基于單片機的簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計-預覽頁
【正文】 表1 ADC0808通道選擇表地址碼 對應的輸入通道 C B A 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 IN0 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7 START：START為“啟動脈沖”輸入法，該線上正脈沖由CPU送來，寬度應大于100ns，上升沿清零SAR,下降沿啟動ADC工作。REF+、REF:參考電壓輸入量，給電阻階梯網(wǎng)絡供給標準電壓。（2）地址鎖存與譯碼器用于當ALE信號有效時，鎖存從ADDA、ADDB、ADDC 3根地址線上送來的3位地址，譯碼后產(chǎn)生通道選擇信號，從8路模擬通道中選擇當前模擬通道。（2）送START一高脈沖，START的上升沿使逐次寄存器復位，下降沿啟動A/D轉(zhuǎn)換，并使EOC信號為低電平。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的MCS51指令集和輸出管腳相兼容，由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，它為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。AT89C51采用PDIP封裝形式，引腳配置如圖5所示[7]。P1口：這8個引腳和P0口的8個引腳類似，當P1口作為通用I/O口使用時，也用于傳送用戶的輸入和輸出數(shù)據(jù)。在不訪問片外存儲器時，89C51自動在ALE線上輸出頻率為1/6震蕩器頻率的脈沖序列。RST：復位線，可以使89C51處于復位(即初始化)工作狀態(tài)。MCS51單片機有一個復位引腳RST,采用施密特觸發(fā)輸入。 圖6 復位電路 時鐘電路設(shè)計單片機中CPU每執(zhí)行一條指令，都必須在統(tǒng)一的時鐘脈沖的控制下嚴格按時間節(jié)拍進行，而這個時鐘脈沖是單片機控制中的時序電路發(fā)出的。圖7 時鐘電路電路中的器件選擇可以通過計算和實驗確定，也可以參考一些典型電路的參數(shù)，電路中，電容器C1和C2對震蕩頻率有微調(diào)作用，通常的取值范圍是30177。LED顯示器是由若干個發(fā)光二極管組成顯示字段的顯示器件[6]。本系統(tǒng)中前一位顯示電壓的整數(shù)位，即個位，后兩位顯示電壓的小數(shù)位。硬件譯碼是指利用專門的硬件電路來實現(xiàn)顯示字符碼的轉(zhuǎn)換。 共陰極字段碼表顯示字符共陰極字段碼03FH106H25BH34FH466H56DH67DH707H87FH96FH LED顯示器與單片機接口設(shè)計由于單片機的并行口不能直接驅(qū)動LED顯示器，所以，在一般情況下，必須采用專用的驅(qū)動電路芯片，使之產(chǎn)生足夠大的電流，顯示器才能正常工作[7]。此外，AT89C51還控制ADC0808的工作。 程序設(shè)計總方案 根據(jù)模塊的劃分原則，將該程序劃分初始化模塊，A/D轉(zhuǎn)換子程序和顯示子程序，這三個程序模塊構(gòu)成了整個系統(tǒng)軟件的主程序，如圖12所示。在本設(shè)計中，為了簡化硬件設(shè)計，主要采用軟件定時的方式，即用定時器0溢出中斷功能實現(xiàn)11μs定時，通過軟件延時程序來實現(xiàn)5ms的延時。Proteus可以完成單片機系統(tǒng)原理圖電路繪制、PCB設(shè)計，更為顯著點的特點是可以與u Visions3 IDE工具軟件結(jié)合進行編程仿真調(diào)試[8]。 誤差分析通過以上仿真測量結(jié)果可得到簡易數(shù)字電壓表與“標準”數(shù)字電壓表對比測試表，如下表4所示：表4 簡易數(shù)字電壓表與“標準”數(shù)字電壓表對比測試表標準電壓值/V簡易電壓表測量值/V絕對誤差/V由于單片機AT89C51為8位處理器，ADC0808輸出數(shù)據(jù)值為255（FFH），(5/255)。當要測量大于5V的電壓時，可在輸入口使用分壓電阻，而程序中只要將計算程序的除數(shù)進行調(diào)整就可以了。在這過程中，我對電路設(shè)計，單片機的使用等都有了新的認識。系統(tǒng)功能、指標達到了課題的預期要求、系統(tǒng)在硬件設(shè)計上充分考慮了可擴展性，經(jīng)過一定的改造，可以增加功能。本次設(shè)計采用了AT89C51單片機芯片，與以往的單片機相比增加了許多新的功能，使其功能更為完善，應用領(lǐng)域也更為廣泛。 總之這次電路的設(shè)計和仿真，基本上達到了設(shè)計的功能要求。存放段碼ADC EQU 35HCLOCK BIT 。等待轉(zhuǎn)換結(jié)束 SETB OE MOV ADC,P1 。延時5毫秒D1: MOV R7,250 DJNZ R7,$ DJNZ R6,D1 RETTABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H DB 6DH,7DH,07H,7FH,6FH E
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