【正文】 在李老師的指導(dǎo)和影響下，對數(shù)字電壓表的了解越來越多，對單片機(jī)的設(shè)計流程越來越熟悉。 2）因為單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計是硬件和軟件相結(jié)合的設(shè)計，所以系統(tǒng)和硬件和軟件必須緊密配合，協(xié)調(diào)一致。使直流電壓表有著較高的第 頁 32 智能水平。 第 頁 31 6 仿真結(jié)果 經(jīng)過以上設(shè)計， 反復(fù)調(diào)試， 仿真結(jié)果如圖所示： 圖 10 在輸入端輸入直流電壓是可以準(zhǔn)確的測量其電壓值，檔位選擇模塊有三個檔位 —— 5V、 50V和 500V，可以選擇合適的檔位測量 500V以內(nèi)的電壓?？梢該軇佑布娐返臋n位開關(guān)，輸入相應(yīng)的電壓，觀察液晶顯示的電壓值是否 一致。在主程序中調(diào)用 display()和 dislay_zifu()函數(shù)，觀察 在 1602 液晶上是否能夠顯示相應(yīng)的字符。檢查開關(guān) /按鍵是否正常， 是否連接正確，為了保護(hù)芯片，應(yīng)先對各 IC 座電位進(jìn)行檢查，確認(rèn)無誤后再插入芯片。 TR0=0。 if(flag==4) dat4=dat。 display(0,7,dat*1000)。//后五秒取隨機(jī)電壓的標(biāo)志 init_timer0()。 key_state=key_state2。//二檔 ,量程為 200V else if(!flag_2) dat_v=(20*dq)/4096*100。 delay(5)。 for(i=0。\039。 } void display_zifu(uchar x,uchar y,uchar *str)//顯示字符函數(shù) ,x 行 y 列開始顯示 { uint add。 } write_dat(a[4]+0x30)。 case 1:add=0x80+0x40。//方式一 TH0=(6553650000)/256。 delay(1)。 P0=dat。y)。 uchar code tab2[]=Power:。 sbit clk=P1^6。 編寫驅(qū)動 A/D 轉(zhuǎn)換模塊程序。但它依賴于計算機(jī)硬件，程序可讀性和可移植性比較差。 圖 7 液晶連接模塊 6. 鍵盤與單片機(jī)的連接 如下 。 則 完整 輸入電路如下： 圖 4 輸入電路 通過計算，可知設(shè)計衰減器用的電阻 R2， R3和 R4 分別為： 9M， 900K， 100K控制檔位的開關(guān)是 雙開關(guān) 的， 目地是能夠使 單片機(jī) CPU 自動識別檔位 ，即可用相應(yīng)的檔位的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的算法計算出正確的電壓值 。 2．設(shè)計方案： 根據(jù)上述，我 選擇單片機(jī)與 A/D 轉(zhuǎn)換芯片 結(jié)合的方法實現(xiàn)本設(shè)計。 9． REF端通常接地。 5． EOC 在最后的 I/O clk 下降 沿之后，從高電平變?yōu)榈碗娖讲⒈３值椭钡睫D(zhuǎn)換完成及數(shù)據(jù)準(zhǔn)備傳輸。 1． AIN0AIN10這 11個模擬信號輸入由內(nèi)部多路 選器選擇。在本設(shè)計中，我 的目標(biāo)是設(shè)計高精度的電壓表，因此在此，我們選擇精度為 12 位的 TLC2543 芯片。多路開關(guān)可選通 8 個模擬通道，允許 8 路模擬量分時輸入，共用 A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 N=0當(dāng)讀或?qū)懸粋€字符后地址指針減一，且光標(biāo)減一。 1602 液晶的參數(shù)資料 我們選擇了 1602 液晶作 為本設(shè)計的顯示模塊的顯示器件。使用時也直接編寫軟件程序按一定的時序驅(qū)動即可。 LED 點陣顯示器件是由好多個發(fā)光二極管組成的。 本設(shè)計使用的單片機(jī)的簡介 本設(shè)計中 選用是 51 系列的 AT89C52，它是低電壓、低功耗、高性能的 CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含 8KB 的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器和 256B 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)第 頁 6 存儲器， 32個 I/O 口線， 3 個 16 位定時 /計數(shù)器，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路，并與MCS51 系列單片機(jī)兼容。 而目前常用的單片機(jī)的 8位有 51 系列單片機(jī)， AVR單片機(jī)， PIC 單片機(jī)。 此方案的原理是 模數(shù)（ A/D）轉(zhuǎn)換芯片的基準(zhǔn)電壓端，被測量電壓輸入端分別輸入基準(zhǔn)電壓和被測電壓。其中， A/D 轉(zhuǎn)換器是它的核心器件，它將輸入的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。 在電量的測量中，電壓、電流和頻率是最基本的三個被測量。而現(xiàn) 在，數(shù)字電壓表的發(fā)展已經(jīng)是非常的成熟，就原理來講，它從原來的一、 二種已發(fā)展到多種，在功能上講 ，則測 單一參數(shù)發(fā)展到能測多種參數(shù)；從制作元件來看，發(fā)展到了集成電路，準(zhǔn)確度已經(jīng)有了很大的提高，精度高達(dá) 1NV； 讀數(shù)每秒幾萬次，而相對以前，它的價格也有了降低了很多 [1]。所以，數(shù)字化測量 儀表的產(chǎn)生 與發(fā)展與電子計算機(jī)的發(fā)展是密切相關(guān)的；同時，為革新電子測量中的 繁瑣 和陳舊方式也催促了它的飛速發(fā)展，如今，它又成為向智能化儀表發(fā)展的必要橋梁。它的具體功能是： 最高量程為 500V，分 三 個檔位量程， 即 5V， 50V， 500V， 可以通過調(diào)檔開關(guān)來實現(xiàn)各個檔位。Singlechip puter 。 數(shù)字電壓表最初是伺服步 進(jìn)電子管比較式，其優(yōu)點是準(zhǔn)確 度比較高，但是采樣速度慢，重量達(dá)幾十公斤，體積大。 3． 按測量速度來分：有低準(zhǔn)確度，中準(zhǔn)確度，高準(zhǔn)確度等。又由于在現(xiàn)實的工作生活中，電壓表的測量測程范圍是比較大的， 所以必須要對輸入電壓作分壓處理，而各個數(shù)據(jù)處理芯片的處理電壓范圍不同，則各種方案的分段也不同。很難將其在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展。 在這一設(shè)計中，我 涉及 到了一個關(guān)鍵 系統(tǒng)模塊 —— 單片 機(jī) 系統(tǒng)模 塊 ，而目前單片機(jī)的種類是很繁多的 ， 主要有主流的 8位單片機(jī)和高性能的 32位單片機(jī)，結(jié)合 本設(shè)計 各方面因素 ， 8 位單片機(jī)對于本設(shè)計已經(jīng)是綽綽有余了，但 將用哪一種類 8的單片機(jī)呢。雖然有轉(zhuǎn)強(qiáng)的驅(qū)動電壓，但 I/O 口使用不比 51單片機(jī)方便 [11]。但數(shù)碼管只能是顯示 0—— 9的數(shù)據(jù)。使用時直接編寫軟件程序按一定的時序驅(qū)動即可。所以在本設(shè)計中，我們考慮用液晶顯示器件，雖然 12864液晶比 1602 液晶的功能強(qiáng)，不過在價格方面卻貴了好多。 4. 寫數(shù)據(jù)：輸入： RS=1， RW=0， D0D7為數(shù)據(jù)， E 為高脈沖。 常用的 A/D 芯片簡介 常用的 A/D 芯片有 AD0809， AD0832， TLC2543C 等幾種。它可以從主機(jī)高速傳輸轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。 17 Data input I 串行數(shù)據(jù)輸入端。在 4 個地址位被讀入地址寄存器后， I/O clk 將剩 下的幾位依次輸入。在 I/O clk 的下降沿時數(shù)據(jù)變化。 3） 能測交流電壓。R1電阻為 1K。如圖所示： 圖 6 芯片連接 第 頁 18 交流電壓從 out1 輸入，通過以上電路 整 流 濾波，從 out2 輸出較穩(wěn)定的直流電壓。 在單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)程序設(shè)計時，常用的是匯編語言和 C 語言。 主程序設(shè)計 主程序設(shè)計包括以下方面： 按照硬件電路對單片機(jī)位定義。 sbit input=P1^4。 sbit flag_4=P2^4。x0。 delay(5)。 } void init_1602()//對 1602 液晶的初始化函數(shù) { rs=0。 write_(0x01)。 uchar i,a[5]。i5。)。 } add=add+y。 第 頁 25 cs=0。 if(output)/*輸出 AD轉(zhuǎn)換結(jié)果 */ dat=dat|0x01。 long float dat_v。 break。 } } void main() { long float dat。 display(0,7,dat)。 } if(flag==1) dat1=dat。 第 頁 29 dat_aver=0。調(diào)試分了硬件和軟件調(diào)試。最后調(diào)試整個程序 [9]。 3） 檢查 A/D 轉(zhuǎn)換模塊程序。接上電源運行。因為平時所需要測量的被測電壓的電壓值不是一個定值，多多少少都有一些微小的變化。不能以元器件是否是最高性能作為選擇元器件的標(biāo)準(zhǔn)。 參考文獻(xiàn) [1]陳洪中 .數(shù)字電壓表 [M].北京： 水利電力出版社， 1989 [2]周立功 .單片機(jī)實驗與實踐 [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社 [3]吳國經(jīng) .單片機(jī)應(yīng)用技術(shù) [M].北京：中國電力出版社， 2020. [4]閻石 .數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) [M].北京：高等教育出版社， 2020 [5]譚浩強(qiáng) .C程序設(shè)計 [M].北京 :清華大學(xué)出版社 ,2020年 . [6]侯振鵬 .嵌入式 C語言程序設(shè)計 [M].北京：人民郵電出版社， 2020. [7]李光飛 李良兒 .單片機(jī) C程序設(shè)計 [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2020 [8]王港元