【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 29 腳）：訪問外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)，低電平有效，用于實(shí)現(xiàn)外部程序存儲(chǔ)器的讀操作。 /Vpp（ 31 腳）： EA 為訪問內(nèi)部或外部程序存儲(chǔ)器選擇信號(hào)， EA=0，單片機(jī)只訪問外部程序存儲(chǔ)器，故對(duì) 8031 此腳只能接地； EA＝ 1，單片機(jī)訪問內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，固對(duì) 8051 和 8751 此腳應(yīng)接高電平，但若程序指針 PC 值超過 4KB（ OFFFH）范圍，單片 機(jī)將自動(dòng)訪問外部程序存儲(chǔ)器。 4）多功能 I/O 引腳 P0 口 （ 32～ 39 腳）： P0 數(shù)據(jù) /地址復(fù)用總線端口。 P1 口 （ 1～ 8 腳）： P1靜態(tài)通用端口。 P2 口 （ 21～ 28 腳）： P2 動(dòng)態(tài)端口。 P3 口 （ 10～ 17 腳）： P3 雙功能靜態(tài)端口。除作 I/O 端口外，它還提供特殊的第二功能，其具體含義為： （ 10 腳） RXD：串行數(shù)據(jù)接收端。 （ 11 腳） TXD：串行數(shù)據(jù)發(fā)送端。 （ 12 腳） INT0：外部中斷 0 請(qǐng)求端，低電平有效。 （ 13 腳） INT1：外部中斷 1 請(qǐng)求端，低電平有效。 （ 14 腳） T0：定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0 計(jì)數(shù)輸入端。 （ 15 腳） T1：定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1 計(jì)數(shù)輸入端。 （ 16 腳） WR：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通，低電平有效。 （ 17腳） RD：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通，低電平有效。 A/D 轉(zhuǎn)換器 （ 1） 模數(shù)轉(zhuǎn)換器即 A/D 轉(zhuǎn)換器 如圖 23 所示 ，或簡(jiǎn)稱 ADC，通常是指一個(gè)將 模長(zhǎng)沙理工畢業(yè)論文 8 擬信號(hào) 轉(zhuǎn)變?yōu)?數(shù)字信號(hào) 的電子元件。 通常的模數(shù)轉(zhuǎn)換器是將一個(gè)輸入電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為一個(gè)輸出的數(shù)字信號(hào)。由于數(shù)字信號(hào)本身不具有實(shí)際意義，僅僅表示一個(gè)相對(duì)大小。故任何一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器都需要一個(gè)參考模擬量作為轉(zhuǎn)換的標(biāo)準(zhǔn)，比較常見的參考標(biāo)準(zhǔn)為最大的可轉(zhuǎn)換信號(hào)大小。而輸出的數(shù)字量則表示輸入信號(hào)相對(duì)于參考信號(hào)的大小。 模數(shù)轉(zhuǎn)換器最重要的參數(shù)是轉(zhuǎn)換的精度，通常用輸出的數(shù)字信號(hào)的位 數(shù)的多少表示。轉(zhuǎn)換器能夠準(zhǔn)確輸出的數(shù)字信號(hào)的位數(shù)越多，表示轉(zhuǎn)換器能夠分辨輸入信號(hào)的能力越強(qiáng)，轉(zhuǎn)換器的性能也就越好。 A/D 轉(zhuǎn)換一般要經(jīng)過采樣、保持、量化及編碼 4 個(gè)過程。在實(shí)際電路中，有些過程是合并進(jìn)行的，如采樣和保持，量化和編碼在轉(zhuǎn)換過程中是同時(shí)實(shí)現(xiàn)的。 一般來說， AD 比 DA 貴，尤其是高速的 AD，因?yàn)樵谀承┨厥鈭?chǎng)合，如導(dǎo)彈的攝像頭部分要求有高速的轉(zhuǎn)換能力。一般那樣 AD 要上千美元。還有通過 AD 的并聯(lián)可以提高 AD 的轉(zhuǎn)換效率，多個(gè) AD 同時(shí)處理數(shù)據(jù)，能滿足處理器的數(shù)字信號(hào)需求了。 圖 23 A/D 轉(zhuǎn)換器 （ 2） 模數(shù)轉(zhuǎn)換過程包括量化和編碼。量化是將模擬信號(hào)量程分成許多離散量級(jí)，并確定輸入信號(hào)所屬的量級(jí)。編碼是對(duì)每一量級(jí)分配唯一的數(shù)字碼，并確定與輸入信號(hào)相對(duì)應(yīng)的代碼。最普通的碼制是二進(jìn)制，它有 2n 個(gè)量級(jí)（ n 為位數(shù)） ,可依次逐個(gè)編號(hào)。模數(shù)轉(zhuǎn)換的方法很多，從轉(zhuǎn)換原理來分可分為直接法和間接法兩大類。 直接法是直接將電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。它用數(shù)模網(wǎng)絡(luò)輸出的一套基準(zhǔn)電壓，從高位起逐位與被測(cè)電壓反復(fù)比較，直到二者達(dá)到或接近平衡（見圖）。控制邏長(zhǎng)沙理工畢業(yè)論文 9 輯能實(shí)現(xiàn)對(duì)分搜索的控制，其比較方法如同天平稱重。先使二進(jìn)位制數(shù)的最高位Dn1＝ 1，經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換后得到一個(gè)整個(gè)量程一半的模擬電壓 VS，與輸入電壓 Vin 相比較，若 VinVS,則保留這一位；若 VinVin，則 Dn1＝ 0。然后使下一位 Dn2＝1,與上一次的結(jié)果一起經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換后與 Vin 相比較 ,重復(fù)這一過程，直到使 D0＝ 1，再與 Vin 相比較 ,由 VinVS 還是 VinV 來決定是否保留這一位。經(jīng)過 n 次比較后，n 位寄存器的狀態(tài)即為轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)。這種直接逐位比較型（又稱反饋比較型）轉(zhuǎn)換器是一種高速的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換精度很高，但對(duì)干擾的抑制能力較差，常用提高數(shù)據(jù)放大器性能的方法來彌補(bǔ)。 它在計(jì)算機(jī)接口電路中用得最普遍。 間接法不將電壓直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字，而是首先轉(zhuǎn)換成某一中間量 ,再由中間量轉(zhuǎn)換成數(shù)字。常用的有電壓 時(shí)間間隔 (V/T)型和電壓 頻率 (V/F)型兩種，其中電壓 時(shí)間間隔型中的雙斜率法（又稱雙積分法）用得較為普遍。 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的選用具體取決于輸入電平、輸出形式、控制性質(zhì)以及需要的速度、分辨率和精度。 用半導(dǎo)體分立元件制成的模數(shù)轉(zhuǎn)換器常常采用單元結(jié)構(gòu)，隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，模數(shù)轉(zhuǎn)換器體積逐漸縮小為一塊模板、一塊集成電路 電壓表顯示電路 設(shè)計(jì)中采用的是 8 段 LED 數(shù)碼管來顯示電壓值。 LED 具有耗電低、亮度高、視角大、線路簡(jiǎn)單、耐震及壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，它由 8 個(gè)發(fā)光二極管組成，其中 7 個(gè)按‘ 8’字型排列，另一個(gè)發(fā)光二極管為圓點(diǎn)形狀，位于右下角，常用于顯示小小數(shù)點(diǎn)，把 8 個(gè)發(fā)光二極管連在一起，公共端接高電平，叫共陽極接法，相反，公共端接低電平的叫共陰極接法，我們采用共陽極接法，當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)的一段筆畫或占就發(fā)亮，從而形成不同的發(fā)光字符。其中 8 段分別命名為 dp g f e d c b a .例如，要顯示‘ 0’ ,則 dp g f e d c b a 分 別為： 11000000B（共陽極）；要顯示‘ A’，則 dp g f e d c b a 分別為： 00010001B（共陽極）。若要顯示多個(gè)數(shù)字，只要讓若干個(gè)數(shù)碼管的位碼循環(huán)為低電平就可以了。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，顯示電路需要至少 4 位 LED 數(shù)碼管來顯示電壓值，我們?cè)俣嗉右晃挥脕盹@示電壓?jiǎn)挝弧?V’，則有 7 位 LED 循環(huán)顯示。自用單片機(jī)的 I/O 口驅(qū)動(dòng)LED 數(shù)碼管的亮滅，設(shè)計(jì)中由 P0 口戲碼 LED 的段碼顯示，即顯示字符，由 P2 口選擇 LED 位碼，即選擇點(diǎn)亮哪位 LED 來顯示，電路如圖 24 所示。 另外，一般 I/O 接口芯片的驅(qū)動(dòng)能力 是很有限的，在 LED 顯示器接口電路中，輸出口所能提供的驅(qū)動(dòng)電流一般是不夠的尤其是設(shè)計(jì)中需要用到多位 LED，此時(shí)就需要增加 LED 驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路有多種，常用的是 TTL 或 MOS 集成電路驅(qū)動(dòng)器，在本設(shè)計(jì)中采用了 74LS245 芯片驅(qū)動(dòng)電路。 長(zhǎng)沙理工畢業(yè)論文 10 圖 24 LED 數(shù)碼管 選擇器件 并放入圖形編輯區(qū)，器件庫如 表 21 所選器件列表所示 。 表 21 器件庫 器件庫 器件名稱 統(tǒng)稱 Microprocessor AT89C51 主芯片 Resistors 3WATT100R 電阻 Resistors POTLOG 電阻 Data Converters ADC0808 AD 轉(zhuǎn)換器 Optoelectronics 7SEGCONANODE 數(shù)碼管（ 陽 極） TTL 74LS series 74LS33 與、或、非門 Data Converters DS18B20 復(fù)位器 Capacitors CAP 電容 Miscellaneous CRYSTAL 晶振器 Power VCC 電源 Ground Label 接地 總體電路 經(jīng)過以上的設(shè)計(jì)，所需要的元器件，放入仿真軟件中，并且生成總 體電路如圖 25 所示。 長(zhǎng)沙理工畢業(yè)論文 11 圖 25 總體 電路 3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng) 流程圖 系統(tǒng)默認(rèn)為循環(huán)顯示 2 個(gè) LED 數(shù)碼管電壓值。所進(jìn)行整體操作流程方案，總體流程圖和 A/D 轉(zhuǎn)化流程圖最大的不同就在：總體流程圖是將總體控制電路的運(yùn)行步驟，而 A/D 轉(zhuǎn)化流程圖是局部中斷運(yùn)行方式，兩種控制功能 融合在一起，是考慮到可以實(shí)現(xiàn)全部功能的原因，且原理簡(jiǎn)單。如此設(shè)計(jì)，其優(yōu)點(diǎn)在于：設(shè)計(jì)思想比較簡(jiǎn)單，較容易組裝電路。或者是，連線方便、一清二楚，不容易出錯(cuò)。要顯示電路的優(yōu)勢(shì)，則勢(shì)必形成各