基于51單片機(jī)的高精度數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 0）[3] 壓頻變換型（VoltageFrequency Converter）是通過(guò)間接轉(zhuǎn)換方式實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換的。選用3. 控制和處理系統(tǒng)方案（1）利用STC89C51來(lái)實(shí)現(xiàn)控制和處理，它功能強(qiáng)，速度快，壽命長(zhǎng)，價(jià)格低。（2）LCD液晶顯示，液晶顯示器以其微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧的諸多優(yōu)點(diǎn)，在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，但價(jià)格昂貴。LM317和7905（和前面不符）分別提供正負(fù)電壓給ICL7135工作所需電壓，TL431提供基準(zhǔn)電壓。[10]圖31雙積A/D 轉(zhuǎn)換器如圖31所示：對(duì)輸入模擬電壓和基準(zhǔn)電壓進(jìn)行兩次積分，先對(duì)輸入模擬電壓進(jìn)行積分，將其變換成與輸入模擬電壓成正比的時(shí)間間隔 T1，再利用計(jì)數(shù)器測(cè)出此時(shí)間間隔，則計(jì)數(shù)器所計(jì)的數(shù)字量就正比于輸入的模擬電壓；接著對(duì)基準(zhǔn)電壓進(jìn)行同樣的處理，在常用的A/D轉(zhuǎn)換芯片（如ADC 080ICL713ICL7109等）中，ICL7135與其余幾種有所不同，它是一種四位半的雙積分A/D 圖32雙積A/D 轉(zhuǎn)換器的波形轉(zhuǎn)換器，具有精度高（精度相當(dāng)于14位二進(jìn)制數(shù)）、價(jià)格低廉、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。 圖33AD轉(zhuǎn)換電路原理圖1．ICL7135的應(yīng)用[11]（沒(méi)有應(yīng)用）ICL7135引腳如34所示34 ICL7135引腳圖ICL7135是采用CMOS工藝制作的單片4位半A/D轉(zhuǎn)換器，其所轉(zhuǎn)換的數(shù)字值以多工掃描的方式輸出，只要附加譯碼器，數(shù)碼顯示器，驅(qū)動(dòng)器及電阻電容等元件，就可組成一個(gè)滿量程為5V的數(shù)字電壓表。能在但極性參考電壓下對(duì)雙極性模擬輸入電壓進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，模擬電壓的范圍為0～177。 。若R/H由“1”變“0”，則ICL7135在完成本次A/D轉(zhuǎn)換后進(jìn)入保持狀態(tài)，此時(shí)輸出為最后一次轉(zhuǎn)換結(jié)果，不受輸入電壓變化的影響。(b)/ST（26腳）每次A/D轉(zhuǎn)換周期結(jié)束后，ST端都輸出5個(gè)負(fù)脈沖，其輸出時(shí)間對(duì)應(yīng)在每個(gè)周期開(kāi)始時(shí)的5個(gè)位選信號(hào)正脈沖的中間，ST負(fù)脈沖寬度等于1/2時(shí)鐘周期。ST信號(hào)主要用來(lái)控制將轉(zhuǎn)換結(jié)果向外部鎖存器、UARTs或微處理器進(jìn)行傳送。該信號(hào)在BUSY信號(hào)結(jié)束時(shí)變高。(f)POL（23腳）該信號(hào)用來(lái)指示輸入電壓的極性。在正常輸入情況下，D5D1輸出連續(xù)脈沖。在個(gè)、十、百、千四位數(shù)的內(nèi)容輸出時(shí)，BCD碼范圍為00001001，對(duì)于萬(wàn)位數(shù)只有0和1兩種狀態(tài)，所以其輸出的BCD碼為“0000”和“0001”。 最后還要說(shuō)明一點(diǎn)，由于數(shù)字部分以DGNG端作為接地端，所以所有輸出端輸出電平以DGNG作為相對(duì)參考點(diǎn)。LM317 至37V。通常LM317 不需要外接電容，除非輸入濾波電容到 LM317 輸入端的連線超過(guò)6 英寸（約 15 厘米）。比如把調(diào)整端懸浮到一個(gè)較高的電壓上，可以用來(lái)調(diào)節(jié)高達(dá)數(shù)百伏的電壓，只要輸入輸出壓差不超過(guò) LM317 的極限就行。 36 封裝外殼它主要特性:（1）。（5）80dB紋波抑制比。（9）標(biāo)準(zhǔn)三端晶體管封裝。這些器件顯示出寬工作電流范圍， mA至100mA。圖37塑料封裝外殼及符號(hào) （1） 可編程輸出電壓，達(dá)36V。mA至100 mA的灌電流能力。 TL431為用于多方面的可編程精密參考。有些情況下，電路設(shè)計(jì)者可以從圖 38 提供的穩(wěn)定性邊界條件曲線估計(jì)出穩(wěn)定電容。它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益模組,音頻放大器、工業(yè)控制、DC增益部件和其他所有可用單電源供電的使用運(yùn)算放大器的場(chǎng)合。(3) 單位增益頻帶寬(約1MHz) 。(5) 低功耗電流，適合于電池供電。 (9) 差模輸入電壓范圍寬，等于電源電壓范圍。 圖312 STC89C51引腳圖圖311 STC89C51內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖[14] STC89C51是雙列制插封裝形式的器件，其引腳圖如圖312所示。 時(shí)鐘電路是計(jì)算機(jī)的心臟，它控制著計(jì)算機(jī)的工作節(jié)奏。接到晶振兩端的瓷片電容作用是使振蕩器起振和對(duì)f 微調(diào)補(bǔ)償，典型值為30PF，本設(shè)計(jì)中選用20PF瓷片電容。單片機(jī)復(fù)位方式有二種：上電復(fù)位（如圖314）、人工復(fù)位（如圖315）。 顯示部分的設(shè)計(jì)如圖317所示 圖317 顯示電路原理圖該顯示部分電路原理圖用9012PNP型三極管來(lái)驅(qū)動(dòng)共陽(yáng)極LED數(shù)碼管。三極管T1則導(dǎo)通，便可在數(shù)碼管上顯示相應(yīng)的字樣。LED顯示器是由發(fā)光二極管構(gòu)成的。這種顯示器有共陰極和共陽(yáng)極兩種，如圖317所示。為了使LED顯示器顯示不同的符號(hào)或數(shù)字，就要把不同段的發(fā)光二極管點(diǎn)亮，這樣就要為L(zhǎng)ED顯示器提供代碼，因?yàn)檫@些代碼可使LED相應(yīng)的段發(fā)光，從而顯示不同的字型，因此該代碼稱之為段碼（或字型碼）。表31 顯示段與代碼位的對(duì)應(yīng)關(guān)系表代碼位D7D6D5D4D3D2D1D0顯示段dipgfedcba按照表31格式，8段LED顯示器的字型碼如表32所示。 (1)LED靜態(tài)顯示方式[7]所謂靜態(tài)顯示，就是當(dāng)顯示器顯示某一個(gè)字符時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定地導(dǎo)通或截止。如圖320用STC89C51單片機(jī)控制LED動(dòng)態(tài)顯示方式接口圖320用STC89C51單片機(jī)控制LED動(dòng)態(tài)顯示方式接口說(shuō)明本設(shè)計(jì)選擇什么方式第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)[7]該程序由一個(gè)主程序及五個(gè)子程序所組成，子程序中包括：中斷程序、顯示程序、數(shù)據(jù)處理程序及延時(shí)程序。圖42為軟件主流程圖。}數(shù)據(jù)處理程序是將所需的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)碼管顯示的字型碼送給顯示程序顯示。 buf[0]=m%10。當(dāng)需要顯示程序或更新顯示內(nèi)容時(shí)，先向緩沖區(qū)存入要顯示的內(nèi)容，再調(diào)用顯示子程序。i++) { P2|=0x0f。 if(i==3) P0amp。只有這樣，才能提高調(diào)試效率、保障調(diào)試順利進(jìn)行、減少不必要的麻煩。當(dāng)硬件出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)該首先按單元電路功能依次進(jìn)行調(diào)試。本次使用的是有符號(hào)的，要檢測(cè)其好壞只要用萬(wàn)用表置R100或R1k擋，看其有無(wú)放電現(xiàn)象，沒(méi)有放電現(xiàn)象則電容是壞的，放電過(guò)快則可能是電容漏電，反之電容是好的。軟件測(cè)試需要遵循，先整體，再分步，再整體的原則。 設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題（加強(qiáng)）雖然設(shè)計(jì)完成了基本任務(wù)，但是，在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題有許多，主要有以下幾點(diǎn)：1. 由于數(shù)字電位器屬于精度儀器，其精度是最主要的一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，剛開(kāi)始測(cè)量時(shí)，精度不是很高，誤差較大，經(jīng)過(guò)分析得知原因是有些電容選擇不當(dāng)，經(jīng)過(guò)不斷的換電容與調(diào)試，最終解決了這項(xiàng)弊端。而且有的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)沒(méi)有焊上或者是焊點(diǎn)焊接時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致導(dǎo)線銅皮外露引起短路，這些問(wèn)題在用萬(wàn)用表檢測(cè)后被排除?？偨Y(jié)參考文獻(xiàn)[1] [C].北京：中國(guó)計(jì)量出版社，2003。[5] 41/2 Digit A/D Converter With Multiplexed BCD Outputs（ICL7135）[R] .美國(guó)：Maxim公司，1987。[9] [C].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2000。uint m。 for(i=0。 buf[2]=(m/100)%10。 TH0=0x00。 IT0=1。i4。=btab[i]。 }} void rec(void) interrupt 0{ m=(TH0*256+TL020000)/8。 init(
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