基于單片機(jī)的數(shù)字電壓表的課程設(shè)計(jì)(存儲(chǔ)版)
【正文】 TABLE 取碼 課 程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 18 18 MOVC A,A+DPTR CALL WRITE2 。到 TABLE 取碼 MOVC A,A+DPTR CALL WRITE2 。到 TABLE2 取碼 RET WRITE3: MOV R1,40H 。送命令 CLR RW CLR E CALL DELAY SETB E RET WRITE1: MOV R1,00H 。清屏 CALL ENABLE MOV P1,38H 。 在此向帶領(lǐng)我們這次課程設(shè)計(jì)的老師 和互幫互助的同學(xué)們 說(shuō)聲：謝謝！ 課 程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 14 14 參考文獻(xiàn) [1] 李群芳 .單片機(jī) 原理、接口及 應(yīng)用 [M].北京：清華大學(xué)出版社， 2021 [2] 彭為等 .單片機(jī)典型系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例精講 [M].北京：電子工業(yè)出版社， 2021 課 程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 15 15 附錄 1 源程序 ORG 0000H AJMP MAIN MAIN: MOV R3,0 MOV R4,0 MOV R5,01H 。在 Proteus ISIS 編輯窗口中單擊開(kāi)始仿真按鈕， LCD 液晶 顯示相應(yīng)的電壓值。 課 程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 11 11 5 系統(tǒng)軟件 程序的 設(shè)計(jì) 根據(jù)需要，可將系統(tǒng)軟件按照功能劃分為 4 個(gè)模塊，分別是主程序模塊、 A/D轉(zhuǎn)換模塊、液晶顯示模塊 ?？刹捎貌樵兎绞剑合茸x入狀態(tài)字，再判斷忙標(biāo)志位，最后寫(xiě)命令字。讀狀態(tài)字流程如圖 7所示。 A：背光控制正電源， K：背光控制地。其中字段顯示與 LED 顯示相似，只要送對(duì)應(yīng)的信號(hào)到相應(yīng)的管腳就能顯示。 OE：允許輸出信號(hào)。單片機(jī)的復(fù)位方式可由手動(dòng)復(fù)位方式完成。 9 腳為 A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出允許控制，當(dāng) OE 腳為高電平時(shí)， A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)從該端口輸出。左邊的工程窗口包含一個(gè)工程的目標(biāo)（ target）、組（ group）和項(xiàng)目文件。在編譯方面，它也支持 IAR、 Keil 和 MPLAB 等多種編譯器。 課 程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 3 3 3 軟件仿真電路設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)思路 多路數(shù)字電壓表應(yīng)用系統(tǒng)硬件電路由單片機(jī)、 A/D 轉(zhuǎn)換器 和 LCD 顯示電路組成 。 2 設(shè)計(jì)原理及要求 本設(shè)計(jì)是利用單片機(jī) AT89C51 與 ADC0808 設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電壓表，測(cè)量 0－ 5V之間的直流電壓值， LCD 液晶 顯示，但要求使用的元器件數(shù)目最少。與此同時(shí)，由 DVM 擴(kuò)展而成的各種通用及專用數(shù)字儀器儀表，也把電量及非電量測(cè)量技術(shù)提高到嶄新水平。數(shù)字電壓表的核心部件就是 A/D 轉(zhuǎn)換器。當(dāng)輸入電壓為 ，輸出的數(shù)據(jù)值為 255（ 0FFH），因此最大分辨率為 （ 5/255）。 仿真軟件簡(jiǎn)介 Proteus 6 Professional ISIS 6 Professiona 軟件它不僅具有其它 EDA 工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。 Keil C51 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境主要由菜單欄、工具欄、源文件編輯窗口、工程窗口和輸出窗口五部分組成。 設(shè)計(jì)過(guò)程 簡(jiǎn)易數(shù)字電壓測(cè)量電路由 A/D 轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理及顯示控制等 組成。 時(shí)鐘電路 單片機(jī)工作的時(shí)間基準(zhǔn)是由時(shí)鐘電路提供的，在單片機(jī)的 XTAL1 和 XYAL2 兩個(gè)管腳接一只晶振及兩只電容就構(gòu)成了單片機(jī)的時(shí)鐘電路，電路中電容器 1C 和 2C 對(duì)振蕩頻率有微調(diào)作用，通常取 (30177。主要由比較器、環(huán)形分配器、控制門、寄存器與 D/A 轉(zhuǎn)換器組成。 EOC：轉(zhuǎn)換完成信號(hào)，當(dāng) EOC 上升為高電平時(shí)，表明內(nèi)部 A/D 轉(zhuǎn) 換已完成。 系統(tǒng)中采用 LCD1602 作為顯示器件輸出信息。 VDD：電源端 ， VEE：亮度控制端（ 15V）， VSS：接地端。 1）清屏操作是指輸入某命令字后即能將整個(gè)屏幕顯示的內(nèi)容全部清除； 2）光標(biāo)復(fù)位：將光標(biāo)送到初始位；其中的＊號(hào)為任意，高低電平均可； 3）模式設(shè)置：設(shè)光標(biāo)移動(dòng)方向并指定整體顯示，是否移動(dòng)。 Set DDRAM address 命令如表 3 所示。 A/D 轉(zhuǎn)換程 序 A/D 轉(zhuǎn)換程序的功能是采集數(shù)據(jù)，在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中占有很高的地位。 仿真測(cè)試表明，系統(tǒng)性能良好，測(cè)量讀數(shù)穩(wěn)定易讀、更新速度合理，直流電壓測(cè)量范圍為 ～ ，最小分辨率為 ，滿足任務(wù)書(shū)指標(biāo)要求。內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器起始地址 MOV DPTR,7FF8H 。+1 CALL ENABLE RET DD2: MOV P1,81H 。顯示到 LCD INC R1 CJNE A,00H,A1 。顯示到 LCD INC R1 DJNZ R7,A2 。顯示 CALL WRITE3 。到 TABLE2 取碼 RET ENABLE: CLR RS 。PPP是 LCD第二行顯示 RAM中 40H 到 43H中的數(shù)據(jù) DELAY6: MOV R6,255 PP: MOV R3,255 PP1: NOP NOP NOP NOP DJNZ R3,PP1 DJNZ R6,PP 課 程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 17 17 INC R0 CJNE R0,38H,MAIN11 SJMP MAIN SJMP $ DD1: MOV P1,01H 。 本設(shè)計(jì)參考了 教材上 89C51 與 ADC0808 轉(zhuǎn)換的接口連線 ， 設(shè)計(jì)出電路圖的連線， 從 并 中理解了許多基本的知識(shí)和接線方法，在程序的設(shè)計(jì) 與電壓表調(diào)試的過(guò)程中 中遇到了很多的問(wèn)題， 剛開(kāi)始時(shí) LCD 屏 根本不顯示 ， 經(jīng)過(guò)仔 細(xì)地檢查電路和修改程序 ， 程序轉(zhuǎn)移到單路 循環(huán) 顯示，功夫不負(fù)有心人，最后終于調(diào)試成功。 圖 12 A/D轉(zhuǎn)換程序流程圖 課 程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 12 12 6 系統(tǒng)仿真 首先采用 Keil μ Vision 編譯器進(jìn)行源程序編譯及仿真調(diào)試，調(diào)試好程序后將目標(biāo)文件導(dǎo)入 Proteus 進(jìn)行軟件調(diào)試。 圖 9 LCD初始化流程圖 圖 10 LCD顯示程序流程圖 2． LCD 顯示程序設(shè)計(jì) LCD 顯示程序的設(shè)計(jì)一般先要確定 LCD 的初始化、光標(biāo)定位、確定顯示字符后，顯示流程如圖 10 顯示。 7） CGRAM 地址設(shè)制：將 6位 CGRAM 地址寫(xiě)入地址指針計(jì)數(shù)器 AC 中； 8） DDRAM 地址設(shè)制：將 7位 CGRAM 地址寫(xiě)入地址指針計(jì)數(shù)器 AC 中； 9）讀 BF 和 AC： B 為最高位忙的標(biāo)志， F 為標(biāo)志位； 10）寫(xiě)數(shù)據(jù)：將數(shù)據(jù)按要求寫(xiě)入到對(duì)應(yīng)的單元； 11）讀數(shù)據(jù)：讀相應(yīng)單元內(nèi)的數(shù)據(jù)； 0 0 寫(xiě)命令操作 (初始化，光標(biāo)定位等 ) 0 1 讀狀態(tài)操作 (讀忙標(biāo)志位 ) 1 0 寫(xiě)數(shù)據(jù)操作 (要顯示內(nèi)容 ) 1 1 讀數(shù)據(jù)操作 (可以把顯示存儲(chǔ)區(qū)中的數(shù)據(jù)反讀出來(lái) ) 課 程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 9 9 表 2 命令字 指 令名稱 控制信號(hào) 控制代碼 RS RW D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 清屏 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 光標(biāo)復(fù)位 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 模式設(shè)置 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 顯示開(kāi)關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 無(wú)標(biāo)畫(huà)面滾動(dòng) 0 0 0 0 0 1 S/C RL * * 功能設(shè)置 0 0 0 0 1 DL N F * * CGRAM 地址設(shè)制 0 0 0 1 A5 A4 A3 A2 A1 A0 DDRAM 地址設(shè)制 0 0 1 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 讀 BF和 AC 0 1 BF AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 寫(xiě)數(shù)據(jù) 1 0 數(shù) 據(jù) 讀數(shù)據(jù) 1 1 數(shù) 據(jù) (3)寫(xiě)命令字 由表 2 可知當(dāng) RS=0， R/W=0 時(shí)，才可以通過(guò)單片機(jī)或用戶指令把數(shù)據(jù)寫(xiě)到 LCD模塊，此時(shí)就對(duì) LCD 進(jìn)行調(diào)制。同時(shí)可以保持一段時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)讀狀態(tài)字的功能。 R/W：讀寫(xiě)控制線， R/W=0 寫(xiě)操作； R/W=1 讀操作。 A L ED0D1D2D3D4D5D6D7A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A 1 0A 1 1A 1 2G NDA L EA 1 3A
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