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正文內(nèi)容

基于單片機(jī)的數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(存儲(chǔ)版)

  

【正文】 程序 ............................................ 11 5 電壓表的調(diào)試及性能分析 ..................................... 13 調(diào)試與測(cè)試 ............................................... 13 性能分析 ................................................. 13 6 電路仿真圖 .................................................... 14 7 總結(jié) ............................................................ 15 參考文獻(xiàn) ......................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 主要參考資料 [1] 蔣廷彪 ,劉電霆 ,高富強(qiáng) ,方華 .單片機(jī)原理及應(yīng)用 .出版社 :重慶大學(xué)出版社 .出版時(shí)間 :2020 年 1 月第 2 次印刷 [2] 8051 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書電子電氣綜合實(shí)訓(xùn)系統(tǒng) .出版社 :北京精儀達(dá)盛科技有限公司 [3] 徐愛(ài)鈞 .智能化測(cè)量控制儀表原理與設(shè)計(jì) (第二版 )[M].北京 :北京航空航天大學(xué)出版 社 ,2020 [4] 吳金戌 ,沈慶陽(yáng) ,郭庭吉 .8051 單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用 [M].北京 :清華大學(xué)出版社 ,2020 [5] 張國(guó)勛 .縮短 ICL7135A/D 采樣程序時(shí)間的一種方法[ J] .電子技術(shù)應(yīng)用 . [6] 高峰 .單片微型計(jì)算機(jī)與接口技術(shù) [M].北京科學(xué)出版社 ,2020. 指導(dǎo)教師簽字 教研室主任簽字 2020屆本科課程設(shè)計(jì) 3 摘 要 數(shù)字電壓表的基本工作原理是利用 A/D 轉(zhuǎn)換電路將待測(cè)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),通過(guò)相應(yīng)換算后將測(cè)試結(jié)果以數(shù)字形式顯示出來(lái)的一種電壓表。通過(guò)仿真軟件 PROTUES 實(shí)現(xiàn)要求的硬件電路圖,實(shí)現(xiàn)測(cè)量電路電壓的功能。采用單片機(jī)的數(shù)字電壓表,將連續(xù)的模擬量如直流電壓轉(zhuǎn)換成不連續(xù)的離散的數(shù)字形式并加以顯示,從而精度高、抗干擾能力強(qiáng),可擴(kuò)展性強(qiáng)、集成方便,還可與 PC實(shí)時(shí)通信。 第 45天:確定總體方案。論文簡(jiǎn)單介紹了雙積分電路的原理、 ADC0808 的引腳及功能介紹、 74LS373芯片的引腳及功能,重點(diǎn)描述了高精度數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)思想,分析了軟、硬件各部分電路的工作原理、設(shè)計(jì)過(guò)程和調(diào)試過(guò)程,最后給出詳細(xì)的測(cè)試數(shù)據(jù)并且進(jìn)行了分析。本章重點(diǎn)介紹單片 A/D 轉(zhuǎn)換器以及由它們構(gòu)成的基于單片機(jī)的數(shù)字電壓表的工作原目前,由各種單片 A/D 轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的數(shù)字電壓表,已被廣泛用于電子及電工測(cè)量、工業(yè)自動(dòng)化儀表、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)等智能化測(cè)量領(lǐng)域,示出強(qiáng)大的生命力理。 LED數(shù)碼管顯示采用軟件譯碼動(dòng)態(tài)顯示。 電路原理圖 電路原理圖如圖 31 所示。 10 腳為 0808 的時(shí)鐘輸入端,由外部信號(hào)源提供。由于將多功能 8 位CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中, ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器, AT89C2051 是它的一種精簡(jiǎn)版本。 (6) 2 個(gè)讀寫中斷口線 。 XTAL2(20 引腳 ):片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端。 PROG 為該引腳的第二功能,在對(duì)片外存儲(chǔ)器編程時(shí),此引腳為編程脈沖輸入端。 (8)Pin1Pin8 為 輸入輸出腳,稱為 P1 口,是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/0 口。 (10)Pin10Pin17 為 輸入輸出腳,稱為 P3 口 。 (2) D0~D7: 8 位數(shù)字量輸出端口 。 ADC0808 的轉(zhuǎn)換原理 ADC 0808 采用逐次比較的方法完成 A/D 轉(zhuǎn)換,由單一的 +5V 電源供電。當(dāng)該信號(hào)為低電平時(shí),三態(tài)門打開(kāi),鎖存器中的數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)輸出線上,當(dāng)該信號(hào)為高電平時(shí),輸出線為高阻態(tài)。 開(kāi)始 顯示子程序 A/D 轉(zhuǎn)換子程序 初始化 圖 41 主程序流程圖 2020屆本科課程設(shè)計(jì) 11 判斷是否為 0 中斷顯示程序 設(shè)計(jì)中采用中斷的方式來(lái)讀取轉(zhuǎn)換完成的數(shù)據(jù)能節(jié)省 CPU 的資源 當(dāng)系統(tǒng)設(shè)置好后, 一旦數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完成,便會(huì)進(jìn)入外部中斷 0,然后在中斷中讀取轉(zhuǎn)換的數(shù)值,處理數(shù)據(jù)并送數(shù)碼管顯示輸出。 從圖中可以看出, 簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表與“標(biāo)準(zhǔn)”數(shù)字電壓表測(cè)得的絕對(duì)誤差均在 以內(nèi),這與采用 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器所能達(dá)到的理論誤差精度相一致,在一般的應(yīng)用場(chǎng)合可以完全滿足要求。另外,經(jīng)測(cè)試 ADC0808 可直接在 2MHz 的頻率下工作,這樣可省去分頻率 14024。循環(huán)顯示十進(jìn)制數(shù) MOV R4,00H 。4 路轉(zhuǎn)換的次數(shù)減一 JZ SB2 。 相加溢出后進(jìn)位 MOV A,R1 ADD A,01H DA A 2020屆本科課程設(shè)計(jì) 19 MOV R1,A LJMP SB1 DISP:MOV A,R1 。碼表 DB 6DH,7DH,07H,7FH,6FH TAB2:DB 0BFH,86H,0DBH,0CFH,0E6H 。如果溢出則跳轉(zhuǎn)到 L3 SB1:DJNZ R4,L1 。A/D 轉(zhuǎn)換芯片的地址加一 PUSH DPL 。R1 存放十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制后的低兩位 MOV R2,00H 。另外可以用軟件編程來(lái)校正測(cè)量值。在顯示控制程序中加入了對(duì)單路或多路循環(huán)按鍵的判斷。流程圖如圖 41 所示。當(dāng)加到該引腳的信號(hào)為高電平時(shí),外部數(shù)據(jù)選通 到內(nèi)部鎖存器,負(fù)跳變時(shí),數(shù)據(jù)鎖存到鎖存器中。 (8)A、 B、 C:轉(zhuǎn)換通道地址 ,控制 8 路模擬通道的切換。 芯片模型如圖 34 所示。在訪問(wèn)外部程序和 16 位外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí), P2 口送出高 8 位地址。通常 在使用時(shí)外接上拉電阻,用來(lái)驅(qū)動(dòng)多個(gè)數(shù)碼管。 (5)ALE/ PROG (30 引腳 ) ALE 為低八位地址鎖存允許信號(hào)。 GND(20 引腳 ): 接地 。 (4) 可編程串行通道 。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除 1000 次。 7 腳為 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志,當(dāng) A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí) 7腳輸出高電平。由于 ADC0808的參考電壓 VREF= VCC,所以轉(zhuǎn)換之后的數(shù)據(jù)要經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理,在數(shù)碼管上顯示出電壓值。 ADC0808 具有 8 路模擬量輸入端口,通過(guò) 3 位地址輸入端能從 8 路中選擇一路進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 數(shù)字電壓表( DigitalVoltmeter)簡(jiǎn)稱 DVM,它是采用數(shù)字化測(cè)量技術(shù),把連續(xù)的模擬量(直流輸入電壓)轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表。本文介紹一種基于 AT89C51 單片機(jī)的一種電壓測(cè)量電路。針對(duì)課程設(shè)計(jì)題目進(jìn)行設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)過(guò)程,設(shè)計(jì)要求說(shuō)明。1 本科課程設(shè)計(jì) 論文題目: 基于單片機(jī)的數(shù)字電壓表設(shè)計(jì) 姓 名: 學(xué) 號(hào): 院(系、部): 專 業(yè): 自動(dòng)化 班 級(jí): 指導(dǎo)教師: 完成時(shí)間: 2020 年 11 月 2020屆本科課程設(shè)計(jì) 2 物理與電子工程學(xué)院 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 專業(yè): 自動(dòng)化 班級(jí): 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 課程名稱 電子課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目 基于單片機(jī)的數(shù)字電壓表設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)目的、主要 內(nèi)容(參數(shù)、方法 )及要求 一、項(xiàng)目的目的: 基于 AT89C51單片機(jī)的數(shù)字電壓表設(shè)計(jì),強(qiáng)化動(dòng)手能力,為畢業(yè)設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。 工作量 2周時(shí)間,每天 3學(xué)時(shí),共計(jì) 42學(xué)時(shí) 進(jìn)度安排 第 1 天:召開(kāi)課程設(shè)計(jì)會(huì)議,下
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