【正文】 調(diào)試，編寫上層主程序。 表 33 Set DDRAM address 命令 RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 1 AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 第 1 行 DDRAM 地址與第 2 行 DDRAM 地址并不連續(xù) ， 如表 34 所示 。圖 310 所示 為寫命令字的流程圖。其指令名稱是指要實現(xiàn)的功能；控制代號是采用的十六進制的數(shù)值表示的。根據(jù)管腳功能，當為有效電平時，狀態(tài)命令字可從 LCD 模塊傳輸?shù)綌?shù)據(jù)總線。 LCD1602可以顯示 2 行 16 個漢字。字符顯示是根據(jù)需要顯示基本字符。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 36 所示。當 OE=1 時，即為高電平，允許輸 出鎖存器輸出數(shù)據(jù)。 A、 B、 C： 3 位地址輸入， 2 個地址輸入端的不同組合選擇八路模擬量輸入。 量程調(diào)節(jié)，只要把 R5， R6的參數(shù)選好然后，由開關(guān) 1 端、 2 斷選擇測量電壓輸出端即完成量程選定。衰減輸入電路可由開關(guān)來選擇不同的衰減率，從而切換檔位。 硬件設(shè)計 第 5 頁（共 34 頁） 量程轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計 電路選擇 圖 33 量程轉(zhuǎn)換開關(guān) 圖 34 衰減輸入電路 輸入電路的作用是把不同量程的被測電壓，規(guī)范到 A/D 轉(zhuǎn)換器所要求的電壓值。復位信號是高電平有效，高電平有效的持續(xù)時間為 2 個機器周期以上。 時鐘電路 單片機工作的時間基準是由時鐘電路提供的，在單片機的 XTAL1 和 XYAL2 兩個管腳接一只晶振及兩只電容就構(gòu)成了單片機的時鐘電路，電路中電容器 1C 和 2C 對振蕩頻率有微調(diào)作用，通常取 (30177。 方案二：同方案一選 用 ADC0808 進行片選，在譯碼驅(qū)動部分選用液晶 LCD1602，用軟件譯碼。 終上所述：方案三所需元件少、成本低且易于實現(xiàn)，可選此方案。 4066 集成了 4 個模擬開關(guān)，每一路開關(guān)都有一個控制端控制對應(yīng)開關(guān)的通斷。 方案設(shè)計 實現(xiàn)數(shù)字電壓表的方案較多，目前廣泛采用的是基于 74 系列邏輯器件方案，本設(shè)計將介紹基于單片機實現(xiàn)的方案。 逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器分為比較式和斜坡 電壓式，根據(jù)不同的工作原理，比較式又分為逐次比較式及零平衡式等。數(shù)字電壓表的核心部件就是 A/D 轉(zhuǎn)換器，由于各種不同的 A/D 轉(zhuǎn)換原理構(gòu)成了各種不同類型的 DVM。實際需求直接推動電源技術(shù)不斷發(fā)展和進步，為了自動檢測和顯示電流，并在過流、過壓等危害情況發(fā)生時具有自動保護功能和更高級的智能控制，具有傳感檢測、傳感采樣、傳感保護的電源技術(shù)漸成趨勢，檢測電流或電壓的傳感器便應(yīng)運而生并在我國開始受到廣大電源設(shè)計者的青睞， 本文就是在這個背景下編著的 。因此，電源問題的重要性日益凸顯出來。據(jù)統(tǒng)計，每天，用電設(shè)備都要遭受 120 次左右各種的電源問題的侵擾，電子設(shè)備故障的 60%來自電源 [7]。例如開關(guān)電源、硬開關(guān)、軟開關(guān)、參數(shù)穩(wěn)壓、線性反饋穩(wěn)壓、磁 放大器技術(shù)、數(shù)控調(diào)壓、 PWM、 SPWM、電磁兼容等等。 電壓表的數(shù)字化測量，關(guān)鍵在于如何把隨時連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)化成數(shù)字量，完成這種轉(zhuǎn)換的電路叫模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ A/D）。根據(jù)轉(zhuǎn)化的中間量不同，它又分為 UT（電壓 時間）式和 UF（電壓 頻率）式兩種。本設(shè)計以 AT89C51 單片機為核心，以逐次比較型 A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC080液晶顯示器 LCD1602 為主體，構(gòu)造了一款簡易的數(shù)字電壓表，能夠測量 1 路 0～ 50V 直流電壓，最小分辨率 。 第二章 方案選擇 方案選擇 量程轉(zhuǎn)換方案設(shè)計 方案一 :考慮到 ADC0808 的八路模擬量輸入通道本質(zhì)上也是模擬開關(guān) ,因此方案選擇 第 3 頁（共 34 頁） 可以利用其八個模擬通道中的三個作為量程轉(zhuǎn)換器 ,即根據(jù)通道對應(yīng)的電壓測量范 圍確定對應(yīng)的電壓發(fā)達倍數(shù)設(shè)計對應(yīng)的前置放大電路 . 方案二：選用模擬開關(guān)芯片 4066 實現(xiàn)量程轉(zhuǎn)換。該方案可簡化控制程序，減小系統(tǒng)開銷，縮短反應(yīng)時間，不足之處在于操作麻煩。用軟件作為液晶的驅(qū)動顯示，且具體譯碼由軟件控制。 圖 21 系統(tǒng)框 數(shù)字電壓表設(shè)計 第 4頁（共 34頁） 第 3 章 硬件設(shè)計 單片機控制模塊設(shè)計 單片機控制模塊的作用是為控制各單元電路的運行并完成數(shù)據(jù)的換算或 處理，主要由單片機、時鐘電路、復位電路組成。 圖 31 系統(tǒng)時鐘電路 圖 32 系統(tǒng)復位電路 復位電路 單片機的 RST 管腳為主機提供了一個外部復位信號輸入口。復位電路如圖32 所示。本儀表設(shè)計的是 050V 電壓，靈敏度高所以可以不加前置放大器，只需衰減器，如圖所示 9MΩ、 900KΩ、 90KΩ、和 10KΩ 電阻構(gòu)成 1/ 1/100、 1/1000 的衰減器。 由上式可以看出 ， Vout 在一定范圍時電阻網(wǎng)絡(luò)衰減程度越大其可輸入電壓 Vin。 ADC0808簡介 1． ADC0808 引腳功能 數(shù)字電壓表設(shè)計 第 6頁（共 34頁） 2 1M S B21A DD B24A DD A25A DD C23V RE F ( + )12V RE F ( )16I N31I N42I N53I N64I N75S T A RT62 58E O C7O UT P UT E NA B LE9CLO C K10V C C112 220G ND132 7142 6152 8L S B172 4182 319I N228I N127I N026A L E22 圖 35 ADC0808引腳圖 IN0～ IN7： 8 路模擬量輸入。 OE：允許輸出信號。 2． ADC0808 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 逐次逼近型 A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC0808 由八路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、D/A 轉(zhuǎn)換器、寄存器、控制電路和三態(tài)輸出鎖存器等組成。其中字段顯示與 LED 顯示相似，只要送對應(yīng)的信號到相應(yīng)的管腳就能顯示。與傳統(tǒng)的 LED 數(shù)碼管顯示器件相比，液晶顯示模塊具有體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富等 優(yōu)點，而且不需要外加驅(qū)動電路，現(xiàn)在液晶顯示模塊已經(jīng)是單片機應(yīng)用設(shè)計中最常用的顯示器件了。 VSS VDD VO RS R/W E DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 A K LCD 模 塊 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 硬件設(shè)計 第 9 頁（共 34 頁） 表 31 LCD與單片機之間有四種基本操作 (1)讀狀態(tài)字 執(zhí)行讀狀態(tài)字操作，如表 31 滿足 RS=0， R/W=1。 圖 39 讀入狀態(tài)字流程圖 (2)命令字 表 32 所示為命令字，其主要介紹了指令名稱、控制信號及控制代碼。可采用查詢方式：先讀入狀態(tài)字，再判斷忙標志位，最后寫命令字。光標定位，寫入一個顯示字符后，DDRAM 地址會自動加 1 或減 1，加或減由輸入方式設(shè)置。 圖 312 LCD顯示程序流程圖硬件設(shè)計 第 13 頁（共 34 頁） 第 4 章 軟件設(shè)計 根據(jù)需要，可將系統(tǒng)軟件按照功能劃分為 4 個模塊，分別是主程序模塊、 A/D 轉(zhuǎn)換模塊、液晶顯示模塊、中斷服務(wù)程序模塊 (改變顯示的小數(shù)點位置 )，各模塊的功能關(guān)系如圖 41 所示。當系統(tǒng)設(shè)置好后，單片機掃描轉(zhuǎn)換結(jié)束管腳 的輸入電平狀態(tài)，當輸入為高電平則轉(zhuǎn)換完成， 將轉(zhuǎn)換的數(shù)值轉(zhuǎn)換并顯示輸出。 、中斷和中斷源 所 謂中斷就是 CPU 暫停當前程序的執(zhí)行，轉(zhuǎn)而執(zhí)行處理緊急事務(wù)的程序，并在該事務(wù)處理完后能自動恢復執(zhí)行原先程序的過程。 軟件設(shè)計 第 15 頁（共 34 頁） CPU 在執(zhí)行程序時，是否響應(yīng)中斷要取決于以下三個條件能否同時滿足： (1)、有中斷請求； (2)、允許 CPU 接受中斷請求； (3)、一條指令執(zhí)行完，下一條指令還沒有開始執(zhí)行。而對于不可屏蔽中斷和內(nèi)部中斷， CPU 一定會響應(yīng)它們的，程序員是無控制權(quán)的。 圖 44 中的 “ 中斷偏移量 ” 和 “ 中斷段地址 ” 是指該中斷服務(wù)程序入口單元的 “ 偏移量 ” 和 “ 段地址 ” 。為了在應(yīng)用程序中使用中斷服務(wù)程序，程序員必須能夠在程序中有目的地安排中斷的發(fā)生。 在該指令執(zhí)行完后， CPU 將轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷服務(wù)程序。 溢出指令 INTO 當標志位 OF 為 1 時，引起中斷。該指令的格 式如下： IRET/IRETD 該指令執(zhí)行的過程基本上是 INT 指令的逆過程，具體如下： ◆ 、從棧頂彈出內(nèi)容送入 IP； ◆ 、再從新棧頂彈出內(nèi)容送入 CS； ◆ 、再從新棧頂彈出內(nèi)容送入標志寄存器； 對 80386 及其以后的 CPU，指令 IRETD 從棧頂彈出 32 位內(nèi)容送入 EIP。 圖 46 中斷和子程序調(diào)用的工作過程 它們的主要差異有： ? 子程序調(diào)用一定是程序員在編寫源程序時事先安排好的，是可知的，而中斷是由中斷源根據(jù)自身的需要產(chǎn)生的，是不可預見的 (用指令 INT 引起的中斷除外 )； ? 子程序調(diào)用是用 CAL