【正文】 () { //通道 0 P3=0。 L_START=0。根據(jù)電壓表的特性，設(shè)計(jì)了A/D 準(zhǔn)換的子函數(shù)，包括通道 0 和通道 1，還有數(shù)碼管顯示子 函數(shù)，包括 5V和 10V 量程兩個(gè)。電路圖如圖 8。其中有兩塊電壓表起校準(zhǔn)對(duì)比作用。 10V 時(shí)：標(biāo)準(zhǔn)電壓表的顯示值 ,而數(shù)碼管顯示 ；標(biāo)準(zhǔn)電壓表的顯示值 ,而數(shù)碼管顯示 ；兩路通道顯示均如此，是四舍五入保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位的值。 通過這次綜合課程設(shè)計(jì) ，我一對(duì)單片機(jī)的應(yīng)用和開發(fā) 產(chǎn)生了 濃厚的興趣，課外也在進(jìn)行一些 探究，希望能熟練地掌握它。當(dāng)前基于單片機(jī)的應(yīng)用非常廣泛，其強(qiáng)大的控制功能在 各個(gè)領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用 。 此外若用 10 量程測(cè) 5V 以內(nèi)的電壓，則精確度大大下降，誤差達(dá)到 。運(yùn)行進(jìn)行仿真調(diào)試。設(shè)計(jì)的復(fù)位電路如圖 10 所示： 圖 10 復(fù)位電路 當(dāng)按一次鍵后，形成的 RC 電路會(huì)使 RST 端的高電平保持兩個(gè)機(jī)器周期以上，使單片機(jī)復(fù)位。 15 開 始調(diào) 用 5 V顯 示 子 程 序初 始 化調(diào) 用 1 0 V顯 示 子 程 序調(diào) 用 A D 轉(zhuǎn) 換通 道 0 子 程 序調(diào) 用 5 V顯 示 子 程 序調(diào) 用 1 0 V顯 示 子 程 序調(diào) 用 A D 轉(zhuǎn) 換通 道 1 子 程 序圖 4 程 序 框 圖若 為 5 V若 為 1 0 V判 斷量 程若 為 5 V若 為 1 0 V判 斷量 程返回循環(huán)執(zhí)行 待測(cè)信號(hào)源單元電路 待測(cè)信號(hào)源就是直流電壓表應(yīng)用時(shí)，所須測(cè)電壓值的信號(hào)源，實(shí)際上不屬于電壓表的內(nèi) 16 部結(jié)構(gòu)，但在此開發(fā)研究時(shí)，設(shè)計(jì)它以供仿真。 L_OE=1。//地址所存； L_START=1。 P1=shu7。 zhi=zhi+5。 shu5=zhi%51。 P1=shu4。 //點(diǎn)亮另一片數(shù)碼管，顯示小數(shù)位數(shù)值，其它的關(guān)閉； delay(1)。 //用準(zhǔn)確電壓表校準(zhǔn)，對(duì)數(shù)字量稍加修正； shu2=zhi/51。/*判斷量程，若是 5V,則調(diào)用通道 0 的5V 顯示子程序； */ else if(L2==1)display10in0(aa)。 void display10in1(uc zhi)。 void delay(ui x) //延時(shí)子程序，延時(shí)時(shí)間由實(shí)參傳值確定； {uc i。一路開關(guān)選擇 5V 或 10V 電壓，另一路選擇高低電平將與量程對(duì)應(yīng)的信號(hào)傳到單片機(jī)的 口， 達(dá)到對(duì)電壓值的顯示。本次設(shè)計(jì)只用到兩路，故轉(zhuǎn)換會(huì)在兩路之間循環(huán)進(jìn)行。如當(dāng)輸入 DCBA=0010 則輸出 abcdefg=0010010。通過匯編或是 C 語言編程，可以用指令對(duì)單片機(jī)的各輸入輸出進(jìn)行控制，還可以進(jìn)行各種基本運(yùn)算。當(dāng) A／ D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸入一個(gè)高電平，才能打開輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量。DIP 封裝的引腳如圖 1 所示。 此次電壓表總體的方案就是用單片機(jī)的 I/O 口輸出信號(hào)來控制 A/D 啟動(dòng)轉(zhuǎn)換，將送入的模擬量轉(zhuǎn)換為一個(gè) 8 位數(shù)字量，然后再通過 I/O 口送回單片機(jī)內(nèi)部進(jìn)行處理，單片機(jī)進(jìn)行一系列的運(yùn)算和校準(zhǔn)后，通過數(shù)碼管將電壓值顯示出來。 （ 2）課程設(shè)計(jì)的 要求 A、 以 89c51 單片機(jī)為核心芯片， 采用 ADC0809 設(shè)計(jì)一個(gè)單通道模擬電壓采集電路，要求對(duì)所接通道變化的模擬電壓值進(jìn)行采集，采集來的數(shù)字量一路送至數(shù)碼管指示， 通過相關(guān)轉(zhuǎn)換在數(shù)碼管上精確顯示出來 ； B、 能夠?qū)χ绷麟妷哼M(jìn)行相應(yīng)的采集和轉(zhuǎn)換； C、 利用 led 對(duì)電壓值進(jìn)行顯示，精確到小數(shù)點(diǎn)后 兩 位 ； D、設(shè)計(jì)系統(tǒng)的硬件與軟件電路，并寫出相關(guān)程序進(jìn)行調(diào)試； E、用相關(guān)軟件（如 PROTEL、 VISIO 制圖軟件）畫出各個(gè)分電路； F、完 成對(duì)設(shè)計(jì)方案的論證 ，并做好分析和總結(jié)工作。開發(fā)了顯示模塊程序、通道切換程序、 A/D 轉(zhuǎn)換程序。 本文介紹的重點(diǎn)是 電壓 數(shù)據(jù) 的 采集 與顯示系統(tǒng)， 數(shù)據(jù)采集與通信控制采用了模塊化的設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)采集與通信控制采用了單 片機(jī) 8051 來實(shí)現(xiàn)，硬件部分是以單片機(jī)為核心，還包括模 數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，顯示模塊，和串行接口部分，還有一些簡(jiǎn)單的外圍電路。傳統(tǒng)的指針式電壓表功能單一、精度低，不能滿足數(shù)字化時(shí)代的需求，采用單片機(jī)的數(shù)字電壓表，由 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 進(jìn)行實(shí)時(shí)通信。 模數(shù)轉(zhuǎn)換就是利用單片機(jī)控制模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片（ A/D） ,讓它對(duì)外部的一個(gè)模擬信號(hào)進(jìn)行采樣、量化、編碼然后轉(zhuǎn)化為一個(gè)離散的數(shù)字量，提供給控制器作進(jìn)一步處理。硬 件的設(shè)計(jì)可以在 Protel， VISIO 上進(jìn)行，軟件可以用Protel 自帶的匯編工具或是 KEIL C51 等工具編寫 C 語言，然后在 Protel 將硬軟件相結(jié)合，進(jìn)行仿真，再根據(jù)結(jié)果不斷對(duì)硬件進(jìn)行改進(jìn)，對(duì)軟件進(jìn)行調(diào)試，實(shí)現(xiàn)電壓的采集與顯示功能。 引腳 8， 14， 15， 17～ 21： 8 位數(shù)字量輸出端。 13 腳 （ GND）：地。有共陽極和共陰極之分，共陽極是指 8 個(gè)輸入端 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g、 dp 要輸入低電平才會(huì)是相應(yīng) LED 點(diǎn)亮，共陰極則須輸入高電平。 ． 1 硬件原理 將各單元電路整合后可以得到完整的系統(tǒng)硬件電路 ， 原理：由單片機(jī)的 P3 口的幾根口線控制 ADC0809 的幾個(gè)控制端，當(dāng) P3 口的幾根口線依次輸出地址選擇、地址所存信號(hào)、開始（ START）信號(hào)等的有效電平后， A/D 被啟動(dòng)，從相應(yīng)的模擬輸入通道采入模擬量，并經(jīng)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換完成后， AD 的標(biāo)志端口 EOC 有低電平變?yōu)楦唠娖?，單片機(jī)查詢到這一狀態(tài)后， 10 由 對(duì) AD 的 OE 置有效，使轉(zhuǎn)換后的八位二進(jìn)制數(shù)從鎖存器中輸出到 單片機(jī)的 P0 口。 Vref（ +）接 5V 時(shí)，則可對(duì) 05V 的電 壓進(jìn)行準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)換。程序如下： include define uc unsigned char define ui unsigned int sbit L_OE=P3^4。i++) {。 uc aa,bb。 //同上，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量傳 給變量 bb； if(bb==0xff) //判斷是否超出量程； {warning(bb)。 //求上次運(yùn)算的余數(shù)； shu1=shu1/5。 shu4=zhi/26。 delay(1)。 P1=shu6。 shu7=zhi%26。 delay(3000)。 //完成則輸出數(shù)字量； }//通道 1 轉(zhuǎn)換程序，同通道 0； void AD_IN1() { P3=1。我們還可以通過改變 A/D 芯片的參考電壓來改變其量程，達(dá)到對(duì)電壓值的多樣化顯示。 AT89C51/52 單片機(jī) （下圖 7 所生） 圖 6 待測(cè)信號(hào)源模塊 圖 3 待測(cè)信號(hào)源 17 圖 7 AT89C52 單片機(jī)芯片 單片機(jī)控制單元 單片機(jī)控制單元是整個(gè)系統(tǒng)的核心中樞，對(duì)外圍進(jìn)行控制，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理，是連接各部分的紐帶。而通過動(dòng)態(tài)掃描原理可以使接在同一數(shù)據(jù)線的幾塊數(shù)碼管顯示不同的數(shù)。在 10V 量程則偏差更大。 21 6 總結(jié)及設(shè)計(jì)心得 本次課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容是基于 51 單片機(jī)的直流電壓 采集與顯示系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)，核心部分是模數(shù)轉(zhuǎn)換 及電壓顯示 ，這一知識(shí)點(diǎn)在本學(xué)期的教學(xué)過程 中 已經(jīng)廣泛應(yīng)用 ，對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADC0809 有進(jìn)一步了解 ，故我將此次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)放在了功能的擴(kuò)展部分模塊的實(shí)現(xiàn)方法 及顯示 的改