【正文】 5BH,4FH,66H。將整數(shù)的數(shù)碼管顯示小數(shù)點(diǎn) GO1: MOV P0,A。將小數(shù)的百分位清零 GO : MOV R2,3。將變換結(jié)果的余數(shù)放入 A 中，準(zhǔn)備十分位變換 MOV B,5。在脈沖下降沿啟動(dòng)轉(zhuǎn)換 JNB EOC,$。初始化定義 LED1 EQU 30H LED2 EQU 31H LED3 EQU 32H。 為了簡(jiǎn)化數(shù)字式直流電壓表的電路設(shè)計(jì)，在 LED 驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)上，可以利用單片機(jī) P0 口上外接的上拉電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)，即將 LED 的 AG 段顯示引腳和 DP 小數(shù)點(diǎn)顯示引腳并聯(lián)到 P0 口與上拉電阻之間，這樣，就可以加大 P0口作為輸出口德驅(qū)動(dòng)能力，使得 LED 能按照正常的亮度顯示出數(shù)字，如圖 643所示。 圖 642 4位 LED引腳 對(duì)于這種結(jié)構(gòu)的 LED 顯示器，它的體積和結(jié)構(gòu)都符合設(shè)計(jì)要求，由于 4位 LED 陰極的各段已經(jīng)在內(nèi)部連接在一起，所以必須使用動(dòng)態(tài)掃描方式（將所有數(shù)碼管的段選線并聯(lián)在一起，用一個(gè) I/O 接口控制）顯示。 原理圖 圖 632 顯示模塊 LED 數(shù)碼管 ⑴ LED 基本結(jié)構(gòu) LED 是發(fā)光二極管顯示器的縮寫。 EOC： A／ D 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，輸出，當(dāng) A／ D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸出一第六章 硬件電路設(shè)計(jì) 15 個(gè)高電平（轉(zhuǎn)換期間一直為低電平）。 圖 631 引腳圖 (1)主要特性 1） 8 路輸入通道， 8 位 A／ D 轉(zhuǎn)換器，即分辨率為 8 位。10PF。 XTAL1：震蕩器反相放大器及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。此外，這個(gè)引腳會(huì)微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置 ALE 無(wú)效。 P3 口除了作為一般的 I/O 口外，更重要的用途是它的第二功能，如下表所示： 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 12 端口引腳 第二功能 RXD TXD INT0 INT1 T0 T1 WR RD P3 口還接收一些用于閃爍存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。 P2 口： P2 口是一個(gè)內(nèi)部帶有上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 電路。作為輸出口時(shí)，每一個(gè)管腳都能夠驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 電路。三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 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。 電壓極性檢測(cè)電路 電壓極性檢測(cè)電路采用過(guò)零比較器檢測(cè)負(fù)電壓的方式實(shí)現(xiàn)的，運(yùn)算放大器LM324 的反向端接地， 同向端通過(guò) 100K 電阻接輸入信號(hào)。但芯片只能完成 A/D轉(zhuǎn)換功能，要實(shí)現(xiàn)顯示功能還需配合其它驅(qū)動(dòng)芯片等，使得整部分硬件電路板布線復(fù)雜，加重了電路設(shè)計(jì)和實(shí)際焊接的工作。 ⑷盡量使用較少的元器件。 (3)輸入阻抗高 :一般可達(dá) 1000 兆歐以上，而且工作時(shí)零電流很小，一般可達(dá) 10^10 安。 模塊化系統(tǒng) 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 4 某些專用 單片機(jī) 設(shè)計(jì)用于實(shí)現(xiàn)特定功能，從而在各種 電路 中進(jìn)行模塊化應(yīng)用，而不要求使用人員了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過(guò)程控制等領(lǐng)域，大致可分如下幾個(gè)范疇： 智能儀器 單片機(jī) 具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈 活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的 傳感器 ，可實(shí)現(xiàn)諸如電壓、電流、 功率 、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長(zhǎng)度、硬度、元素、壓力等物理量的測(cè)量。事實(shí)上單片機(jī)是世界上數(shù)量最多處理器，隨著單片機(jī)家族的發(fā)展壯大，單片機(jī)和專用處理器的發(fā)展便分道揚(yáng)鑣。它最早是被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。使其精度達(dá)到與模擬電壓表一樣精確甚至更高。模擬式電壓表是指針式的，多用磁電式電流表作為指示器 ，并在表盤上刻以電壓刻度。 編號(hào) 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文 題 目 基于單片機(jī)的數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 系 部 電氣工程系 專 業(yè) 機(jī)電一體化 班 級(jí) 指導(dǎo)教師 顧問教師 二 〇 一二 年 十 月摘要 I 摘要 本文介紹了一種基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)。根據(jù)測(cè)量結(jié)果的顯示方式及測(cè)量原理不同，電壓測(cè)量?jī)x器可分為兩大類：模擬式電壓表 (AVM）和數(shù)字式電壓表（ DVM）。不過(guò)目前可以通過(guò)技術(shù)手段來(lái)縮小誤差。同時(shí)，學(xué)習(xí)使用單片機(jī)是了解計(jì)算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。在很多方面單片機(jī)比專用處理器更適合應(yīng)用于 嵌入式系統(tǒng) ，因此它得到了廣泛的應(yīng)用。因此，單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。 醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域 單片機(jī) 在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當(dāng)廣泛，例如醫(yī)用呼吸機(jī)，各種分析儀，監(jiān)護(hù)儀，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。 (2)靈敏度高 :一般可做到 10 微伏至 1 微伏，目前已有 10^9 伏數(shù)量級(jí)的儀表。 ⑶電壓顯示用 4 位一體的 LED 數(shù)碼管顯示，至少能夠顯示兩位小數(shù)。 其中， A/D 轉(zhuǎn)換器將輸入的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量， 它是數(shù)字電壓表的一個(gè)核心部件，對(duì)它的選擇一般有兩種選擇方案： 雙積分 A/D 轉(zhuǎn)換器 MC14433，它有多路調(diào)制的 BCD 碼輸出端和超量程輸出端，采用動(dòng)態(tài)掃描顯示，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。 第四章 總體設(shè)計(jì) 7 總 體 設(shè)計(jì)框圖 圖 431 總體 設(shè)計(jì) 框 圖淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 8 第五章 設(shè)計(jì)原理圖 設(shè)計(jì)原理圖 圖 511 設(shè)計(jì)原理圖 第六章 硬件電路設(shè)計(jì) 9 第六章 硬件電路設(shè)計(jì) 信號(hào)調(diào)理模塊 該部分主要實(shí)現(xiàn)的功能是自動(dòng)量程切換和電壓變換，模塊主要由電壓極性檢測(cè)電路、電壓范圍粗測(cè)電路、電壓變換電路三部分組成。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。全靜態(tài)工作： 0Hz24MHz 片 內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 (2)引腳描述 VCC： 電源電壓 GND： 地 P0 口： P0 口是一組 8 位漏極開路雙向 I/O 口，即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。閃爍編程時(shí)和程序校驗(yàn)時(shí)， P1 口接收低 8 位地址。對(duì) P3 口寫如 “1”時(shí)，它們被內(nèi)部電阻拉到高電平并可作為輸入端時(shí)，被外部拉低的 P3 口將用電阻輸出電流。這個(gè)位置后只有一條 MOVX 和 MOVC 指令A(yù)LE 才會(huì)被應(yīng)用。第六章 硬件電路設(shè)計(jì) 13 閃爍存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上 +12V 的編程允許電壓 VPP，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 VPP。10PF，而如果使用陶瓷振蕩器建議選擇40PF177。是目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用最廣泛的 8 位通用 A/D 芯片 。 START： A／ D 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)脈沖輸入端，輸入一個(gè)正脈沖（至少 100ns 寬）使其啟動(dòng)（脈沖上升沿使 0809 復(fù)位，下降沿啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換）。 GND： 接 地。 4LED 顯示器引腳如圖所示，是一個(gè)共陰極接法的 4 位 LED 數(shù)碼顯示管，其中 a， b， c， e， f， g 為 4 位 LED 各段的公共輸出端， 4 分別是每一位的位數(shù)選端， dp 是小數(shù)點(diǎn)引出端， 4 位一體 LED 數(shù)碼顯示管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是由 4 個(gè)單獨(dú)的 LED 組成，每個(gè) LED 的段輸出引腳在內(nèi)部都并聯(lián)后，引出到器件的外部。 如果驅(qū)動(dòng)電路能力差，即負(fù)載能力不夠時(shí)，顯示器亮度就低，而且驅(qū)動(dòng)電路長(zhǎng)期在超負(fù)荷下運(yùn)行容易損壞，因此， LED 顯示器的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)是一個(gè)非常重要的問題。 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 20 第八章 軟件設(shè)計(jì) 匯編流程圖 開始 系統(tǒng)初始化 啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換 采集 A/D 轉(zhuǎn)換值 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 Y 調(diào)用顯示 三位是否顯示完？完？ 讀電壓值 Y N END 程序流程圖 轉(zhuǎn)換結(jié)束？ Y N 第八章 軟件設(shè)計(jì) 21 匯編程序 。選擇 ADC0809 的通道 2 WAIT: CLR ST SETB ST CLR ST。將變換后