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正文內(nèi)容

基于單片機的直流數(shù)字電壓表的設計-預覽頁

2024-07-15 02:04 上一頁面

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【正文】 景而言,一個內(nèi)藏微處理器的儀表意味著計算機技術向儀器儀表的移植,它所具有的軟件功能使儀器例如,四斜率A/D轉(zhuǎn)換技術(美國)、余數(shù)再循環(huán)技術(美國)、自動校準技術(英國)、固態(tài)真有效值轉(zhuǎn)換技術(英國)、約瑟夫森效應基準源(2個納米穩(wěn)定度)、智能化專用芯片(80C51系列,荷蘭)等,這些新技術使數(shù)字電壓表向高準確度、高可靠性及智能化、低成本方向發(fā)展。預計在不久的將來,更多的數(shù)字儀表將由標準化、通用化、系列化的模塊所構成,給電路設計、安裝調(diào)試和維修帶來極大方便。一方面廠家必須為儀表設計安全保護電路,并使之符合國家標準;另一方面用戶必須安全操作,時刻注意儀表上的各種安全警告指示(5)操作簡單化為克服這種缺憾,20世紀90年代初,一種“數(shù)字/光柱”的雙重顯示儀表已經(jīng)出現(xiàn),并成功地應用于生產(chǎn)實踐中。從這個觀點看,目前的智能儀器尚處于“幼年時期”。由于本人對此電路不熟悉,而且ICL7107做的LED數(shù)字表,最大的缺點就是數(shù)字亂跳不穩(wěn)定,特別最后一位。它是具有8路模擬量輸入、8位數(shù)字量輸出功能的A/D轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)換時間為100μs,模擬輸入電壓范圍為0V~+30V,不需零點和滿刻度校準,功耗低,約15mW。此方案各類功能易于實現(xiàn),成本低、功耗低,顯示穩(wěn)定。按系統(tǒng)實現(xiàn)要求,決定控制系統(tǒng)采用AT89C51單片機,A/D轉(zhuǎn)換采用的是ADC0809,數(shù)字電壓表系統(tǒng)整體框圖如下圖所示。5 硬件設計 各模塊電路介紹 單片機模塊 :地址的第八位。P2口:P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口,P2口緩沖器可接收,輸出4個TTL門電流,當P2口被寫“1”時,其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高,且作為輸入。在給出地址“1”時,它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢,當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時,P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P3口:P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口,可接收輸出4個TTL門電流。 A/D轉(zhuǎn)換電路模塊 A/D轉(zhuǎn)換芯片的選擇目前最常用的是雙積分和逐次逼近式。 本設計中,%,則選用分辨率為8位的芯片,如ADC0809,ADC0801,ADC0808就能滿足設計要求。所以有著廣泛的應用。當獲得模擬量Us的數(shù)值達到并接近被測電壓所對應ui后,就可以檢測出電壓比較器完成最后的反轉(zhuǎn)。 ADC0809由一個8路模擬開關,一個地址鎖存與譯碼器、一個8位A/D轉(zhuǎn)換器和一個三態(tài)輸出鎖存器組成。IN0—IN7:8條模擬量輸入通道。A,B,C為地址輸入線,用于選通IN0—IN7上的一路模擬量輸入。EOC為轉(zhuǎn)換結束信號。OE=0,輸出數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)。VREF(+),VREF()為參考電壓輸入,決定了輸入模擬量的范圍。模擬輸入通道地址A、B、C直接接地,因此ADC0809只對通道IN0輸入的電壓進行模數(shù)轉(zhuǎn)換,其他通道直接接地(接地的目的主要是為了減少輸入噪聲,一般情況對于模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片中沒用到的模擬輸入端都這樣處理)。ADC0809通道—IN0的地址為7FFFH。主要技術參數(shù):(3)工作電流:()(5)字符尺寸:(WH)mm第1腳:VSS為地電源。第5腳:R/W為讀寫信號線,高電平時進行讀操作,低電平時進行寫操作。第16腳背光源負極。當RS和R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址,當RS為低電平R/W為高電平時可以讀忙信號,當RS為高電復位電路產(chǎn)生的復位信號(高電平有效)由RST引腳送入到內(nèi)部的復位電路,對AT89S52單片機進行復位,復位信號要持續(xù)兩個機器周期(24個時鐘周期)以上,才能使AT89S52單片機可靠復位。晶振起振后要能在XTAL2端輸出一個3V左右的正弦波,以便使片內(nèi)OSC電路按晶振相同頻率自激振蕩。 量程轉(zhuǎn)換電路模塊 :其中P8為模擬電壓輸入端,可輸入0~20V電壓,R10,R11,R12三個分壓電阻和繼電器RE1,RE2控制電壓衰減倍數(shù),使得輸入到ADC0809的模擬電壓不超過5V,D2為5v穩(wěn)壓管。本設計系統(tǒng)采用內(nèi)部時鐘方式,利用單片機內(nèi)部的高增益反相放大器,外部電路簡,只需要一個晶振和2個電容即可。它的內(nèi)部含有限流保護、過熱保護和過壓保護電路,采用了噪聲低、溫度漂移小的基準電壓源,工作穩(wěn)定可靠。因此產(chǎn)生CLK信號的方法就等于從軟件產(chǎn)生。當電壓值在量程臨界值是,液晶顯示警告信息。(1)按電路原理圖進行焊接,在焊接過程中首先要對PCB進行檢測,查看PCB是否制作合格。(3)上電測試:在系統(tǒng)上電開始測量前,要用萬用表的電壓檔對被測電壓進行估測,然后以此選擇適當?shù)牧砍?,防止過大電壓燒壞A/D轉(zhuǎn)換器。(1)上電后電路不工作,數(shù)碼管無反應 正常工作的ZLG7289驅(qū)動數(shù)碼管顯示應處于一個很穩(wěn)定的狀態(tài),數(shù)碼管被點亮后不會出現(xiàn)閃爍和跳動的現(xiàn)象。10 軟件調(diào)試Proteus支持的微處理芯片包括8051系列、AVR系列、PIC系列、HC11系列及Z80等等。圖 (2) 。從上表可以看出,這可以通過校正ADC0809的基準電壓來解決。但設計中的不足之處仍然存在。基于單片機的直流數(shù)字電壓表使用性強、結構簡單、成本低、外接元件少。通過本次設計,我對單片機這門課有了進一步的了解。通過這次設計,對它的工作原理有了更深的理解。START SETB 。延遲10usDLX:DJNZ R5,DLX JB ,WAITWAIT:MOV R5,05H CLR MOV P0,0FFH SETB MOV A,P0 MOV R0,AZHDY: 。顯示整數(shù)第二位 MOVC A,A+DPTR ACALL WDATA MOV A,39。顯示小數(shù)第一位 MOV DPTR,TAB MOVC A,A+DPTR ACALL WDATA MOV A,7DH 。顯示字母V ACALL WDATA YJ: MOV A,0C3H 。顯示Good luck! ACALL WDATA MOV A,39。 ACALL WDATA MOV A,39。 ACALL WDATA MOV A,39。 ACALL WDATA MOV A,39。 ACALL WDATA MOV A,39。作者:魏立峰,《單片機原理及應用技術》,北京大學出版社2006年。作者:李廣弟,《單片機基礎》,北京航空航天大學出版社2007年。作者:何宏,《單片機原理與接口技術》,國防工業(yè)出版社2006年作者:郭強,《液晶顯示器件應用技術》,北京郵電學院出版社1993年。331
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