【正文】 計算部分的軟件流程圖見圖 25 所示： 開 始1 0 0 m s 采 樣 處 理采 樣 值 除 二電 壓 值 B C D 轉(zhuǎn) 換所 測 信 號 為交 流 信 號測 量 值 乘 1 . 1 1返 回YN 圖 25 計算部分的流程圖 顯示部分的軟件設(shè)計 顯示部分的軟件相對比較簡單，只是把要顯示的數(shù)據(jù)送至單片機(jī)串口即可，在這一部分需要注意的是送顯示數(shù)據(jù)的順序，要先從最低位單元 R4 送，然后再送 R5,R6 和 R7。當(dāng)量程為 5V～ 50V 時，由 50V 對應(yīng)于 10KHZ,即 200HZ/V。 為了使采樣值更為精確，本設(shè)計中采用了滑動濾波的方法對采樣值進(jìn)行處理。 開 始電 壓 信 號 小 數(shù) 點處 理1 0 0 m s 采 樣 及 處 理F / V 變 換顯 示采 樣量 程 比 較返 回開 始T 1 = 1 否請 T I 位初 始 化禁 止 中 斷開 T 0 、 T 1關(guān) T 0 、 T 1存 T L 0 到 R 1返 回YN 圖 22 10ms 采樣流程圖 圖 23 量程處理程序 量程處理程序的設(shè)計 在量程處理程序中需要完成的功能應(yīng)為在所選量程下進(jìn)行信號的采樣，計算和顯示。 3. 子程序的設(shè)計 由系統(tǒng)的主程序流程圖可以看出，系統(tǒng)子程序的設(shè)計即為對采樣程序的設(shè)計和量程處理程序的設(shè)計以及超量程處理程序的設(shè)計。本設(shè)計的主程序流 程圖如圖 21 所示。 D0＝ 1 選擇內(nèi)部譯碼，也稱為編碼方式，該方式 SL0～ SL3 每時刻只能有一位為低電平。在 8279 初始化時把各種命令送入命令地址口，根據(jù)其特征位可以把命令存入相應(yīng)的命令寄存器，執(zhí)行程序時 8279 能自動尋址相應(yīng)的命令寄存器。 D4＝ 1 時（其 D3～ D0 位任意）有兩種不同作用。 D0 為 B 組顯示熄滅控制， D0＝ 1 時熄滅， D0＝ 0 恢復(fù)顯示。 D4 是地址自動加 1 控制， D4＝ 1 地址自動加 1， D4＝ 0 地址不加 1。 3）讀 FIFO/傳感器 RAM 命令 特征位 D7～ D5＝ 010。由于鍵盤最大 8 8＝ 64 個鍵，由 SL0～ SL2 接 3～ 8 譯碼器，譯碼器的 8 位輸出作為鍵盤掃描輸出線（列線）， RL0～ RL7 為輸入線（行線）。 D7～ D5 三位的狀態(tài)可組合出 8 種形式，分別對應(yīng) 8 種命令，故稱為命令特征位。 顯示數(shù)據(jù)只要寫入顯示 RAM 則可由顯示器顯示出來，因 此顯示數(shù)據(jù)寫入 RAM 的順序，決定了顯示的次序。 （ 9） OUTB0～ OUTB3：通常作為顯示信號的低 4 位輸出線。 （ 3） RD 、 WR ：讀、寫輸入控制線。 下面介紹各引腳功能。 在傳感器矩陣方式工作時，這個存儲器又是傳感器存儲器，它存放著傳感器矩陣中的每一個傳感器狀態(tài)。當(dāng)某一鍵閉合時，去抖電路被置位，延時 10ms后，再檢驗該鍵是否繼續(xù)閉合，并將該鍵的地址和附加的移位、控制狀態(tài)一起形成鍵盤數(shù)據(jù)，送入 8279 內(nèi)部 FIFO RAM（先入先出存儲器）。然后再經(jīng)過數(shù)據(jù)緩沖器 I/O 控制 FIFO/傳感器 RAM的狀態(tài)寄存器 鍵盤去抖動與控制 8 8FIFO/傳感器 RAM 控制與定時寄存器 顯示地址寄存器 16 8 顯示 RAM 顯示寄存器 定時與控制 掃描計數(shù)器 回復(fù) OUTA0~3 OUTB0~3 BD SL0~3 RL0~7 時鐘復(fù)位 D0~D7 RD WR CS A0 IRQ 圖 19 8279 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 CNTL/STB SHIFT 分頻，為鍵盤掃描提供適當(dāng)?shù)闹鹦袙呙桀l率和顯示時間 。 8279 的組成和基本工作原理 圖 19 為 8279 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。由 P P0 組成 16 位地址總線；由 P0 分時復(fù)用為 數(shù)據(jù)總線；由 ALE、 PSEN 、 RST、 EA 、與 P3 口中的 INT0 、 INT1 、 T0、 T WR 、 RD 共10 個引腳組成控制總線。上電時，考慮到振蕩器有一定的起振時間，該引腳上高電平必須持續(xù) 10ms 以上才能保證有效復(fù)位。除作為準(zhǔn)雙向 I/O 接口使用外，還具有第二功能，見表22。 /輸出引腳 ～ ： P0 口的 8 個引腳。 三 .外部引腳說明 MCS51 系列單片機(jī)芯片有 40個引腳。 ⑽ 2 個 16 位定時器 /計數(shù)器。 ⑵ 片內(nèi)帶振蕩器，振蕩頻率 fosc 范圍為 ～ 12MHZ；可有時鐘輸出。 LM331 由 7 腳輸入電壓，由 5 腳輸入偏置電流， 5 腳最大保持電壓為 7Vs,2 腳的參考電壓為 。這類器件的高精度，高線性度，低溫移及單調(diào)性的組合所提供的性能是其它技術(shù)難以實現(xiàn)的。分壓比的選擇由單片機(jī)的 和 來控制。而 1 檔， 10 檔， 100 檔則是應(yīng)用放大電路來完成的，它們則是用來測量較小的電壓的。 2. 量程自動轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計 在儀表的設(shè)計過程中，量程轉(zhuǎn)換的設(shè)計是相當(dāng)重要的。電路輸入交流信號的正半波時，同相連接的比較器 U9 輸出高電平，模擬開關(guān) X 接通運放 U10 輸出信號送后續(xù)的模擬信號與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換單元；電路輸入交流信號的負(fù)半波時，比較器 U9 輸出低電平，模擬開關(guān) X 接通反相器 U11 的輸出信號送后續(xù)的模擬信號與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換單元。本設(shè)計框圖如圖 11 所示： 圖 11 設(shè)計總框圖 在以后的各節(jié)中，將分別介紹各個部分的設(shè)計。在軟件部分，詳細(xì)闡述了各個模塊電路的軟件設(shè)計方法和設(shè)計中的細(xì)節(jié)。 Modularity 目 錄 緒論 ............................................................................................................................. 1 第一篇 硬件部分的設(shè)計 ............................................................................... 1 1. 數(shù)據(jù)采集部分的設(shè)計 ........................................................................................... 2 交流信號和直流信號的采樣 ................................................................................ 2 2. 量程自動轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計 ................................................................................... 4 3. 模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的設(shè)計 ........................................................................................... 5 4. 控制電路的設(shè)計 ................................................................................................... 7 總體概況 ............................................................................................................. 7 一 .主要功能 .............................................................................................................. 7 二 .內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 ....................................................................................................... 8 三 .外 部引腳說明 ....................................................................................................... 9 單片機(jī)在系統(tǒng)中的應(yīng)用 ......................................................................................11 5. 顯示部分的設(shè)計 ................................................................................................. 12 鍵盤顯示 8279 芯片 ............................................................................................ 12 8279 的組成和基本工作原理 .............................................................................. 13 8279 引腳及功能 ................................................................................................ 15 8279 的工作方式及命令字格式 ........................................................................... 17 第二篇 軟件系統(tǒng)的設(shè)計 ............................................................................. 23 1. MCS51 單片機(jī)匯編語言 .................................................................................... 23 2. 主程序的設(shè)計 ..................................................................................................... 23 3. 子程序的設(shè)計 ..................................................................................................... 25 采樣程序的設(shè)計 ................................................................................................. 25 量程處理程序的設(shè)計 ......................................................................................... 26 采樣 及其處理程序 ........................................................................................... 26 計算部分的設(shè)計 .............................................................................................. 28 顯示部分的軟件設(shè)計 ....................................................................................... 29 超量程處理 ....................................................................................................... 29 4. 系統(tǒng)程序清單 ..................................................................................................... 29 設(shè)計總結(jié) .................................................................................................................. 41 參考文獻(xiàn) ..........................................