【正文】 在電子電路中，地線有系統(tǒng)地、機(jī)殼地（屏蔽地）、數(shù)字地（邏輯地）和模擬地等。 時(shí)按動(dòng)按鍵調(diào)整 顯示數(shù)值 ，顯示結(jié)果 不停跳變 不穩(wěn)定 ， 檢查后發(fā)現(xiàn)按鍵電北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 路虛接，修復(fù)后結(jié)果能正常顯示 。原理圖 完成 后將其導(dǎo)入 PCB界面，經(jīng)手動(dòng)布線畫出 PCB， 然后按照 PCB 在銅板 上 打印，腐蝕，鉆孔， 進(jìn)行 元器件焊接 等一系列操作過程 ， 完成實(shí)物做出設(shè)計(jì)成品 。 5．經(jīng)過 調(diào)試修改后的程序應(yīng)進(jìn)行規(guī)范 化， 消 除 修改的痕跡，以便于交流和借鑒，也為以后的軟件模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化打下基礎(chǔ)。這樣的設(shè)計(jì)有利于程序代碼的優(yōu)化，而且便于設(shè)計(jì)、調(diào)試和維護(hù) ，還可以 實(shí)現(xiàn) 將遙控接收器所要完成的功能分別編寫和調(diào)試。 其結(jié)構(gòu)上 是把 4 個(gè)硅二極管接成橋式整流電路之后封裝在一起用塑料包裝起來， 引出 4 個(gè)腳，其中 2 個(gè)腳接交流電源，用 ~~符號(hào)表示， 2個(gè)腳是直流輸出，用 + 表示。 表 設(shè)定 DDRAM 地址指令 指令功能 指令編碼 執(zhí)行 時(shí)間 /us RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 設(shè)定 DDRAM 地址 0 0 1 DDRAM 的地址（ 7位） 40 功能：設(shè)定下一個(gè)要存入數(shù)據(jù)的 CGRAM 的地址。 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 表 光標(biāo)歸位指令 指令功能 指令編碼 執(zhí)行 時(shí)間 /ms RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 光標(biāo)歸位 0 0 0 0 0 0 0 0 1 X 功能： 1 把光標(biāo)撤回到顯示器的左上方 。 DDRAM 就是顯示數(shù)據(jù) RAM，用來寄存待顯示的字符代碼。 過熱保護(hù) 。梯型網(wǎng)絡(luò)中其他電容的等效節(jié) 點(diǎn)接到 REF。時(shí)序圖如圖 。 I/O CLOCK 從主機(jī)串行接口上接收到一個(gè) 10 至 16 個(gè)時(shí)鐘的序列。 1LSB MAX； 片內(nèi)系統(tǒng)時(shí)鐘； CMOS 工藝。它是系統(tǒng)原始 的 復(fù)位方式，發(fā)生在開機(jī)加電時(shí)，是系統(tǒng)自動(dòng)完成的。 晶振電路 的設(shè)計(jì) 在單片機(jī)系統(tǒng) 正常工作 中 晶振發(fā)揮著不可 替代 的作用 ， 作為單片機(jī)運(yùn)行的基礎(chǔ)，它結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部電路產(chǎn)生單片機(jī)所需要的時(shí)鐘頻率， 這為 單片機(jī) 系統(tǒng)提供了基本的時(shí)鐘信號(hào)， 而 單片機(jī)晶振提供的時(shí)鐘頻率越高，單片機(jī)的運(yùn)行速度越快，單片機(jī)一切指令的執(zhí)行都是 以 單片機(jī)晶振提供的時(shí)鐘頻 率 為基礎(chǔ) 。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單 片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置 ALE 禁止位無效。 RST：復(fù)位輸入。在使用 8位地址（如 MOVX RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P2口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。作為輸出口 ， 每位能驅(qū)動(dòng) 8 個(gè)TTL 邏輯電平。 使用 Atmel 公司高密度非 易失性存儲(chǔ)器 技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51產(chǎn)品指令和引腳完 全兼容 。 6． 3個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器。 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 第 單片機(jī)及外圍電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)系統(tǒng) 單片機(jī) 是整個(gè) 數(shù)字電壓 表 系統(tǒng)的核心。硬件結(jié)構(gòu)與軟件方案會(huì) 相互影響，為了使整個(gè)系統(tǒng)整合統(tǒng)一，需要考慮到 ：軟件能實(shí)現(xiàn)的功能盡可能由軟件實(shí)現(xiàn)，以簡(jiǎn)化硬件結(jié)構(gòu)。二是系統(tǒng)配置，即按照系統(tǒng)功能要求配置外圍設(shè)備，如鍵盤、顯示器、打印機(jī)、A/D、 D/A 轉(zhuǎn)換器等，要設(shè)計(jì) 相應(yīng) 的接口電路。 綜上所述，選用 LCD1602 顯 示模塊可以 完全 滿足數(shù)字電壓表的數(shù)顯 需求 。 LCD1602晶顯示屏是以若干個(gè) 5 7/8 或 5 10/11 點(diǎn)陣塊組成的顯示字符群，每個(gè)點(diǎn)陣塊為一個(gè)字符位，字符間距和行距都為一個(gè)點(diǎn)的寬度。 從設(shè)計(jì) 指標(biāo)來看 ， 通過比較壓頻變換型、電容陣列逐次比較型、Σ Δ型等集中典型 AD 轉(zhuǎn)換器，來論證我們從 轉(zhuǎn)換精度 的角度出發(fā) 應(yīng) 采用 電容逐次比較型 的轉(zhuǎn)換器。 逐次比較型 AD是 由一個(gè)比較器和 DA轉(zhuǎn)換器通過逐次比較邏輯構(gòu)成，從 MSB開始，順序地對(duì)每一位將輸入電壓與內(nèi)置 DA 轉(zhuǎn)換器輸出進(jìn)行比較，經(jīng) n 次比較而輸出數(shù)字值。它內(nèi)部集成了8k 的 flash 程序存儲(chǔ)器，這種 flash 存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除 1000 次之多， 使程序調(diào)試非常方便。 4. 用 TLC1549 實(shí)現(xiàn)數(shù)字 量的轉(zhuǎn)換 。 數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)是 生產(chǎn) 許 多數(shù)字化儀表 產(chǎn)品 的核心與基礎(chǔ)。 (4)提高安全性 。首先是 A/D 轉(zhuǎn)換器： 20世紀(jì) 90年代世界各國相繼研發(fā)了新的 A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)。目前世界上美國 FLUKE 公司在直流和低頻交流電量的校準(zhǔn)領(lǐng)域居 于 國際先進(jìn)水平。而且隨著高新 電子技術(shù)的發(fā)展， 電壓值的測(cè)量在轉(zhuǎn)向高精度發(fā)展 ， 由此看來 數(shù)字電壓表 是 一種必不可少的測(cè)量?jī)x器。 software used C programming language which is strong readability. After theoretical research, principle design and debugging, the experimental results suppose it is feasible of choosing this program . Key words: Digital Voltmeter Microcontoller LCD A/D conversion 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） IV 目 錄 前 言 ....................................................1 第 1 章 整體設(shè)計(jì) .............................................4 第 節(jié) 設(shè)計(jì)指標(biāo) ...........................................4 第 節(jié) 設(shè)計(jì)方案的論證 ......................................4 第 節(jié) 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) .......................................6 第 節(jié) 小結(jié) ...............................................7 第 2章 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) .......................................8 第 節(jié) 硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 ..................................8 第 節(jié) 單片機(jī)及外圍電路設(shè)計(jì) ................................9 第 3章 軟件程序設(shè)計(jì) ........................................27 第 節(jié) 軟件設(shè)計(jì)要求 ......................................27 第 節(jié) 程序流程 ..........................................28 第 節(jié) 小結(jié) ..............................................28 第 4章 制作與調(diào)試 .........................................29 第 節(jié) 電路板的制作 ......................................29 第 節(jié) 調(diào)試 ..............................................29 第 5章 數(shù)字電壓表的抗干擾設(shè)計(jì) ...............................31 第 節(jié) 硬件系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)硬件 .............................31 第 節(jié) 軟件系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì) ...............................32 第 節(jié) 小結(jié) ..............................................32 結(jié) 論 ...................................................34 附 錄 ...................................................35 參考 文獻(xiàn) ...................................................45 致 謝 ...................................................47 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 前 言 21 世紀(jì)是一個(gè)數(shù)字化的時(shí)代，各式各樣的數(shù)字 化 產(chǎn)品如雨后春筍般 出現(xiàn)并被 應(yīng)用在 科學(xué)研究、工業(yè) 和 生產(chǎn)生活等各領(lǐng)域 ，發(fā)揮著無可比擬的作用 。 若有不實(shí)之處，本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。 本人簽名： 年 月 日 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II 自動(dòng)選檔數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì) 自動(dòng)化專業(yè) 0902班 學(xué)號(hào) 111111111 指導(dǎo)教師 王凌 摘 要 數(shù)字電壓表自誕生以來被廣泛應(yīng)用于工控，教學(xué)及社會(huì)生產(chǎn)中 ,需要 測(cè)量 電壓電流值的各種場(chǎng)所。 而現(xiàn)在， 數(shù)字電壓表 作為現(xiàn)代工業(yè) 和生產(chǎn)生活中重要工具 ，它 不但 開拓了電子測(cè)量領(lǐng)域的先河， 而且 正朝著高準(zhǔn)確度、智能化、低成本的方向發(fā)展 ，成為人們青 睞的測(cè)量工具之一 。另外，由于數(shù)字式儀器具有讀數(shù)準(zhǔn)確方便、精度高、誤差小、靈敏度高和分辨率高、測(cè)量速度快等特點(diǎn)而倍受 人們 青睞，數(shù)字式電壓表就是基于這種需求而發(fā)展起來的。 比 如該公司生產(chǎn)的“ 4700A”多北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 功能校準(zhǔn)器和“ 8505”微機(jī)數(shù)字多用電壓表，可用 8位顯示，直流精度可達(dá)到十百萬分之五，讀數(shù)分辨力 0． 1pV，帶有 A/D 轉(zhuǎn)換模式、數(shù)據(jù)輸出接口型 IEEE488，具有比率測(cè)量軟件校準(zhǔn)和有交流電阻、電流選件。如 四斜率 A/D 轉(zhuǎn)換技術(shù) 、 余數(shù)再循環(huán)技術(shù)、自 動(dòng)校準(zhǔn)技術(shù)、固態(tài)真有效值轉(zhuǎn)換技術(shù) 、約瑟夫森效應(yīng)基準(zhǔn)源 、智能化專用芯片 等，這些新技術(shù)使數(shù)字電壓表向高準(zhǔn)確度、高可靠性及智能化、低成本方向發(fā)展。 儀器儀表在設(shè)計(jì)和使用中的安全性，對(duì)生產(chǎn)廠家和廣大用戶都至關(guān)重要。以 單片機(jī)式 數(shù)字電壓表 技術(shù) 為核心，可以擴(kuò)展成各種通用數(shù)字儀表、專用數(shù)字儀表及各種非電量的數(shù)字北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 化儀表（如：溫度計(jì)，濕度計(jì)，酸度計(jì)，重量，厚度儀等），覆蓋了電子電工測(cè)量，工業(yè)測(cè)量，自動(dòng)化儀表等各個(gè)領(lǐng)域。 5. 核心控制部件采用單片機(jī)控制， 充分 利用單片機(jī)資源。同時(shí) STC89C52 具有 256 8? 字節(jié)內(nèi)部 RAM, 32 位輸出 /輸入口線， 3 個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器， 6個(gè)中斷源 2 級(jí)中斷處理能力，具有 低功耗空閑 和掉電兩種節(jié)電模式。其電路規(guī)模屬于中等。因此，我 選用德州儀器制造的 TLC1549 芯片， 由于 TLC1549 采用 CMOS 工藝 ， 內(nèi)部具有自動(dòng)采樣保持、可按比例量程校準(zhǔn)轉(zhuǎn)換范圍、抗噪聲干擾功能，而且開關(guān)電容設(shè)計(jì)使在滿刻度時(shí) 最大 總誤差僅為 177。 主控制驅(qū)動(dòng) IC 為HD44780 及其他公司全兼容 IC 如： NT3881 NOVATEK KS0066 SAMSUNG SPLC78A01 SUNPLUS。 第 系統(tǒng) 總體設(shè)計(jì) 圖 系統(tǒng) 總體設(shè)計(jì) 框 圖 STC89C52 顯 示 電路 Ａ /Ｄ 轉(zhuǎn) 換 電 路 交直流輸入 電 路 穩(wěn)壓電源電路 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖如圖 所示， 整個(gè)系統(tǒng)的 工作原理：輸入的電壓經(jīng) 交直流輸入電路 ， 將采樣電壓發(fā)送到 TLC1549,然后由 TLC1549 將模擬電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字量輸 出送至 單片機(jī)處理。在本系統(tǒng)中， STC89C52 單片機(jī)內(nèi)部的功能單元已經(jīng)能夠滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要，不需要系統(tǒng)擴(kuò)展。但必須注意，由軟件實(shí)現(xiàn)的硬件功能，其相應(yīng)時(shí)間要比直接用硬件實(shí)現(xiàn)來得長(zhǎng)，而且占用 CPU 時(shí)間。在考慮經(jīng)濟(jì)性和滿足需求前提下，本系統(tǒng)選用 STC 公司生產(chǎn)的 8 位 89C52 單片機(jī)作為整個(gè)系統(tǒng)的控制中心。 7． 8個(gè)中斷源。 片上 Flash 允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于 常規(guī)編程器 。對(duì) P0 端口寫 “1” 時(shí)，引腳用作高阻抗輸入 。 此外， 和 分別作定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2的外部計(jì)數(shù)輸入（ ）和定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 的觸發(fā)輸入（ ）。在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí) ， P2 口也接收高 8 位