電壓表課程設(shè)計(jì)--基于tlc549串行ad轉(zhuǎn)換器的簡(jiǎn)易電壓表的設(shè)計(jì)-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 生活及工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常要用到直流電壓的檢測(cè)。 傳統(tǒng)的指針式刻度電壓表功能單一，進(jìn)度低，容易引起視差和視覺(jué)疲勞，因而不能滿足數(shù)字化時(shí)代的需要。 這些 A/D 轉(zhuǎn)換器采用并口與單 片機(jī)相連，大量占用單片機(jī)的 I/O 口資源。 2 總體設(shè)計(jì)方案 1) 以 TLC549串行 A/D轉(zhuǎn)換器和 AT89C51單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè) 5V的數(shù)字電壓表，電壓值由電位器模擬。 先將待測(cè)模擬量信號(hào)輸入到 TLC549進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換 ,通過(guò)其將數(shù)字信號(hào)傳送到單片機(jī)。它是一種低功耗、高性能、內(nèi)含 4K/8K 字節(jié)閃電存儲(chǔ)器、用 CHMOS 工藝制作的 8 位單片機(jī)。使用 IIC 總線工作。采用差分參考電壓高阻輸入，抗干擾，可按比例量程校準(zhǔn)轉(zhuǎn)換范圍， VREF接地， VREF+－ VREF≥ 1V，可用于較小信號(hào)的采樣。 10mA ； （ 5）總峰值輸入電流 (所有輸入端 )：177。這種控制作用允許在同時(shí)使用多片 TLC549 時(shí)，共用 I/ O CLOCK，以減少多路 (片 ) A/ D 并用時(shí)的 I/ O 控制端口的數(shù)量，節(jié)省 I/O 口資源。 轉(zhuǎn) 換時(shí)間為 36 個(gè)系統(tǒng)時(shí)間周期，最大為 17us。 顯示驅(qū)動(dòng)電路 LED 顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)數(shù)字電壓表的顯示采用普通的數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示的方式，采用 4 位一體的數(shù)碼管作為顯示器件，每位數(shù)碼管輪流點(diǎn)亮，延時(shí) 5ms,具有良好的視覺(jué)效果。 為了簡(jiǎn)化數(shù)字式直流電壓表的電路設(shè)計(jì)，在 LED 驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)上，可以利用單片機(jī) P0口上外接的上拉電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)，即將 LED 的 AG 段顯示引腳和 DP 小數(shù)點(diǎn)顯示引腳并聯(lián)到 P0口與上拉電阻之間 ,這樣 ,就可以加大 P0 口作為輸出口的驅(qū)動(dòng)能力，使得 LED 能按照正常的亮度顯示出數(shù)字。程序設(shè)計(jì)流程如下： 開(kāi) 始初 始 化 （ 顯 示 指 針 指 向 緩 沖區(qū) 7 C H ， 位 控 碼 為 0 8 H ）輸 出 位 控 碼輸 出 段 控 碼添 加 小 數(shù) 點(diǎn)返 回YN該 加 小 數(shù) 點(diǎn) 否 ？Y延 時(shí) 5 m s顯 示 緩 沖 單 元 增 1四 位 掃 描 完 否 ？N位 控 碼 左 移 1 位關(guān) 顯 示Y ： 在 Keil 中建立新的項(xiàng)目，命名為 dyb，選擇 AT89C51。************************************************* SDA EQU 。發(fā)送緩沖區(qū)首址 MRD EQU 40H 。************************************************* ORG 0000H LJMP SE11 ORG 0590H SE11: MOV SP,53H MOV 7CH,10H 。讀取采樣 /保持的數(shù)字量 ,并送到寄存器 A SETB CS 。************************************************* ORG 0D50H SSEE: SETB RS1 。取位控 CPL A 。有整數(shù)位 CLR 。4 位顯示完了嗎？ DJNZ R5,SSE2 。**** 讀取字節(jié)子程序 ,讀出的值在 ACC ******** 。將 SCL 拉低 RLC A 。********************************************************* 。255/51= 運(yùn)算 MOV 7BH,A 。小數(shù)后第二位放入 79H RET END 編譯通過(guò)后進(jìn)行局部調(diào)試。************************************************* ORG 0000H LJMP SE11 ORG 0590H SE11: MOV SP,53H MOV 7CH,10H MOV 7BH,14H 。位控碼 MOV 31H,7CH 。輸出位控碼 MOV R0,31H MOV A,R0 MOV DPTR,DDFF MOVC A,A+DPTR 。4 位顯示完了嗎？ DJNZ R5,SSE2 。位控右移一個(gè)，變?yōu)?04H,顯示緩沖區(qū)為次高位 7BH： 點(diǎn)亮一個(gè)數(shù)碼管 5ms，位控輸出全滅 0FFH，第一個(gè)數(shù)碼管滅掉： R7 減到 0 時(shí)， 4 個(gè)數(shù)碼管掃描完畢一遍， R5 減到 0 時(shí)， 4 個(gè)數(shù)碼管掃描完 5 遍。 調(diào)試界面如下： 單步調(diào)試時(shí)，顯示如下，第一個(gè)顯示區(qū) 7CH 點(diǎn)亮： 仿真界面： 當(dāng)電壓輸入量為 0V 時(shí)，仿真如下： 當(dāng)電壓輸入量為 時(shí)，仿真如下： 誤差分析： 通過(guò)以上仿真測(cè)量結(jié)果可得到簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表與“標(biāo)準(zhǔn)”數(shù)字電壓表的對(duì)比，誤差在177。此電壓表設(shè)計(jì)成功。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我進(jìn)一步學(xué)會(huì)了 Proteus 和 Keil 軟件的使用方法，掌握了單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的各個(gè)步驟，包括系統(tǒng)的需要、方案的設(shè)計(jì)、功能模塊的劃分、原理圖的設(shè)計(jì)和電路圖的仿真等等，積累了不少經(jīng)驗(yàn)。 本測(cè)量系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng) 、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、外接元件少。在調(diào)試過(guò)程中遇到很多問(wèn)題，經(jīng)過(guò)對(duì)仿真圖和程序的不斷改進(jìn)，系統(tǒng)最終還是成功設(shè)計(jì)出來(lái)。 [3] 夏繼強(qiáng) .沈德金 . 單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教程（二） [M], 北京航空航天大學(xué)出版社 ,
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