【正文】 A/D轉(zhuǎn)換器采用ADC0809。本設(shè)計只采集其中一路的電壓值進行測量，即ADC_A=1。簡易數(shù)字電壓表應(yīng)用系統(tǒng)主要利用A/D轉(zhuǎn)換器，處理過程如下：先用A/D轉(zhuǎn)換器對IN3端口電壓值進行采樣，得到相應(yīng)的數(shù)字量，再按數(shù)字量與模擬量成正比關(guān)系運算得到對應(yīng)的模擬電壓值，然后把模擬值通過顯示器顯示出來。時鐘電路復(fù)位電路A/D轉(zhuǎn)換測量電壓輸入LCD顯示STC89C52P0 P2 P0 P2 P0 圖11 數(shù)字電壓表總體設(shè)計方框圖 第三章 硬件簡介 本設(shè)計單片機的選擇在這一設(shè)計中，我們用到了一個關(guān)鍵系統(tǒng)模塊——單片機系統(tǒng)模塊，而目前單片機的種類是很繁多的，其中最常用的有主流的8位單片機和高性能的32位單片機，本設(shè)計中，8位單片機對于本設(shè)計已經(jīng)完全能滿足設(shè)計需求，但將用哪一種類8的單片機呢？在這里，不得不先簡單的介紹一下幾種常用的8位單片機。 AVR 單片機雖然具有：高性能，低功能，高速度，性格方面比51單片機高，轉(zhuǎn)強的驅(qū)動電壓等優(yōu)點，但I/O口使用不比51單片機方便。圖31單片機總控制電路 STC89C52單片機介紹STC89C52是一種帶8K字節(jié)閃爍可編程可檫除只讀存儲器（FPEROMFlash Programable and Erasable Read Only Memory ）的低電壓，高性能COMOS8的微處理器，俗稱單片機。時鐘可以由內(nèi)部方式產(chǎn)生或外部方式產(chǎn)生。外部方式的時鐘電路如圖32（b）所示，RXD接地，TXD接外部振蕩器。對外部振蕩信號無特殊要求，只要求保證脈沖寬度，一般采用頻率低于12MHz的方波信號。片內(nèi)時鐘發(fā)生器把振蕩頻率兩分頻，產(chǎn)生一個兩相時鐘P1和P2，供單片機使用。除PC之外，復(fù)位操作還對其他一些寄存器有影響，它們的復(fù)位狀態(tài)如表31所示。產(chǎn)生復(fù)位信號的電路邏輯如圖33所示。上電自動復(fù)位是通過外部復(fù)位電路的電容充電來實現(xiàn)的，其電路如圖 34（a）所示。（a）上電復(fù)位 （b）按鍵電平復(fù)位 （c）按鍵脈沖復(fù)位圖34復(fù)位電路上述電路圖中的電阻、電容參數(shù)適用于6MHz晶振，能保證復(fù)位信號高電平持續(xù)時間大于2個機器周期。 ④ 可編程輸入/輸出引腳（32根）表32 STC89C52主要功能主要功能特性兼容MCS51指令系統(tǒng)8K可反復(fù)擦寫Flash ROM32個雙向I/O口256x8bit內(nèi)部RAM3個16位可編程定時/計數(shù)器中斷時鐘頻率024MHz2個串行中斷可編程UART串行通道2個外部中斷源共6個中斷源2個讀寫中斷口線3級加密位低功耗空閑和掉電模式軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能 STC89C52單片機有4組8位的可編程I/O口，分別位P0、PPP3口，每 個口有8位（8根引腳），共32根。 1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點陣型液晶模塊。 顯示器件的選擇LCD1602以微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧，常用在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中，在本次設(shè)計中由于便于接入電路和拆除被選用。第2腳：VDD接5V正電源。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時可以讀忙信號，當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。第16腳：背光源負極3） 1602LCD的指令說明及時序1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，如表34所示：表34：控制命令表序號指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清顯示00000000012光標(biāo)返回000000001*3置輸入模式00000001I/DS4顯示開/關(guān)控制0000001DCB5光標(biāo)或字符移位000001S/CR/L**6置功能00001DLNF**7置字符發(fā)生存貯器地址0001字符發(fā)生存貯器地址8置數(shù)據(jù)存貯器地址001顯示數(shù)據(jù)存貯器地址9讀忙標(biāo)志或地址01BF計數(shù)器地址10寫數(shù)到CGRAM或DDRAM）10要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容11從CGRAM或DDRAM讀數(shù)11讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容1602液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的。高電平表示有效，低電平則無效。指令6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時為4位總線，低電平時為8位總線 N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示 F: 低電平時顯示5x7的點陣字符，高電平時顯示5x10的點陣字符。指令10：寫數(shù)據(jù)。圖35 1602LCD內(nèi)部顯示地址例如第二行第一個字符的地址是40H，那么是否直接寫入40H就可以將光標(biāo)定位在第二行第一個字符的位置呢？這樣不行，因為寫入顯示地址時要求最高位D7恒定為高電平1所以實際寫入的數(shù)據(jù)應(yīng)該是01000000B（40H）+10000000B(80H)=11000000B(C0H)。下面簡單介紹一下這三種芯片。TLC2543C是12位開關(guān)電容逐次逼近 A/D 轉(zhuǎn)換，每個器件有三個控制輸入端：片選、輸入/輸出時鐘以及地址輸入端。它易于和微處理器接口或獨立使用；可滿量程工作；可用地址邏輯多路器選通各輸 入通道。目前最常用的是雙積分和逐次逼近式。 　 c、轉(zhuǎn)換時間為100μs　 d、單個＋5V電源供電 　 e、模擬輸入電壓范圍0～＋5V，不需零點和滿刻度校準(zhǔn)。下面說明各引腳功能。如表37所示。 　 OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號，輸入，高電平有效。 　REF（+）、REF（）：基準(zhǔn)電壓。此地址經(jīng)譯碼選通8路模擬輸入之一到比較器。當(dāng)OE輸入高電平 時，輸出三態(tài)門打開，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。P0端口作A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)讀入用，~。7腳EOC為A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志，當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時，7腳輸出高電平。 硬件系統(tǒng)電路簡介 (1) ADC0809具有8路模擬量輸入通道IN0~IN7，通過3位地址輸入端C、B、A（23~25引腳）進行選擇，本次設(shè)計令A(yù)DD_A=ADD_B=ADD_C=0只采集IN3口的電壓。9引腳為A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出允許控制端OE，當(dāng)OE為高電平時，存放在輸出數(shù)據(jù)鎖存器中的數(shù)據(jù)通過ADC0809的數(shù)據(jù)線D0~D7輸出。（2）LCD顯示屏，~ ，由P2輸出數(shù)據(jù)給LCD。 開始端口初始化 調(diào)用A/D轉(zhuǎn)換子程序調(diào)用顯示子程序 圖61 主程序流程圖 A/D轉(zhuǎn)換子程序A/D轉(zhuǎn)換子程序用于對ADC0809八路輸入模擬電壓進行A/D轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換的數(shù)值存入8個相應(yīng)的存儲單元中，如圖62所示。通過控制LCD的引腳RS、RW和EN端控制數(shù)據(jù)的寫入，對應(yīng)的數(shù)據(jù)是RS_SET、RW_CLR、EN_CLR（SET=1 CLR=0）另外寫入的數(shù)據(jù)應(yīng)該顯示在LCD液晶屏第一行0、3四位顯示v、o、l、：這四個字符，9六位顯示測量的電壓值和其單位，例如vol：。.39。 LCD_Write_Char(8,0,DataGo[outdata[3]])。第七章 調(diào)試及性能分析 調(diào)試與測試表71 簡易數(shù)字電壓表與“標(biāo)準(zhǔn)”數(shù)字電壓表對比測試表測量值/V 標(biāo)準(zhǔn)值/V 絕對誤差/V++++++++測量值/V 標(biāo)準(zhǔn)值/V 絕對誤差/V +.采用Keil uVision4進行C語言程序編譯，使用altium designer 7 Professional進行硬件電路設(shè)計，使用STC_ISP_V483進行程序燒錄，然后使用以上軟件進行軟硬件聯(lián)調(diào)，最后進行端口電壓的對比測試。如果要獲得更高的精度要求，應(yīng)采用12位、13位的A/D轉(zhuǎn)換器。ADC0809的直流輸入阻抗為1M歐姆，能滿足一般的電壓測試需要。在這個過程中，我對電路設(shè)計，單片機的使用等都有了新的認識。通過本次設(shè)計，我對單片機進一步的了解。通過這次設(shè)計，對它的工作原理有了更深的理解。參考文獻 [1] [M].北京:高等教育出版社,2006. [2] [M].北京:高等教育出版社. [3] [M].中國電力出版社. [4] [M].北京:清華大學(xué)出版社. [5] [M].化學(xué)工業(yè)出版社. [6] [M].浙江:科學(xué)技術(shù)出版社. [7] [M].北京:清華大學(xué)出版社. [8] [M].北京:高等教育出版社. [9] [M].電子工業(yè)出版社. [10] [J].河海大學(xué)常州分校學(xué)報，2002,. [11] 胡卓敏，[J].電子元器件應(yīng)用，2009,11,11. [12] [M].北京:中國計量出版社,2003. [13] [M].北京：科學(xué)技術(shù)文獻出版社,2003. [14] [M].北京:北京大學(xué)出版社,2005. [15] 門宏. 怎樣看電子電路圖[M].北京：人民郵電出版社,2007. [16] （第二版）[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社,2004. [17] dxp電路設(shè)計與實例精解[M].北京:人民郵電出版社,2006. [18] [M].北京:機械工業(yè)出版 社,2005. [19] 閻智義,[J].長春工業(yè)大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版, 2003,26(2):5254. [20] [J].現(xiàn)代電子技術(shù), 2003,32(3):7274. [21] [M].北京：高等教育出版社,2003.致 謝經(jīng)過一段時間的不懈努力，本次畢業(yè)設(shè)計即將接近尾聲，由于是初次嘗試設(shè)計電路，由于知識及經(jīng)驗的匱乏，難免遇到很多困難，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)鼓勵以及同學(xué)們的支持，很難順利的完成此次畢業(yè)設(shè)計。對于給我們提供了良好學(xué)習(xí)環(huán)境的華北水利水電大學(xué)，更是充滿了感激，由于母校的培養(yǎng)，才使我成長為一個合格的大學(xué)生。. In both cases, we used = 50 Hz and.We define here and the discretetime Fourier transforms of and ，respectively, where the latter was constructed with bandwidth limited to M harmonic ponents and therefore is free from aliasing error. The difference is the aliasing error at a particular frequency radians per second. We calculated the total aliasing error norm for as which is significantly smaller than the value given by (19) for the same signal. We will see in subsection that this value agrees with the laboratory measurements carried out. Furthermore, these calculations vary little for large values of parameter l.The formula for the aliasingerror upper bound (Eq. (3)) integrates the absolute value of over the interval，which implicitly assumes that all ponents of will contribute positively to the total alias in the interval, ., the worst case assumption. For many signals of interest (the sawtooth waveform included), the several reflections of the aliasing ponents in the frequency spectrum sometimes will be added and other times will be subtracted within the bandwidth of interest.3. Integration errorIn this section, we analyze the integration erro