【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 AM 中寫(xiě)入或讀取字符的位置，該位置由 ADD6～ ADD0 決定。 顯示數(shù)據(jù)緩沖區(qū)用于緩存屏幕顯示的字符， DDRAM 地址與 LCD 顯示屏上的顯示位置的關(guān)系如表 13 所示。 表 13 DDRAM 地址與 LCD 顯示屏的顯示位置關(guān)系 顯示位序號(hào) 1 2 3 4 5 ………… 40 第 1 行地址 00H 01H 02H 03H 04H ………… 27H 第 2 行地址 40H 41H 42H 43H 44H ………… 67H （ 9） 讀忙信 號(hào)和光標(biāo)地址指令 指令碼： RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 1 BF AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 功能：當(dāng) RS=0、 R/W=1，且 E=1 時(shí)，和 BF 和 AC6～ AC0 的信息被放置到數(shù)據(jù)總線D7～ D0 的相應(yīng)位，供外部讀取。 若 BF=1，表示內(nèi)部操作忙，此時(shí) 1602 不接受任何外部指令和數(shù)據(jù)。 若 BF=0，表示 1602 空閑，可以接受外部指令和數(shù)據(jù)。 AC6～ AC0：地址計(jì)數(shù)器 AC 內(nèi)的當(dāng)前內(nèi)容。地址計(jì)數(shù)器 AC 是 CGROM、 CGRAM 和 DDRAM的公用指針 ，因此當(dāng)前 AC 所指的區(qū)域由前面的地址設(shè)置指令決定。同時(shí)，只有 BF=0時(shí)， AC6～ AC0 才有效。 （ 10） .寫(xiě)入數(shù)據(jù)指令： 指令碼： RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 功能：向 CGRAM 或 DDRAM 寫(xiě)入數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)由 D0～ D7 構(gòu)成 。 （ 11） 讀出數(shù)據(jù)指令 指令碼： RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 1 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 功能：將 CGRAM 或 DDRAM 某個(gè)單元 中的數(shù)據(jù)讀出，該單元的地址由地址計(jì)數(shù)器 AC指定。讀數(shù)據(jù)之前，應(yīng)先通過(guò)其他指令使 AC 指向需要讀取數(shù)據(jù)的地址 單元。 14 液晶顯示部分與單片機(jī)的接口 圖 16 LCD 與單片機(jī)接口 如圖 16 所示：用 AT89C51 的 P0 口作為數(shù)據(jù)總線，用 、 、 分別作為 LCD 的 RS、 R/W、 E，其中 E 是下降沿出發(fā)的片選信號(hào)， R/W 是讀寫(xiě)信號(hào)，RS 是寄存器選擇信號(hào)。本模塊設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：顯示模塊初始化：首先清屏，再設(shè)置接口數(shù)據(jù)為 8 位，顯示行數(shù)為 2 行，字型為 57 點(diǎn)陣，然后設(shè)置為整體顯示，取消光標(biāo)和字體閃爍，最 后設(shè)置為正向增量方式且不移位。向 LCD 的顯示緩沖區(qū)中送字符，程序中采用 2 個(gè)字符數(shù)組，一個(gè)顯示字符，另一個(gè)顯示電壓數(shù)據(jù)，要顯示的字符或數(shù)據(jù)被送到相應(yīng)的數(shù)組中，完成后再統(tǒng)一顯示。首先取一個(gè)要顯示的字符或數(shù)據(jù)送到 LCD 的顯示緩沖區(qū)，程序延時(shí) ,判斷是否夠顯示的個(gè)數(shù)，不夠則地址加一取下一個(gè)要顯示的字符或數(shù)據(jù)。 （五） 電源模塊 電源部分電路主要是要求能提供穩(wěn)定可靠的電壓，使整個(gè)系統(tǒng)能正常的工作。采用 220V 的工頻交流電壓，而單片機(jī)的工作電壓是直流 +5V，為此，先通過(guò)一個(gè)普通的變壓器降低電壓，再通過(guò)橋式整流，然 后再通過(guò) 7805 芯片的進(jìn)一步穩(wěn)壓，確保 +5V 電源的穩(wěn)定、可靠。而且 7805 集成穩(wěn)壓器是常用的固定輸出 +5V 電壓的集成穩(wěn)壓器。它的內(nèi)部含有限流保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)和過(guò)壓保護(hù)電路，采用了噪聲低、溫度漂移小的基準(zhǔn)電壓源，工作穩(wěn)定可靠。發(fā)光二極管 D2 點(diǎn)亮表示電源電路正常工作。 電源部分電路 如圖 17 所示。 15 V IN1GND2VOUT3U5 7 80 5123J1P O W E R1234D1B R ID G E 1C41 04C51 04C64 70 U F /2 5 VC74 70 U F /1 6 VC81 O 4R 1 42KD2L E DV C C 圖 17 直流穩(wěn)壓電源 特性指標(biāo) 如下： (1)輸出電壓范圍 符合直流穩(wěn)壓電源工作條件情況下，能夠正常工作的輸出電壓范圍。該指標(biāo)的上限是由最大輸入電壓和最小輸入－輸出電壓差所規(guī)定，而其下限由直流穩(wěn)壓電源內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓值 決定。 (2)最大輸入－輸出電壓差 該指標(biāo)表征在保證直流穩(wěn)壓電源正常工作條件下，所允許的最大輸入－輸出之間的電壓差值，其值主要取決于直流穩(wěn)壓電源內(nèi)部調(diào)整晶體管的耐壓指標(biāo)。 (3)最小輸入－輸出電壓差 該指標(biāo)表征在保證直流穩(wěn)壓電源正常工作條件下，所需的最小輸入－輸出之間的電壓差值。 (4)輸出負(fù)載電流范圍 輸出負(fù)載電流范圍又稱為輸出電流范圍，在這一電流范圍內(nèi)，直流穩(wěn)壓電源應(yīng)能保證符合指標(biāo)規(guī)范所給出的指標(biāo)。 二、 軟件設(shè)計(jì) 主程序主要是對(duì) AT89C51進(jìn)行初始化設(shè)置。首先設(shè)置定時(shí)器的工作模式及初值。然后設(shè)置電壓在 LCD上顯示的控制方式，最后是調(diào)用 A/D轉(zhuǎn)換和 LCD子程序。 ADC0809的轉(zhuǎn)換子程序中，首先給 START一個(gè)上升沿信號(hào)啟動(dòng)轉(zhuǎn)換，然后采用查詢方式查看是否轉(zhuǎn)換結(jié)束，即 EOC是否為 1，如果 EOC為 1，可確定轉(zhuǎn)換結(jié)束，即可讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果，最后編寫(xiě)算法將 0～ 255十進(jìn)制數(shù)字量轉(zhuǎn)換成 ～ 。 LCD顯示子程序中，先設(shè)置 LCD的顯示模式，再設(shè)置數(shù)據(jù)顯示地址，然后寫(xiě)入 16 指令，執(zhí)行指令，最后輸出要顯示數(shù)據(jù)。 程序流程圖如圖 21所示： 開(kāi)始初始化調(diào)用 A / D 轉(zhuǎn)換程序調(diào)用顯示程序 啟動(dòng) A / D 轉(zhuǎn)換輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果處理轉(zhuǎn)換結(jié)果 轉(zhuǎn)換是否結(jié)束？NYS T A R T 上升沿顯示 （ a） 主程序 （ b） A/D 轉(zhuǎn)換 圖 21 程序流程圖 三、 調(diào)試和分析 （一） 系統(tǒng)軟硬件調(diào)試 在系統(tǒng)上電開(kāi)始測(cè)量前，要用萬(wàn)用表的電壓檔對(duì)被測(cè)電壓進(jìn)行估測(cè)，然后以此選擇適當(dāng)?shù)牧砍?，防止電?過(guò)大 燒壞 A/D 轉(zhuǎn)換器。首先用萬(wàn)用表按照原理圖逐步檢查印刷板中各器件的電源及各引腳的連接是否正確，有 無(wú) 斷路、短路或虛焊，尤其是電源部分要重點(diǎn)檢查，用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量 7805 輸出端的電壓是否為 +5V，是否穩(wěn)定，能夠輸出 +5V，且穩(wěn)定即可說(shuō)明電源電路的設(shè)計(jì)基本達(dá)到要求。如果電壓沒(méi)有達(dá)到要求，要及時(shí)排查 給予解決，以免燒壞芯片和其他元器件。 17 軟件調(diào)試時(shí)，首先要進(jìn)行模塊化調(diào)試，分別對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行編程，在 Keilc上編譯鏈接，成功后再結(jié)合 Protues 作圖仿真，最后再把整個(gè)模塊結(jié)合進(jìn)行仿真、運(yùn)行結(jié)果。 軟件調(diào)試時(shí)，在 A/D 處理轉(zhuǎn)換結(jié)果的時(shí)候遇到問(wèn)題，開(kāi)始我將 A/D 讀取的值直接轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制值進(jìn)行輸出，結(jié)果和萬(wàn)用表測(cè)的的數(shù)據(jù)相差甚遠(yuǎn)，后來(lái)考慮倒了 A/D 分辨率的問(wèn)題，進(jìn)行算法的優(yōu)化，終于調(diào)試出想要的結(jié)果。 （二） 數(shù)據(jù)結(jié)果分析 1 測(cè)量結(jié)果比較如表 31 所示 。 表 31 測(cè)量結(jié)果 實(shí)際數(shù)據(jù) 顯示數(shù)據(jù) 2 測(cè)量結(jié)果曲線圖如圖 31 所示： 數(shù)據(jù)分析圖1 2 3 4 5 6 7 8 9 10實(shí)際數(shù)據(jù)顯示數(shù)據(jù) 圖 31 測(cè)量結(jié)果曲線圖 由以上圖表數(shù)據(jù)顯示結(jié)果分析，符合要求。 結(jié)束語(yǔ) 本文運(yùn)用 AT89C51 和 ADC0809 進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換 ,根據(jù)數(shù)據(jù)采集的工作原理 ,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)數(shù)字電壓表 ,最后完成單片機(jī)與 PC 的數(shù)據(jù)通信 ,傳送所測(cè)量的電壓值最后完成單片機(jī)與 PC 的數(shù)據(jù)通信。 由于使用的是高效單片機(jī) 作為核心的測(cè)量系統(tǒng)，以及靈 18 敏度和精度較高的 A/D 轉(zhuǎn)換器，使本直流電壓表具有高精度、靈敏度強(qiáng)、性能可靠、電路簡(jiǎn)單、成本低的特點(diǎn)、加上經(jīng)過(guò)優(yōu)化的程序 ， 使其具有很高的智能化水平。此外，它有很大的發(fā)展空間，例如可以結(jié)合溫度傳感器組成測(cè)溫系統(tǒng)，從而作為數(shù)字萬(wàn)用表使用。 數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā) ,已經(jīng)有多種類(lèi)型和款式。傳統(tǒng)的數(shù)字電壓表各有特點(diǎn) ,它們適合在現(xiàn)場(chǎng)做手工測(cè)量 ,要完成遠(yuǎn)程測(cè)量并要對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)做進(jìn)一步處理 ,傳統(tǒng)數(shù)字電壓表是無(wú)法完成的。然而基于 PC 通信的數(shù)字電壓表 ,既可以完成測(cè)量數(shù)據(jù)的傳遞 ,又可借助 PC,做測(cè)量數(shù)據(jù)的處 理。所以這種類(lèi)型的數(shù)字電壓表無(wú)論在功能和實(shí)際上 ,都具有傳統(tǒng)數(shù)字電壓表無(wú)法比擬的特點(diǎn) ,這使得它的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用具有良好的前景。 單片機(jī)的應(yīng)用如今已經(jīng)在工業(yè)、電子等方方面面轉(zhuǎn)世出了它的優(yōu)越性，利用單片機(jī)在設(shè)計(jì)電路逐漸成了趨勢(shì)，它與外圍的簡(jiǎn)單電路再加上優(yōu)化程序就可以構(gòu)建任意的產(chǎn)品，使得本設(shè)計(jì)成為現(xiàn)實(shí)。隨著單片機(jī)的日益發(fā)展，它必將在未來(lái)顯示出更大的活力，為電子設(shè)計(jì)增加更多的精彩。 致 謝 在論文完成之際，我要特別感謝我的指導(dǎo)老師 朱浩亮 老師的熱 切 關(guān)懷和悉心指導(dǎo)。在我撰寫(xiě)論文的過(guò)程中， 朱 老師傾注了大量的心 血和汗水，無(wú)論是在論文的選題、構(gòu)思和資料的收集方面，還是在論文的研究方法以及成文定稿方面，我 19 都得到了 朱 老師悉心細(xì)致的教誨和無(wú)私的幫助，特別是他廣博的學(xué)識(shí)、深厚的學(xué)術(shù)素養(yǎng)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和一絲不茍的工作作風(fēng)使我終生受益，在此表示真誠(chéng)地感謝和深深的謝意。 我還要感謝三年來(lái)精心教導(dǎo)我的各科任課老師，是他們教授我學(xué)識(shí)和做人的道理。 我還要感謝在一起愉快的度過(guò)大學(xué) 三年 的兄弟 姐妹 們，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑惑，直至本文的順利完成。論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利 完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意 ! 最后我還要感謝培養(yǎng)我長(zhǎng)大含辛茹苦的父母，謝謝你們 !在論文的寫(xiě)作過(guò)程中，也得到了許多同學(xué)的寶貴建議，同時(shí)還得到許多在工作過(guò)程中支 持和幫助 我的同學(xué) ，在此一并致以誠(chéng)摯的謝意。 參考文獻(xiàn) [1]李全利編 .單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù) . 北京： [M]高等教育出版社 ， 2022 [2]何立民編 .單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)篇 [M].北京：北京航空天文大學(xué)出版社 ， 2022 20 [3]劉守義編 .單片機(jī)應(yīng)用技術(shù) [M]. 西安 : 西安電子科技 大學(xué)出版社 ， 2022 [4]李中發(fā)等編著 .數(shù)字電子技術(shù) [M]. 北京：中國(guó)水利水電出版社 ， 2022 [5]徐瑞華編 .單片機(jī)原理與接口技術(shù) .北京：人民郵電出版社 ， 2022 21 附錄Ⅰ 整體設(shè)計(jì)電路圖 22 附錄Ⅱ 程序源代碼 include define TIME0H 0x3C define TIME0L 0xB0 //頭文件及宏定義 unsigned char uc_Clock=0。 //定時(shí)器 0 中斷 計(jì)數(shù) bit b_DATransform=0。 //把電壓顯示在 LCD 上 void vShowVoltage(unsigned int uiNumber) { unsigned char ucaNumber[3],ucCount。 if(uiNumber999) uiNumber=999。 ucaNumber[0]=uiNumber/100。 //把計(jì)算數(shù)字的每個(gè)位存入數(shù)組。 ucaNumber[1]=(uiNumber100*(int)ucaNumber[0])/10。 ucaNumber[2]=uiNumber100*(int)ucaNumber[0]10*ucaNumber[1]。 for(ucCount=0。ucCount3。ucCount++) { vShowOneChar(ucaNumber[ucCount]+48)//從首位到末位逐一輸出。 if(ucCount==0) vShowOneChar(39。.39。)。 } } //主函數(shù) void main() { //設(shè)置定 時(shí)器 0 TMOD=0x01。 //定時(shí)器 0，模式 1。 TH0=TIME0H。 TL0=TIME0L。 TR0=1。 //啟動(dòng)定