【文章內(nèi)容簡介】 于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL的 STC89C52RC 是一種高效微控制器，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。 LED 數(shù)碼管的控制顯示 LED 數(shù)碼管模型如圖 所示。 LED 的段碼端口 A～ G 分別接至 STC89C52RC 的 ～ 口，位選端 1～ 4 分別接至 、 、 、 ，如圖 所示。 A B C D E F G DPQ1Q2Q3Q0圖 LED 數(shù)碼管模型 圖 LED 與 STC89C52RC 的硬件連線 大連 東軟信息 技術(shù)職業(yè) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 第 3 章 電壓表原理 電壓表的原理 本設(shè) 計(jì)采用 STC89C52RC單片機(jī)芯片配合 ADC0832模 /數(shù)轉(zhuǎn)換芯片 組成 一個(gè)簡易的數(shù)字電壓表， 電路通過 ADC0832 芯片采樣輸入口 IN0 輸入的 0～ 5 V 的模擬量電壓，經(jīng)過模 /數(shù)轉(zhuǎn)換后，產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)字量經(jīng)過其輸出通道 D0～ D7 傳送給 STC89C52RC 芯片的 P0 口。 STC89C52RC 負(fù)責(zé)把接收到的數(shù)字量 數(shù)據(jù)處理，產(chǎn)生正確的 7 段數(shù)碼管的顯示段碼， 并且 通過其 P1 口經(jīng)驅(qū)動芯片 SN74LS373 驅(qū)動，再傳送給數(shù)碼管。同時(shí)它還通過其三位 I/O 口 、 、 產(chǎn)生位選信號，控制數(shù)碼管的亮滅。 STC89C52RC 還控制著 ADC0832 的工作。其 ALE 管腳為 ADC0832 提供了 1MHz 工作的時(shí)鐘脈沖； 控制 ADC0832 的地址鎖存端 (ALE)； 控制 ADC0832 的啟動端 (START)； 控制ADC0832 的輸出允許端 (OE)； 控制 ADC0832 的轉(zhuǎn)換結(jié)束信號 (EOC)。 電源部分 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， 因此 ，先通過一個(gè)普通的變壓器降低電壓，再通過橋式整流，然后再通過 7805 芯片的進(jìn)一步穩(wěn)壓，確保 +5V 電源的穩(wěn)定、 。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。 其 內(nèi)部含有限流保護(hù)、過熱保護(hù)和過壓保護(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。 1 腳為輸入端， 2 腳為接地端， 3 腳為輸出端， 用 十分方便， 能 在任何有交流電壓的地方 用 ，不需另帶電池。通過整流濾波以后輸出直流電壓， 為 確保整個(gè)電路能正常工作，考慮到不接負(fù)載或電源電壓有波動時(shí)電容能承受的耐壓，必須加電容。發(fā)光二極管 D2 點(diǎn)亮表示電源電路正常工作，其電源電路如圖 所示 。 圖 電源部分 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大連 東軟信息 技術(shù)職業(yè) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 A/D 轉(zhuǎn)換電路 隨著數(shù)字技術(shù)，尤其 是信息技術(shù)的飛速發(fā)展與普及，在現(xiàn)代控制。通信及檢測等領(lǐng)域， 為 了提高系統(tǒng)的性能指標(biāo)，對信號的處理廣泛采用了數(shù)字計(jì)算機(jī)技術(shù)。 系統(tǒng)的實(shí)際對象往往都是一些模擬量 (如溫度。壓力。位移。圖像等 ),使計(jì)算機(jī)或數(shù)字 儀表能識別。處理這些信號，必須首先將這些模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號， 經(jīng)計(jì)算機(jī)分析。處理后輸出的數(shù)字量也往往需要將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)模擬信號才 能為執(zhí)行機(jī)構(gòu)所接受。所以 就需要一種能在模擬信號與數(shù)字信號之間起橋梁作用的電路 模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器。 將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號 的電路，稱為模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (簡稱 a/d 轉(zhuǎn)換器 )；將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號的電路稱為數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (簡稱 d/a 轉(zhuǎn)換器或 )； a/d 轉(zhuǎn)換器和 d/a 轉(zhuǎn) 換器已成為信息系統(tǒng)中不可缺的組成部分，為確保系統(tǒng)處理結(jié)果的精確 ， a/d 轉(zhuǎn)換器和 d/a轉(zhuǎn)換器必須具有足夠 轉(zhuǎn)換精度；如果要實(shí)現(xiàn)快速變化信號的實(shí)時(shí)控制與檢測， a/d 與 d/a轉(zhuǎn)換器還要求具有較高的轉(zhuǎn)換速度。轉(zhuǎn)換精度與轉(zhuǎn)換速度是衡量 a/d 與 d/a 轉(zhuǎn)換器的重要技術(shù)指標(biāo)。隨著集成技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)已研制和生產(chǎn)出許多單片的和混合集成型的 a/d和 d/a 轉(zhuǎn)換器，它們具有愈來 先進(jìn)的技術(shù)指標(biāo) A/D 轉(zhuǎn)換 器是模擬量輸入通道 的一個(gè)環(huán)節(jié)，單片機(jī)通過 A/D 轉(zhuǎn)換器把輸入模擬量變成數(shù)字量再處理。隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，目前不同廠家已經(jīng)生產(chǎn)出了多種型號的A/D 轉(zhuǎn)換器，以滿足不同應(yīng)用場合的需要。如果按照工作原理劃分， AC 主要有 4 種類型，即雙積分式 A/D 轉(zhuǎn)換器、逐 近式 A/D 轉(zhuǎn)換器和 并且 行式 A/D 轉(zhuǎn)換器和計(jì)數(shù)比較式A/D 轉(zhuǎn)換器。目前最常用的是雙積分和逐次逼近式。 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路部分 單片機(jī)內(nèi)部每個(gè)部件要想?yún)f(xié)調(diào)一致地工作，必須在統(tǒng)一口令時(shí)鐘信號的控制下工作。單片機(jī) 工作所需要的時(shí)鐘信號有兩種產(chǎn)生方式， 內(nèi)部時(shí)鐘方式和外 部時(shí)鐘。 內(nèi)部時(shí)鐘方式：單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)構(gòu)成振蕩器的增益反相放大器，引腳 XTAL1 和 XTAL2 分別是此放大器的輸入端和輸 入端，這個(gè)放大器與 反饋元件的片外晶振一起構(gòu)成自激振蕩器。 電容 C1 和 C2 取 20PF，晶體的振蕩頻率取 12MHz,晶體振蕩頻率高，則系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率也高，單片機(jī)運(yùn)行速度也 比較 快。 顯示電路 部分 本電路的顯示模塊主要由一個(gè) 4 位一體的 7 段 LED 數(shù)碼管 組成 ，用于顯示測量到的電壓值。它是一個(gè)共陽極的數(shù)碼管，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 STC89C52RC 的 P1 口產(chǎn)生的顯示段碼。 1， 2， 3， 4 引腳端為其位選大連 東軟信息 技術(shù)職業(yè) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 端，用于接收 STC89C52RC 的 P3 口產(chǎn)生的位選碼。本系統(tǒng)采用動態(tài)掃描方式。掃描方法是用其接口電路把所有數(shù)碼管的 8 個(gè)比劃段 a～ g 和 DP 同名端連在一起，而每一個(gè)數(shù)碼管的公共極 COM 各自獨(dú)立地受 I/O 線控制。 CUP 從字段輸出口送出字型碼時(shí)，所有數(shù)碼管接收到相同的字型碼， 取決于 COM 端。 COM 端與單片機(jī)的 I/O 接口相連接，由單片機(jī)輸出位位選碼到 I\O 接口，控制何時(shí)哪一位數(shù)碼管被點(diǎn)亮。在輪流點(diǎn)亮數(shù)碼管的位掃描過程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間極為短暫。但由于人的視覺 暫留現(xiàn)象，給人的印象就是一組穩(wěn)定顯示的數(shù)碼。動態(tài)方式的優(yōu)點(diǎn)是十分明顯的，即耗電省，在動態(tài)掃描過程中，任 何時(shí)刻只有一個(gè)數(shù)碼管是處于工作狀態(tài)的。具體原理圖如圖 所示 。 圖 顯示部分 C L K10S T A R T6OE9IN 026IN 127IN 228IN 31IN 42IN 53IN 64IN 75ADDA25ADDB24ADDC23A L E22GND13V C C11D017D114D215D38D418D519D620D721E O C7R E F +12R E F 16U3A D C 0 8 0 9 F ND0D1D2D3D4D5D6D7A0V C CA2A3A3A4接 1Q接 2Q接 3QA B C D E F G DP1 2 3 47 S E G M P X 4 C C數(shù)碼管Q1P N PQ2P N PQ3P N PQ4P N PR21 O KR31 O KR41 O KR51 O KP0 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7V C C V C C V C C V C C接 P 3 .0 接 P 3 .1 接 P 3 .3 接 P 3 .4大連 東軟信息 技術(shù)職業(yè) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 第 4 章 項(xiàng)目成果 軟件 成果物 單片機(jī) STC89C52RC 作為主控芯片，控制整個(gè)電路的運(yùn)行。 STC89C52RC 具有在系統(tǒng)可編程功能，可以很方便的改寫單片機(jī)存儲器內(nèi)的程序不需要把芯片中從工作環(huán)境中剝離。 STC89C52RC 需要接入一個(gè)普通 12MHz 晶振，為其提供穩(wěn)定的時(shí)鐘脈沖。 該設(shè)計(jì)中有 4 個(gè)八段數(shù)碼顯示管 LED，所以，在單片機(jī) STC89C52RC 外圍需要接入 4 個(gè)三極管來驅(qū)動數(shù)碼顯示管。 為了保證顯示的穩(wěn)定，電路換用 7805 做穩(wěn)壓。 采用 ADC0832 轉(zhuǎn)換芯片，功耗低，性能價(jià)格比較高，適宜在袖珍式的智能儀器儀表