數(shù)字電壓表設(shè)計-全文預(yù)覽
【正文】 23。 總之這次電路的設(shè)計和仿真，基本上達到了設(shè)計的功能要求。本次設(shè)計采用了AT89C51單片機芯片，與以往的單片機相比增加了許多新的功能，使其功能更為完善，應(yīng)用領(lǐng)域也更為廣泛。系統(tǒng)功能、指標達到了課題的預(yù)期要求、系統(tǒng)在硬件設(shè)計上充分考慮了可擴展性，經(jīng)過一定的改造，可以增加功能。在這過程中，我對電路設(shè)計，單片機的使用等都有了新的認識。在本設(shè)計中，為了簡化硬件設(shè)計，主要采用軟件定時的方式，即用定時器0溢出中斷功能實現(xiàn)11μs定時，通過軟件延時程序來實現(xiàn)5ms的延時。4 程序設(shè)計 程序設(shè)計總方案 根據(jù)模塊的劃分原則，將該程序劃分初始化模塊，A/D轉(zhuǎn)換子程序和顯示子程序，這三個程序模塊構(gòu)成了整個系統(tǒng)軟件的主程序，如圖12所示。此外，AT89C51還控制ADC0808的工作。顯示字符共陰極字段碼03FH106H25BH34FH466H56DH67DH707H87FH96FH 共陰極字段碼表 LED顯示器與單片機接口設(shè)計由于單片機的并行口不能直接驅(qū)動LED顯示器，所以，在一般情況下，必須采用專用的驅(qū)動電路芯片，使之產(chǎn)生足夠大的電流，顯示器才能正常工作。4LED顯示器引腳如圖9所示，是一個共陰極接法的4位LED數(shù)碼顯示管，其中a，b，c，e，f，g為4位LED各段的公共輸出端，4分別是每一位的位數(shù)選端，dp是小數(shù)點引出端，4位一體LED數(shù)碼顯示管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是由4個單獨的LED組成，每個LED的段輸出引腳在內(nèi)部都并聯(lián)后，引出到器件的外部。在單片機中使用最多的是七段數(shù)碼顯示器。10pF，在這個系統(tǒng)中選擇了33pF；石英晶振選擇范圍最高可選24MHz，它決定了單片機電路產(chǎn)生的時鐘信號震蕩頻率，在本系統(tǒng)中選擇的是12MHz，因而時鐘信號的震蕩頻率為12MHz。CPU執(zhí)行一條指令的各個微操作所對應(yīng)時間順序稱為單片機的時序。當震蕩器起振后，只要該引腳上出現(xiàn)2個機器周期以上的高電平即可確保時器件復(fù)位。空閑方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時/計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作，掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但震蕩器停止工作并禁止其他所有工作直到下一個硬件復(fù)位。（3）當轉(zhuǎn)換結(jié)束時，轉(zhuǎn)換的結(jié)果送入到輸出三態(tài)鎖存器中，并使EOC信號回到高電平，通知CPU已轉(zhuǎn)換結(jié)束。（3）比較器，8位開關(guān)樹型A/D轉(zhuǎn)換器，逐次逼近型寄存器，定時和控制電路組成8位A/D轉(zhuǎn)換器，當START信號有效時，就開始對當前通道的模擬信號進行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換完成后，把轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字量送到8位三態(tài)鎖存器，同時通過引腳送出轉(zhuǎn)換結(jié)束信號。Vcc、GND: Vcc為主電源輸入端，GND為接地端，一般REF+與Vcc連接在一起，REF與GND連接在一起. CLK:時鐘輸入端。EOC: EOC為轉(zhuǎn)換結(jié)束輸出線，該線上高電平表示A/D轉(zhuǎn)換已結(jié)束，數(shù)字量已鎖入三態(tài)輸出鎖存器。 ADC0808芯片有28條引腳，采用雙列直插式封裝，其引腳圖如圖3所示。 逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器原理逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器是由一個比較器、A/D轉(zhuǎn)換器、存儲器及控制電路組成。硬件電路設(shè)計框圖如圖1所示。⑶電壓的輸出顯示采用4位一體的LED數(shù)碼管。⑵采用1路模擬量輸入，能夠測量05V之間的直流電壓值。 目前，數(shù)字電壓表的內(nèi)部核心部件是A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換的精度很大程度上影響著數(shù)字電壓表的準確度，因而，以后數(shù)字電壓表的發(fā)展就著眼在高精度和低成本這兩個方面。在電量的測量中，電壓、電流和頻率是最基本的三個被測量，其中電壓量的測量最為經(jīng)常。要求內(nèi)容完整、圖表清晰、文理流暢、格式規(guī)范、方案合理、設(shè)計正確，篇幅合理。要求畫出單元電路圖，元件及元件參數(shù)選擇要有依據(jù)，各單元電路的設(shè)計要有詳細論述。第34天：按照確定的方案設(shè)計單元電路。第910天：撰寫課程設(shè)計報告。通過網(wǎng)上資料顯示，目前由各種A/D轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的數(shù)字電壓表已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于電工測量，工業(yè)自動化儀表等各個領(lǐng)域。由于數(shù)字式儀器具有讀數(shù)準確方便、精度高、誤差小、測量速度快等特而得到廣泛應(yīng)用。2 設(shè)計總體方案 ⑴在MCS51系列單片機的基礎(chǔ)上，組成一個直流數(shù)字電壓表。⑵用ADC0808芯片做為A/D轉(zhuǎn)換器，與單片機的接口為P1口和P2口的高四位引腳。1. A/D轉(zhuǎn)換電路，、。逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換速度快，因而在實際中廣泛使用[1]。其原理框圖如圖2所示： ADC0808 主要特性ADC0808是CMOS單片型逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，帶有使能控制端，與微機直接接口，片內(nèi)帶有鎖存功能的8路模擬多路開關(guān)，可以對8路05V輸入模擬電壓信號分時進行轉(zhuǎn)換. ADC0808主要特性:8路8位A/D轉(zhuǎn)換器，即分辨率8位；具有鎖存控制的8路模擬開關(guān)；易與各種微控制器接口；可鎖存三態(tài)輸出，輸出與TTL兼容；轉(zhuǎn)換時間：128μs；轉(zhuǎn)換精度：%；單個+5V電源供電；模擬輸入電壓范圍0 +5V。ADDA,ADDB,ADDC:3位地址輸入線，用于選擇8路模擬輸入中的
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