基于單片機(jī)led顯示的電壓表電路的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-24 23:08 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 IT0：外部中斷 0 觸發(fā)方式選擇位。 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的初始化由于定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的功能是由軟件編程確定的，所以一般在使用定時(shí)/計(jì)數(shù)器前都要對(duì)其進(jìn)行初始化，使其按設(shè)定的功能工作。初始化的步驟一般如下：(1)、確定工作方式（即對(duì) TMOD 賦值） ；(2)、預(yù)置定時(shí)或計(jì)數(shù)的初值（可直接將初值寫(xiě)入 TH0、TL0 或 THTL1） ；(3)、根據(jù)需要開(kāi)放定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的中斷（直接對(duì) IE 位賦值） ；(4)、啟動(dòng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（若已規(guī)定用軟件啟動(dòng)，則可把 TR0 或 TR1 置“1” ；若已規(guī)定由外中斷引腳電平啟動(dòng)，則需給外引腳步加啟動(dòng)電平。當(dāng)實(shí)現(xiàn)了啟動(dòng)要求后，定時(shí)器即按規(guī)定的工作方式和初值開(kāi)始計(jì)數(shù)或定時(shí)） 。因?yàn)樵诓煌ぷ鞣绞较掠?jì)數(shù)器位數(shù)不同，因而最大計(jì)數(shù)值也不同。現(xiàn)假設(shè)最大計(jì)數(shù)值為 M，那么各方式下的最大值 M 值如下：方式 0：M=213=8 192方式 1：M=216=65 536方式 2：M=28=256方式 3：定時(shí)器 0 分成兩個(gè) 8 位計(jì)數(shù)器，所以兩個(gè) M 均為 256?！ 纹瑱C(jī)課程設(shè)計(jì)6第三章 硬件電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)系統(tǒng) AT89C51 性能AT89C51 是美國(guó) ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓，高性能 CMOS8 位單片機(jī)，片內(nèi)含有 4KB 的可反復(fù)擦寫(xiě)的只讀程序存儲(chǔ)器和 128 字節(jié)的隨機(jī)存儲(chǔ)器。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容，由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的 AT89C51 是一種高效微控制器，它為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 AT89C51 功能性能:與 MCS51 成品指令系統(tǒng)完全兼容；4KB 可編程閃速存儲(chǔ)器；壽命：1000 次寫(xiě)/擦循環(huán)；數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10 年；全靜態(tài)工作：024MHz；三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定；128*8B 內(nèi)部 RAM；32 個(gè)可編程 I/O 口線；2 個(gè) 16 位定時(shí)/計(jì)數(shù)器；5 個(gè)中斷源；可編程串行 UART 通道；片內(nèi)震蕩器和掉電模式。 AT89C51 各引腳功能AT89C51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4KB 的 Flash 閃速存儲(chǔ)器，128B 內(nèi)部 RAM，32個(gè) I/O 口線，兩個(gè) 16 位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè) 5 向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)震蕩器及時(shí)鐘電路，同時(shí)，AT89C51 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。空閑方式停止 CPU 的工作，但允許RAM，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作，掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但震蕩器停止工作并禁止其他所有工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。AT89C51采用 PDIP 封裝形式，引腳配置如圖 5 所示。圖 5 AT89C51 的引腳圖AT89C51 芯片的各引腳功能為：P0 口：這組引腳共有 8 條， 為最低位。這 8 個(gè)引腳有兩種不同的功能，單片機(jī)課程設(shè)計(jì)7分別適用于不同的情況，第一種情況是 89C51 不帶外存儲(chǔ)器，P0 口可以為通用I/O 口使用， 用于傳送 CPU 的輸入/輸出數(shù)據(jù)，這時(shí)輸出數(shù)據(jù)可以得到鎖存，不需要外接專(zhuān)用鎖存器，輸入數(shù)據(jù)可以得到緩沖，增加了數(shù)據(jù)輸入的可靠性；第二種情況是 89C51 帶片外存儲(chǔ)器， 在 CPU 訪問(wèn)片外存儲(chǔ)器時(shí)先傳送片外存儲(chǔ)器的低 8 位地址，然后傳送 CPU 對(duì)片外存儲(chǔ)器的讀/寫(xiě)數(shù)據(jù)。P0 口為開(kāi)漏輸出，在作為通用 I/O 使用時(shí)，需要在外部用電阻上拉。P1 口：這 8 個(gè)引腳和 P0 口的 8 個(gè)引腳類(lèi)似， 為最高位， 為最低位，當(dāng) P1 口作為通用 I/O 口使用時(shí)， 的功能和 P0 口的第一功能相同，也用于傳送用戶的輸入和輸出數(shù)據(jù)。P2 口：這組引腳的第一功能與上述兩組引腳的第一功能相同即它可以作為通用 I/O 口使用，它的第一功能和 P0 口引腳的第二功能相配合，用于輸出片外存儲(chǔ)器的高 8 位地址，共同選中片外存儲(chǔ)器單元，但并不是像 P0 口那樣傳送存儲(chǔ)器的讀/寫(xiě)數(shù)據(jù)。P3 口：這組引腳的第一功能和其余三個(gè)端口的第一功能相同，第二功能為控制功能，每個(gè)引腳并不完全相同，如下表 2 所示：表 2 P3 口各位的第二功能P3 口各位 第二功能 RXT（串行口輸入） TXD（串行口輸出） /INT0（外部中斷 0 輸入） /INT1(外部中斷 1 輸入) T0（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 0 的外部輸入） T1（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 1 的外部輸入） /WR（片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)允許） /RD（片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀允許）Vcc 為+5V 電源線，Vss 接地。ALE：地址鎖存允許線，配合 P0 口的第二功能使用，在訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，89C51 的 CPU 在 引腳線去傳送隨后而來(lái)的片外存儲(chǔ)器讀/寫(xiě)數(shù)據(jù)。在不訪問(wèn)片外存儲(chǔ)器時(shí)，89C51 自動(dòng)在 ALE 線上輸出頻率為 1/6 震蕩器頻率的脈沖序列。該脈沖序列可以作為外部時(shí)鐘源或定時(shí)脈沖使用。/EA:片外存儲(chǔ)器訪問(wèn)選擇線，可以控制 89C51 使用片內(nèi) ROM 或使用片外ROM,若/EA=1，則允許使用片內(nèi) ROM, 若/EA=0，則只使用片外 ROM。/PSEN：片外 ROM 的選通線，在訪問(wèn)片外 ROM 時(shí)，89C51 自動(dòng)在/PSEN 線上產(chǎn)生一個(gè)負(fù)脈沖，作為片外 ROM 芯片的讀選通信號(hào)。RST：復(fù)位線，可以使 89C51 處于復(fù)位(即初始化)工作狀態(tài)。通常 89C51 復(fù)位有自動(dòng)上電復(fù)位和人工按鍵復(fù)位兩種。XTAL1 和 XTAL2：片內(nèi)震蕩電路輸入線，這兩個(gè)端子用來(lái)外接石英晶體和微調(diào)電容，即用來(lái)連接 89C51 片內(nèi) OSC(震蕩器)的定時(shí)反饋回路。單片機(jī)課程設(shè)計(jì)8 電路圖 工作原理此電路的工作原理是：+5V 模擬電壓信號(hào)通過(guò)變阻器 VR1 分壓后由 ADC08008的 IN0 通道進(jìn)入（由于使用的 IN0 通道，所以 ADDA,ADDB,ADDC 均接低電平） ，經(jīng)過(guò)模/數(shù)轉(zhuǎn)換后，產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)字量經(jīng)過(guò)其輸出通道 D0D7 傳送給 AT89C51 芯片的 P0 口，AT89C51 負(fù)責(zé)把接收到的數(shù)字量經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理，產(chǎn)生正確的 7 段數(shù)碼管的顯示段碼傳送給四位 LED，同時(shí)它還通過(guò)其四位 I/O 口 、產(chǎn)生位選信號(hào)控制數(shù)碼管的亮滅。此外，AT89C51 還控制 ADC0808 的工作。其中，單片機(jī) AT89C51 通過(guò)定時(shí)器中斷從 輸出方波，接到 ADC0808 的 CLOCK,發(fā)正脈沖啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換， 檢測(cè) A/D 轉(zhuǎn)換是否完成，轉(zhuǎn)換完成后， 置高從 P0 口讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果送給 LED 顯示出來(lái)。簡(jiǎn)易數(shù)字直流電壓表的硬件電路已經(jīng)設(shè)計(jì)完成，就可以選取相應(yīng)的芯片和元器件，利用 Proteus 軟件繪制出硬件的原理，并仔細(xì)地檢查修改，直至形成完善的硬件原理圖。但要真正實(shí)現(xiàn)電路對(duì)電壓的測(cè)量和顯示的功能，還需要有相應(yīng)的軟件配合，才能達(dá)到設(shè)計(jì)要求單片機(jī)課程設(shè)計(jì)9第四章 軟件設(shè)計(jì)與流程 開(kāi)發(fā)平臺(tái) Keil Keil C51 是美國(guó) Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) C 語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C 語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。Keil C51 生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。 系統(tǒng)概述 Keil 軟件是目前最流行開(kāi)發(fā) MCS51 系列單片機(jī)的軟件，這從近年來(lái)各仿真機(jī)廠商紛紛宣布全面支持 Keil 即可看出。Keil 提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部分組合在一起。運(yùn)行 Keil 軟件需要P
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