基于單片機(jī)的直流數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)-全文預(yù)覽
【正文】 程序，A/D轉(zhuǎn)換子程序和顯示子程序，：圖 AD轉(zhuǎn)換子程序 A動(dòng)ADC0809對(duì)模擬量輸入信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換通過判斷EOC（，將轉(zhuǎn)換完成。1腳為輸入端，2腳為接地端，3腳為輸出端，使用十分方便，可以在任何有交流電壓的地方使用，不需另帶電池。圖 電源電路模塊 電源部分電路主要是要求能提供穩(wěn)定可靠的電壓，使整個(gè)系統(tǒng)能正常的工作。圖 時(shí)鐘電路模塊 單片機(jī)中CPU每執(zhí)行一條指令，都必須在統(tǒng)一的時(shí)鐘脈沖的控制下嚴(yán)格按時(shí)間節(jié)拍進(jìn)行，而這個(gè)時(shí)鐘脈沖是單片機(jī)控制中的時(shí)序電路發(fā)出的。通常，OSC的輸出時(shí)鐘頻率FOSC為6MHZ—16MHZ。：復(fù)位電路工作原理：上電瞬間RST引腳的電位與VCC等電位，RST引腳為高電平，隨著電容C6充電電流的減少，RST引腳的電位不斷下降，其充電時(shí)間常數(shù)為T=R9*C6=100ms，此時(shí)間常數(shù)足以RST引腳在保持為高電平的時(shí)間內(nèi)完成復(fù)位操作。D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。平R/W為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。：RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。第2腳：VDD接5V正電源。（1）顯示容量:162個(gè)字符由于EOC未接入單片機(jī)，故只能采用延時(shí)等待的方法來讀取A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果（即當(dāng)單片機(jī)啟動(dòng)ADC0809后延時(shí)一段時(shí)間再主動(dòng)去讀ADC0809的轉(zhuǎn)換結(jié)果）。時(shí)鐘CLK由單片機(jī)的ALE取得，對(duì)于晶振為12MHz的單片機(jī)ALE輸出為2MHz的方波，但前面提到ADC0809的時(shí)鐘頻率一般為500KHz，最大能超過1280KHz，但在實(shí)際應(yīng)用中2MHz的信號(hào)也可以使ADC0809正常工作。一般情況VREF（）接地，VREF（+）接+5V電源。D7—D0為數(shù)字量輸出線。當(dāng)EOC為高電平時(shí)，表明轉(zhuǎn)換結(jié)束：否則，表明正在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。ADC0809對(duì)輸入模擬量的要求是信號(hào)單極性電壓范圍是0—5V，若信號(hào)太小，必須進(jìn)行放大：輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過程中應(yīng)保持不變，如若模擬信號(hào)變化太快，則需在輸入前增加采樣保持電路。多路開關(guān)可選通8個(gè)模擬通道IN0—IN7，允許8路模擬分量輸入，共用A/D轉(zhuǎn)換器此時(shí)，逐次比較積存器的計(jì)數(shù)值就是被測(cè)電壓ui所對(duì)應(yīng)的數(shù)字量，從而完成模擬量的轉(zhuǎn)換。逐次逼近型ADC實(shí)際采用的方法上從高到底開始逐位設(shè)定，比較模擬量輸出，再來確定原設(shè)定位的正確與否。本電路采用ADC0809。 雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器具有抗干擾能力強(qiáng)、轉(zhuǎn)換精度高、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，比如ICL71XX系列等，它們通常帶有自動(dòng)較零、七段碼輸出等功能。 A/D轉(zhuǎn)換器是模擬量輸入通道中的一個(gè)環(huán)節(jié)，單片機(jī)通過A/D轉(zhuǎn)換器把輸入模擬量變成數(shù)字量再處理。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。~，~、讀寫信號(hào)和使能端口。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。在這里P0口作為輸入與輸出分別與ADC0809的輸出端和LCD顯示的輸入端相連，且P0外部被阻值為1K?的電阻拉高。P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。AT89C51單片機(jī)ADC0809轉(zhuǎn)換模擬電壓輸入LCD數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)通過軟件設(shè)置單片機(jī)的內(nèi)部定時(shí)器T1產(chǎn)生中斷信號(hào)。接口模塊：使用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)，采用譯碼芯片CD4543作為接口芯片，這種方案能實(shí)現(xiàn)功能，但穩(wěn)定性不高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。A/D轉(zhuǎn)換模塊：所以，就儀表的發(fā)展看來電壓表會(huì)朝著具有微控制處理單元的智能儀表方向發(fā)展。綜上所述，十幾年來智能儀器雖然有了很大的發(fā)展，但總的看來，人們還是較習(xí)慣于從硬件的角度做工作，這是由于設(shè)計(jì)者的（硬件）技術(shù)背景，LSI器件不斷迅速更新的沖擊以及在現(xiàn)階段儀器硬件更新的數(shù)量還很大等因素所造成的。集成電路的發(fā)展使電壓表只在外圍配置少量元件，即可構(gòu)成完整的智能儀表，可以完成儲(chǔ)存、計(jì)算、比較、控制等多項(xiàng)功能。(3)多從顯示儀表另外，集成電路的發(fā)展使電壓表只在外圍配置少量元器件，即可構(gòu)成完整的智能儀表，可以完成儲(chǔ)存、計(jì)算、比較、控制等多項(xiàng)功能。下面從5個(gè)方面闡述新型數(shù)字儀表的發(fā)展趨向。呈現(xiàn)出有某種延伸，強(qiáng)化的作用。數(shù)字電壓表涉及的范圍也從傳統(tǒng)的測(cè)量擴(kuò)展至自動(dòng)控制、傳感、通信等領(lǐng)域，展示了廣闊的應(yīng)用前景。它們不僅開創(chuàng)了電子測(cè)量的先河，更以高準(zhǔn)確度、高可靠性、高分辨力、高性價(jià)比等優(yōu)良特性而受到人民的青睞。日本橫河公司的“2501”型采用三次采樣等等在不斷的蓬勃發(fā)展。帶有A/D變換模式、數(shù)據(jù)輸出接口形式IEEE488。測(cè)量自動(dòng)化程度不斷提高，可以和計(jì)算機(jī)配合顯示、計(jì)算結(jié)果、然后打印出來。1%（4）自制直流穩(wěn)壓電源 1910 軟件調(diào)試 10...... ..................................................10 晶振電路模塊 11..............................................................10................ 10......... 116 總體電路原理圖 147 PCB圖： 158 軟件設(shè)計(jì) 16 主程序設(shè)計(jì) 16 AD轉(zhuǎn)換子程序 17 顯示子程序 6 ADC0809工作原理 7 ADC0809與單片機(jī)的接口方法 34 技術(shù)方案 4 檢測(cè)的基本原理 4 總體技術(shù)方案 45 硬件設(shè)計(jì) 5 各模塊電路介紹 5 單片機(jī)模塊 5 A/D轉(zhuǎn)換電路模塊 6 A/D轉(zhuǎn)換芯片的選擇 19 可能出現(xiàn)的問題解答（3）測(cè)量精度達(dá)為177。參數(shù)可測(cè)量直流電壓、交流電壓、電流、阻抗等。5/106。還有英國的“7055”數(shù)字電壓表采用脈沖調(diào)制技術(shù)。今年來，國內(nèi)外相繼推出有大規(guī)模集成電路（LSI）或超大規(guī)模集成電路（VLSI）構(gòu)成的數(shù)字電壓表、智能數(shù)字電壓表，分別屬于第四代、第五代產(chǎn)品。 數(shù)字電壓表作為電壓表的一個(gè)分支，在近五十年間得到巨大發(fā)展，構(gòu)成數(shù)字電壓表的核心器件已從早期的中小規(guī)模電路跨入到大規(guī)模ASIC(專用集成電路)階段。這幾中電壓表設(shè)計(jì)方式各有優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)，分別適用于幾種特定的應(yīng)用環(huán)境，同時(shí)，也為很多新穎的電壓表的設(shè)計(jì)所借鑒和依據(jù)。目前，數(shù)字化儀器與微處理器取得令人矚目的進(jìn)展，就其技術(shù)背
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