【文章內(nèi)容簡介】 電壓。 唐山學院課程設計 5 XTAL1:振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。 XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。 逐次逼近式 A/D 轉換模塊設計 逐次逼近型 A/D 轉換器屬于直接型 A/D 轉換器，它能把輸入的模擬電壓直接轉換為輸出的數(shù)字代碼，而不需要經(jīng)過中間變量。主要由比較器、環(huán)形分配器、控制門、寄存器與 D/A 轉換器組成。 引腳功能 圖 14 ADC0808 引腳圖 IN0～ IN7： 8 路模擬量輸入。 A、 B、 C： 3 位地址輸入， 2 個地址輸入端的不同組合選擇八路模擬量輸入。 ALE：地址鎖存啟動信號，在 ALE的上升沿，將 A、 B、 C 上的通道地址鎖存到內(nèi)部的地址鎖存器。 D0～ D7：八位數(shù)據(jù)輸出線， A/D 轉換結果由這 8 根線傳送給單片機。 OE：允許輸出信號。當 OE=1 時，即為高電平，允許輸出鎖存器輸出數(shù)據(jù)。 START：啟動信號輸入端， START為正脈沖，其上升沿清除 ADC0808 的內(nèi)部的各寄存器，其下降沿啟動 A/D 開始轉換。 EOC： 轉換完成信號，當 EOC 上升為高電平時，表明內(nèi)部 A/D 轉換已 完成。 內(nèi)部結構圖 逐次逼近型 A/D 轉換器 ADC0808 由八路模擬開關、地址鎖存與譯碼器、比較器、 D/A 轉換器、寄存器、控制電路和三態(tài)輸出鎖存器等組成。其內(nèi)部結構如圖 15所示。 唐山學院課程設計 6 圖 15 ADC0808 內(nèi)部結構 七段數(shù)碼管簡介 7 段 LED 數(shù)碼管，是在一定形狀的絕緣材料上，利用單只 LED 組合排列成 “8”字型的數(shù)碼管，分別引出它們的電極，點亮相應的點劃來顯示出 09 的數(shù)字。 如圖16。 LED 數(shù)碼管根據(jù) LED 的接法不同分為共陰和共陽兩類，了解 LED 的這些特性，對編程是很重要的，因 為不同類型的數(shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。右圖是共陰和共陽極數(shù)碼管的內(nèi)部電路，它們的發(fā)光原理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已。 將多只 LED 的陰極連在一起即為共陰式，而將多只 LED的陽極連在一起即為共陽式。以共陰式為例，如把陰極接地，在相應段的陽極接上正電源，該段即會發(fā)光。當然， LED 的電流通常較小，一般均需在回路中接上限流電阻。假如將 b和c段接上正電源，其它端接地或懸空，那么 b和 c段發(fā)光，此時，數(shù)碼管顯示將顯示數(shù)字 “1”。而將 a、 b、 d、 e和 g段都接上正電源，其它引腳懸空，此時數(shù)碼管將顯示 “2”。依此類推。 唐山學院課程設計 7 圖 16 7 段 LED 數(shù)碼管 路數(shù)電壓顯示 轉換 控制電路 在電路中電壓示數(shù)是循環(huán)顯示的，也可以固定顯示， 轉換的自動和手動模式轉換可以通過 轉換開關 按鈕 來控制。按下轉換開關后電壓路數(shù)固定要想讀取相應的電壓值可以按下相應的控制按鈕來切換。 如下圖 17 顯示 圖 17 單路 數(shù)字電壓表實現(xiàn)電路 A/D 轉換電路 總體 設計 利用 AT89C51 和 ADC0809 附加一些外圍電路設計出可以采樣模擬信號并將其轉換成數(shù)字電壓值在數(shù)碼管上顯示出來，從 而可實現(xiàn)測量電壓的功能，實現(xiàn)電路如圖 18。 唐山學院課程設計 8 圖 18 數(shù)字電壓表實現(xiàn)電路 唐山學院課程設計 9 2 軟件設計 根據(jù)硬件電路編寫相應的程序，實現(xiàn)電壓的采集、轉換、處理、顯示幾個功能，從而實現(xiàn)測量電壓的效果。另外利用外部中斷一實現(xiàn)通道的手動和自動之間的轉換，這是本軟件設計的思想。具體程序參見附錄一。 主 設計流程如圖 21。 要實現(xiàn)的功能有： 0～ 5V 范圍內(nèi)的 8 路直流電壓值。 4 位 LED 數(shù)碼管上輪流顯示各路電壓值或單路選擇顯示，其中 3 位 LED數(shù)碼管顯示電壓值，顯示范圍為 ～ ， 1 位 LED數(shù)碼管顯示路數(shù) ,8 路分別為 18。 。 圖 21 數(shù)字電壓表 程序設計流程 設置初值 開始 啟動 A/D 轉換 讀取 A/D 轉換結果 轉換是否結束？ 調(diào)轉換為查表偏移量的 子程序 調(diào)顯示子程序 是否轉完一次八個通道？ N Y N Y 唐山學院課程設計 10 3 PROTEUS 軟件仿真 PROTEUS 軟件 簡介 Proteus ISIS 是英國 Labcenter 公司開發(fā)的電路分析與實物仿真軟件。它運行于Windows 操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析 (SPICE)各種模擬器件和集成電路，該軟件的特點是： ① 實現(xiàn)了單片機仿真和 SPICE電路 仿真相結合。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、 RS232 動態(tài)仿真、 I2C 調(diào)試器、 SPI 調(diào)試器、鍵盤和 LCD 系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等。 ② 支持主流單片機系統(tǒng)的仿真。目前支持的單片機類型有：68000 系列、 8051 系列、 AVR 系列、 PIC12 系列、 PIC16 系列、 PIC18 系列、 Z80系列、 HC11 系列以及各種外圍芯片。 ③ 提供軟件調(diào)試功能。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設置斷點等調(diào)試功能，同時可以觀察各個變量、寄存器等的當前狀態(tài)，因此在 該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如 Keil C51 uVision2 等軟件。 ④ 具有強大的原理圖繪制功能?？傊撥浖且豢罴瘑纹瑱C和 SPICE分析于一身的仿真軟件，功能極其強大。 ISIS 的啟動 雙擊桌面上的 ISIS 6 Professional 圖標或者單擊屏幕左下方的 “開始 ”→“ 程序 ”→“Proteus 6 Professional” →“ISIS 6 Professional” ，出現(xiàn)如圖 31 所示屏幕，表明進入 Proteus ISIS