簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表-單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-10 10:48 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 I/O 口 256x8bit 內(nèi)部 RAM 3 個(gè) 16 位可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器中斷 時(shí)鐘頻率 024MHz 2 個(gè)串行中斷 可編程 UART 串行通道 2 個(gè)外部中斷源 共 6 個(gè)中斷源 2 個(gè)讀寫中斷口線 3 級(jí)加密位 低功耗空閑和掉電模式 軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能 P0 口： P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I/O 口， 也即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。P1 口： P1 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。 P2 口： P2 是一個(gè)帶有內(nèi)部上 拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。 P3 口： P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。 P3 口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。 RST：復(fù)位輸入。 ALE/PROG： 當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。 PSEN：程序儲(chǔ)存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng) STC89C52 由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個(gè)脈沖。 EA/VPP：外部訪問允許。 XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。 顯示子程序采用動(dòng)態(tài)掃描法實(shí)現(xiàn) 4 位數(shù)碼管的數(shù)值顯示。測(cè)量所得的 A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)放 70H～ 77H 內(nèi)存單元中，測(cè)量數(shù)據(jù)在顯示時(shí)須經(jīng)過轉(zhuǎn)換成為十進(jìn)制 BCD 碼放在 78H～ 7BH 單元中，其中 7B 存放通道標(biāo)志數(shù)。寄存器 R3 用作 8 路循環(huán)控制，R0 用作顯示數(shù)據(jù)地址指針。 本系統(tǒng)顯示部分采用 6 位數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示。 動(dòng)態(tài)掃描顯示接口是單片機(jī) 中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一。其接口電路是把所有顯示器的 8 個(gè)筆劃段 ah 同名端連在一起，而每一個(gè)顯示器的公共極 COM 是各自獨(dú)立地受 I/O 線控制。 CPU 向字段輸出口送出字形碼時(shí)，所有顯示器接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)顯示器亮，則取決于 COM 端，而這一端是由 I/O 控制的，所以我們就可以自行決定何時(shí)顯示哪一位了。而所謂動(dòng)態(tài)掃描就是指我們采用分時(shí)的方法，輪流控制各個(gè)顯示器的 COM 端，使各個(gè)數(shù)碼管輪流點(diǎn)亮。本系統(tǒng)采用 6 位共陽極數(shù)碼管， COM 端接接 P20～ P23 端， 8 個(gè)筆劃段 ah 分別按順序接 P07～ P00，輪流給 P20～ P23 口高電平，使各個(gè)數(shù)碼管輪流點(diǎn)亮。 在輪流點(diǎn)亮掃描過程中，每位顯示器的點(diǎn)亮?xí)r間是極為短暫的（約 1ms），但由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位顯示器并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會(huì)有閃爍感。 電路如圖 4 示： 圖 4 顯示控制電路 8255 芯片與 I/O 口相連，用于擴(kuò)展鍵盤按鍵，由按鍵來控制通道的選通。 8255芯片的 PC0~PC3 用于控制， PC4~PC7 用于控制具體哪個(gè)通道選通。 8255 芯片的結(jié)構(gòu)圖如 圖 5 下： 圖 5 8255 芯片圖 8255 引腳功能說明： RESET:復(fù)位輸入線，當(dāng)該輸入端外于高電平時(shí)，所有內(nèi)部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有 I/O 口均被置成輸入方式。 PA0～ PA7:端口 A 輸入輸出線，一個(gè) 8 位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器 /緩沖器， 一個(gè) 8 位的數(shù)據(jù)輸入鎖存器。 PB0～ PB7:端口 B 輸入輸出線，一個(gè) 8 位的 I/O 鎖存器， 一個(gè) 8 位的輸入輸出緩沖器。 PC0～ PC7:端口 C 輸入輸出線，一個(gè) 8 位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器 /緩沖器， 一個(gè) 8 位的數(shù)據(jù)輸入緩沖器。端口 C 可以通過工作方式設(shè)定 而分成 2 個(gè) 4 位的端口， 每個(gè) 4位的端口包含一個(gè) 4 位的鎖存器，分別與端口 A 和端口 B 配合使用，可作為控制信號(hào)輸出或狀態(tài)信號(hào)輸入端口。 CS:片選信號(hào)線，當(dāng)這個(gè)輸入引腳為低電平時(shí)，表示芯片被選中，允許 8255 與CPU 進(jìn)行通訊。 RD:讀信號(hào)線，當(dāng)這個(gè)輸入引腳為低電平時(shí)，允許 8255 通過數(shù)據(jù)總線向 CPU 發(fā)送數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息，即 CPU 從 8255 讀取信息或數(shù)據(jù)。 WR:寫入信號(hào)，當(dāng)這個(gè)輸入引腳為低電平時(shí)，允許 CPU 將數(shù)據(jù)或控制字寫 8255。 。3 系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì) 系統(tǒng)初始化時(shí)，初始化程序主要用來執(zhí)行 70H~77H 內(nèi)存單元清 0 和 P2 口置 0等準(zhǔn)備工作。 在剛上電時(shí)，系統(tǒng)默認(rèn)為循環(huán)顯示 8 個(gè)通道的電壓值狀態(tài)。當(dāng)進(jìn)行一次測(cè)量后，將顯示每一通道的 A/D 轉(zhuǎn)換值，每個(gè)通道的數(shù)據(jù)顯示時(shí)間在 1S 左右。主程序在調(diào)用顯示子程序與測(cè)量子程序之間循環(huán)。 主程序流程圖如圖 6 所示。 開 始初 始 化調(diào) 用 A / D 轉(zhuǎn) 換 測(cè) 量 子 程 序調(diào) 用 顯 示 子 程 序 圖 6 主程序流程圖 顯示子程序采用動(dòng)態(tài)掃描法實(shí)現(xiàn)四位數(shù)碼管的數(shù)值顯示。測(cè)量所得的 A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)放在 70H~77H 內(nèi)存單元中，測(cè)量數(shù)據(jù)在顯示時(shí)須經(jīng)過轉(zhuǎn)換 成為十進(jìn)制 BCD 碼放在 78H~77H 單元中，其中 7BH 存放通道標(biāo)志數(shù)。寄存器 R3 用作 2 路循環(huán)控制， R0用作顯示數(shù)據(jù)地址指針。 A/D 轉(zhuǎn)換測(cè)量子程序用來控制對(duì) ADC0809 的 2 路模擬輸入電壓的 A/D 轉(zhuǎn)換，并將對(duì)應(yīng)的數(shù)值移入 70H~77H 內(nèi)存單元。 A/D 轉(zhuǎn)換測(cè)量子程序程序流程圖如圖 7 所示。 圖 7 A/D 轉(zhuǎn)換測(cè)量子程序流程圖 4調(diào)試及性能分析 調(diào)試與測(cè)試 采用 KeilC51 編譯器進(jìn)行源程序編譯及仿真調(diào)試，同時(shí)進(jìn)行硬件電路板的設(shè)計(jì)制作，燒錄好程序后進(jìn)行軟硬件聯(lián)調(diào)，最后進(jìn)行端口電壓 的對(duì)比測(cè)試。測(cè)試對(duì)比表如表 1 所列。表中標(biāo)準(zhǔn)電壓值采用 UT56 數(shù)字萬用表測(cè)得。 表 1 簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表與“標(biāo)準(zhǔn)”數(shù)字電壓表對(duì)比測(cè)試表 標(biāo)準(zhǔn)電壓值
畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1