單片機(jī)課程設(shè)計(jì)數(shù)字電壓表(編輯修改稿)
2025-03-12 06:05 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 量分時(shí)輸入，并共用一個(gè) A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。地址鎖存與譯碼電路完成對(duì) A、 B、 C 三個(gè)地址位進(jìn)行鎖存與譯碼，如表 1所示。 ADC0808 的工作原理： 首先輸入 3 位地址，并使 ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。此地址經(jīng)譯碼選通 8 路模擬輸入之一到比較器。 START 上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。下降沿啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換，之后 EOC 輸出信號(hào)變低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行。直到 A/D 轉(zhuǎn)換完成， EOC 變?yōu)楦唠娖?，指?A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個(gè)信號(hào)可用作中斷申請(qǐng)。當(dāng) OE 輸入高電平時(shí)，輸出三態(tài)門打開(kāi)，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。 6 圖 6 ADC0808 信號(hào)的時(shí)序配合 數(shù)據(jù)處理及控制單元 此處采用 AT89C51，它所需要實(shí)現(xiàn)的功能，一是將模數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理并顯示于 4 位一體的 LED 上，二是提供 LED 的位控信號(hào)，選擇所應(yīng)顯示數(shù)據(jù)的一位 8 段數(shù)碼管，三是提供高電平將 ADC0808 的鎖存器打開(kāi)，使得數(shù)字信號(hào)能夠輸出給單片機(jī)。 圖 7 AT89C51 的引腳 AT89C51 的引腳說(shuō)明如下： (1)VCC：電源電壓； 7 (2)GND：接地； (3)P0 口： P0 口是一組 8 位漏極開(kāi)路雙向 I/O 口，每位引腳可驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 邏輯門路口 管腳寫(xiě) “1”時(shí)，被定義為高阻抗輸入。在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，它可以被定 義為數(shù)據(jù)總線和地址總線的低八位。在 FLASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口；當(dāng) FLASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí) ， P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須接電阻。 (4) RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 (5)/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào) (6)XTAL1： 片內(nèi)高增益反向放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 (7)XTAL2：片內(nèi)高增益反向放大器的輸出端。 4 位一體七段數(shù)碼管 本實(shí)驗(yàn)的顯示模塊主要由一個(gè) 4 位一體的 7 段 LED 數(shù)碼管構(gòu)成，用于顯示測(cè)量到的電壓值。它是一個(gè)共陰極的數(shù)碼管，每一位數(shù)碼管的原理圖如圖所示。每一位數(shù)碼管的 a,b,c,d,e,f,g和 dp端都各自連接在一起，用于接收 AT89C51 的 P0口產(chǎn)生的顯示段碼。1， 2， 3， 4 引腳端為其位選端，用于接收 AT89C51 的 P1 口產(chǎn)生的位選碼。圖 8 為一位數(shù)碼管的原理圖。 圖 8 一位數(shù)碼管的原理圖。 8 4 電路原理說(shuō)明 模數(shù)轉(zhuǎn)換 如圖 1 電路原理圖所示，三個(gè)地址位 ADDA,ADDB,ADDC 均接高電平 +5V 電壓，因而所需測(cè)量的外部電壓可由 ADC0808 的 IN7 端口輸入。由于 ADC0808 在進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換時(shí)需要有 CLK 信，本設(shè)計(jì)中利用 AT89C51 的定時(shí)中斷產(chǎn)生一個(gè) 100KHZ 的脈沖，由 口送給 ADC0808 的時(shí)鐘端，通過(guò)軟件給其輸入一個(gè)正脈沖，可立即啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換。在軟件設(shè)計(jì)中，由于我們對(duì)單片機(jī)知識(shí)還沒(méi)能很熟練的掌握，用中斷方式較復(fù)雜，且這個(gè)程序CPU 工作量不大，查詢方式對(duì)速度不會(huì)產(chǎn)生影響，所以我們采用查詢方式，確保仿真的進(jìn)度和準(zhǔn)確度。 在 A/D 轉(zhuǎn)換開(kāi)始之前，逐次逼近寄存器的 SAR 的內(nèi)容為 0， 在 A/D 轉(zhuǎn)換過(guò)程中 ， SAR存放“試探”數(shù)字量，在轉(zhuǎn)換完畢后，它的內(nèi)容即為 A/D 轉(zhuǎn)換的結(jié)果數(shù)字量。邏輯控制與定時(shí)電路在 START 正脈沖啟動(dòng)后工作，沒(méi)來(lái)一個(gè) CLK 脈沖，該電路就可能告知向 SAR中傳送一次試探值，對(duì)應(yīng)輸出 U0 與 U1 比較，確定一次逼近值，經(jīng)過(guò) 8 次逼近，即可獲得最后轉(zhuǎn)換的結(jié)果數(shù)字量。此處 ， EOC 端口的信號(hào)顯示 ADC0808 的狀態(tài)，開(kāi)始 A/D 轉(zhuǎn)換時(shí) ，EOC 為低電平，轉(zhuǎn)換結(jié)束后，輸出高電平。 數(shù)據(jù)處理及控制 A/D 轉(zhuǎn)換完畢后，單片機(jī)的 口接收到一高電平，立馬通過(guò) P1 將 OE 置 1， ADC0808的三態(tài)輸出鎖存器被打
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