)成正弦波振蕩電路，由于晶振等效為電感的頻率范圍很窄，所以即使其他元件的參數(shù)變化很大，這個振蕩器的頻率也不會有圖 31 單片機復位電路 14 很大的變化。其中電平復位是通過 RST 端經(jīng)電阻和電源 Vcc 接通而實現(xiàn)的，按鍵手動電平復位電路如圖 。只要 Vcc 的上升時間不超過1ms，就可以實現(xiàn)自動上電復位。即 EIA 接口，就是把 5V 轉(zhuǎn)換為 8V 到 15V電位 0V轉(zhuǎn)換為 8V到 15V 再經(jīng) RXD 輸出，接收時由 RXD輸入，把 8V到 15V 電位轉(zhuǎn)換為 5V， 8V到 15V 轉(zhuǎn)換為 0V。由于精度要求為 5%，故本設計顯示部分由四個數(shù)碼管組成，構(gòu)成十位，個位，十分位，百分位。 時鐘點：四位數(shù)碼管中，第二位 8與第三位 8字中間的二個點。比外型高度小。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用 I/O 端口多，如驅(qū)動 5 個數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要 5 8＝ 40根 I/O 端口來驅(qū)動，要知道一個 89S51 單片機可用的 I/O 端口才 32 個呢：），實際應用時必須增加譯碼驅(qū)動器進行驅(qū)動，增加了硬件電路的復雜性。當某一字段的陽極為低電平時，相應字段就不亮。共陽數(shù)碼管在應用時應將公共極 COM 接到 +5V，當某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時，相應字段就點亮。 4． TLC2543 A/D 芯片與 89C51 單片機的接口 本設計中， TLC2543 的 AIN0 引腳接測量降壓電路， AIN1AIN10 置空， GND接地， VRF+接 +5V 電壓， VRF— 接地， /CS 端接 口， TDO 端接 口， TDI端接 口， TCK 端接 口， EOC 端接 口。 12個時鐘信號從I/O CLOCK 端依次加入，隨著時鐘信號的加入，控制字從 DATA INPUT 一位一位地在時鐘信號的上升沿時被送入 TLC2543(高位先送入 )，同時上一周期轉(zhuǎn)換的A/D 數(shù)據(jù)。 3． TLC2453接口時序 可以用四種方式使 TLC2543實現(xiàn)全 12位分辨率，每次轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)傳遞可以使用 12或 16個時鐘周期。 8 EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10U189C51 圖 21 89C51 單片機引腳圖 1．轉(zhuǎn)換器簡介： ． TLC2543 是 TI公司的 12位串行模數(shù)轉(zhuǎn)換器，使用開關(guān)電容逐次逼近級數(shù)完成 A/D 轉(zhuǎn)換過程。 5. 結(jié)構(gòu)特點： 8位 CPU；片內(nèi)振蕩器和時鐘電路； 32 根 I/O 線；外部存貯器尋址范圍 ROM、RAM64K； 2個 16位的定時器 /計數(shù)器； 5個中斷源，兩個中斷優(yōu)先級；全雙工串行口；布爾處理器。此外， AT89C51設有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。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)部時鐘工作電路的輸入。但 在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。另外，該引腳被略微拉高。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。當振蕩器復位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。當 P3 口寫入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 P2口當用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時， P2口輸出地址的高八位。在 FLASH編程和校驗時， P1 口作為第八位地址接收。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 2．管腳說明： VCC：供電電壓。 5 AT89C51是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（ FPEROM— Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8位微處理器，俗稱單片機。本設計采用雙積 A/D 轉(zhuǎn)換器，它的性能比較穩(wěn)定，轉(zhuǎn)換精度高，具有很高的抗干擾能力，電路結(jié)構(gòu)簡單，其缺點是工作速度較低。 2V。 系統(tǒng)總設計框圖見圖 單片機直 流 穩(wěn) 壓 電 源數(shù) 碼 管 T L C 2 5 4 3 A / D轉(zhuǎn) 換 芯 片數(shù) 據(jù) 采 集 端模擬電壓經(jīng)過檔位切換到不同的分壓電路衰減后，經(jīng)隔離干擾送到 A/D 轉(zhuǎn)換器進行 A/D 轉(zhuǎn)換，然后送到單片機中進行數(shù)據(jù)處理。 電源部分： 本設計各芯片，數(shù)碼管及單片機外圍電路需要 5V 的直流電源，故需要一個穩(wěn)定的 5V 直流穩(wěn)壓源。在程序上， A/D采集程序采用多次取值并求和求平均的方法得出雙字節(jié)數(shù)據(jù)，然后通過雙字 節(jié)轉(zhuǎn)換 BCD 碼子程序得出 BCD 碼。而且， A/D電路的時鐘與輸入輸出都需要單片機與其對接予以控制。 A/D 轉(zhuǎn)換部分： 電壓是模擬量，而數(shù)碼管顯示需要的是數(shù)字量，故需要采用 A/D轉(zhuǎn)換模擬信號為數(shù)字信號供數(shù)碼管顯示出來 ,可供選擇的芯片有 ADC0809,ADC574和 TLC2543等等。由于數(shù)字式儀器具有讀數(shù)準確方便、精度高、誤差小、靈敏度高和分辨率高、測量速度快等特點而倍受青睞。本章重點介紹單片 A/D 轉(zhuǎn)換器以及由它們構(gòu)成的基于單片機的數(shù)字電壓表的工作原理。 指導教師評價 評語 評級 簽名： 年 月 日 評閱教師評價 評語 評級 簽名： 年 月 日 答辯小組評價 評語 評級 組長簽名： 年 月 日 畢業(yè)實踐評審組審核 經(jīng)綜合考核該學生畢業(yè)實踐得分 分，評定為 組長簽名： 年 月 日 摘 要 數(shù)字電壓表（ Digital Voltmeter）簡稱 DVM，它是采用數(shù)字化測量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量（直流輸入電壓）轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表。 第十七周 — 第十八周：資料的準備、修改、完善。 2：解決有關(guān)于控制系統(tǒng)流程圖的問題。 參考資料 單片機原理及應用 北京航空航天大學出版社 孫涵芳主編 電子技術(shù) 高教出版社 胡宴如主編 電子線路 CAD 機械工業(yè)出版社 王廷才主編 單片機應用程序設計技術(shù) 北京航空航天大學出版社 周航慈主編 吳金戌，沈慶陽，郭庭吉 .《 8051單片機實踐與應用》 [M].北京：清華大學出版社，2021. 高峰，《單片微型計算機與接口技術(shù)》 [M].北京：科學出版社， 2021. 劉偉，趙俊逸，黃勇，《一種基予 C8051F 單片機的 SOC 型數(shù)據(jù)采錄器的設計與實現(xiàn)》［ A］ .天津市計算機學會單片機分會編 . 《 2021年全國單片機及嵌如入式系統(tǒng)學術(shù)年會論文集（下冊）》 [C] .北京：北京航空航天大學出版社 ,2021 .790794 周航慈．單片機應用程序設計