【文章內(nèi)容簡介】 的輸入端。 （3）控制引腳： 圖312 STC89C51芯片RST/VPD(9引腳)：RST復(fù)位信號輸入端，高電平有效。VPD：備用電源的輸入端。ALE(30引腳)：地址所存允許信號，當單片機上電正常工作后，ALE引腳不斷輸出正脈沖信號。PSEN(29引腳)：程序存儲器允許輸出控制端。EA（31引腳）：內(nèi)外程序存儲器選擇控制端。當EA引腳為高電平時，單片機訪問內(nèi)部程序存儲器，但在PC值超過0FFFFH時，將自動轉(zhuǎn)向執(zhí)行外部程序存儲器內(nèi)的程序。（4）I/O口引腳：P0口：雙向8位三態(tài)I/O口，此口為地址總線及數(shù)據(jù)總線分時復(fù)用口，可驅(qū)動8個LS型TTL負載。P1口：8位準雙向I/O口，可驅(qū)動4個LS型TTL負載。P2口：8位準雙向I/O口，與地址總線（高8位）復(fù)用，可驅(qū)動4個LS型TTL負載。P3口：8位準雙向I/O口，雙功能復(fù)用口，可驅(qū)動4個LS型TTL負載。單片機工作的時間基準是由時鐘電路提供的。在單片機的XTAL1和XTAL2兩個管腳，接一只晶振及兩只電容就構(gòu)成了單片機的時鐘電路，如圖43所示：圖313 單片機時鐘電路在單片機復(fù)位電路中，電容C1和C2對振蕩頻率有微調(diào)的作用，通常的取值范圍為（30+10）pF或（3010）pF。石英晶體選擇6MHz或12MHz都可以，其結(jié)果只是機器周期的不同，影響計數(shù)器的計數(shù)初值。本設(shè)計中電容采用30pF。單片機的RST管腳為主機提供一個外部復(fù)位信號輸入端口。復(fù)位信號是高電平有效，高電平有效的持續(xù)時間為2個機器周期以上。單片機的復(fù)位方式有上電復(fù)位和手動復(fù)位兩種。圖44所示是51系列單片機常用的上電復(fù)位和手動復(fù)位組合電路。圖314 單片機復(fù)位電路復(fù)位以后，單片機內(nèi)各部件恢復(fù)到初始狀態(tài)，參見表31[13]：表31 復(fù)位后片內(nèi)各寄存器狀態(tài)寄存器 內(nèi)容 寄存器 內(nèi)容 PC 00H TMOD 00H A 00H TCON 00H B 00H TH0 00H PSW 00H TL0 00H SP 07H TH1 00H DPTR 0000H TL1 00H P0~P3 0FFH SCON 00H IP(XXX00000)B SBUF 不變 IE (0XX00000)B PCON(0XXXXXXX)B 液晶顯示電路設(shè)計液晶顯示器（LCD）[14]是一種功耗很低的顯示器。它的使用非常的廣泛，比如電子表、計數(shù)器、數(shù)碼相機、計算機的顯示器或液晶電視等。液晶顯示以其優(yōu)越的性能，越來越受到設(shè)計人員的青睞，液晶顯示的應(yīng)用領(lǐng)域越來越多。液晶顯示模塊在現(xiàn)代電子設(shè)計中的應(yīng)用也越來越多。本設(shè)計中使用的1602就是一片液晶顯示器。LCD是一種被動顯示器。它本身不發(fā)光，其通過調(diào)節(jié)光的亮度來達到顯示效果。LCD主要是利用液晶的扭曲向列效應(yīng)制成。這是一種電效應(yīng)。液晶顯示模塊中，最主要的就是LCD液晶屏，根據(jù)液晶顯示屏顯示內(nèi)容的不同，液晶顯示模塊可分為數(shù)顯液晶模塊、點陣字符液晶模塊、點陣圖形液晶模塊三種。使用液晶作為顯示設(shè)備具有很多的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在如下幾個方面：（1）顯示質(zhì)量高。由于液晶顯示模塊每一個點在收到信號后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，因此液晶顯示模塊畫面質(zhì)量高而不會閃爍，把眼睛疲勞降到最低。（2）沒有電磁輻射。液晶顯示模塊的先天特點決定其沒有電磁輻射，這個優(yōu)點使得液晶電視和計算機的顯示器都廣泛推廣。（3）應(yīng)用范圍廣。液晶顯示模塊特別是點陣圖形液晶模塊，可以顯示數(shù)字、字符、漢字和圖形等。（4）數(shù)字式接口。液晶顯示模塊是數(shù)字式的，和單片機的接口十分的簡單，操縱也十分的方便。（5）體積小、重量輕。液晶顯示模塊通過顯示屏上的電極控制液晶分子狀態(tài)，達到顯示目的，在重量上比相同顯示面積的傳統(tǒng)顯示器件要輕得多。（6）功耗小。液晶顯示模塊的功耗主要是消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動芯片上。因此，對于相同顯示面積，液晶顯示模塊的耗電量比其它顯示器件要小的多。1602采用標準的16腳接口，其中：表32 管腳說明編號符號引腳說明編號符號引腳說明1VSS電源地9D2雙向數(shù)據(jù)口2VDD電源正極10D3雙向數(shù)據(jù)口3VL對比度調(diào)節(jié)11D4雙向數(shù)據(jù)口4RS數(shù)據(jù)/命令選擇12D5雙向數(shù)據(jù)口5R/W讀/寫選擇13D6雙向數(shù)據(jù)口6E模塊使能端14D7雙向數(shù)據(jù)口7D0雙向數(shù)據(jù)口15BLK背光源地8D1雙向數(shù)據(jù)口16BLA背光源正極1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（CGROM)已經(jīng)存儲了160個不同的點陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯數(shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是01000001B（41H），顯示時模塊把地址41H中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“A”。1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，如表33所示，表33 控制命令表序號指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清顯示00000000012光標返回000000001*3置輸入模式00000001I/DS4顯示開/關(guān)控制0000001DCB5光標或字符移位000001S/CR/L**6置功能00001DLNF**7置字符發(fā)生存貯器地址0001字符發(fā)生存貯器地址8置數(shù)據(jù)存貯器地址001顯示數(shù)據(jù)存貯器地址9讀忙標志或地址01BF計數(shù)器地址10寫數(shù)到CGRAM或DDRAM）10要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容11從CGRAM或DDRAM讀數(shù)11讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容1602的讀寫操作、屏幕和光標的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的。（說明：1為高電平、0為低電平） 指令1：清顯示 指令碼01H,光標復(fù)位到地址00H位置。指令2：光標復(fù)位 光標返回到地址00H。指令3：光標和顯示模式設(shè)置 I/D 光標移動方向，高電平右移，低電平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平則無效。 指令4：顯示開關(guān)控制 D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示C：控制光標的開與關(guān)，高電平表示有光標，低電平表示無光標B：控制光標是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。 指令5：光標或顯示移位S/C高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標 指令6：功能設(shè)置命令DL：高電平時為4位總線，低電平時為8位總線 N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示F:低電平時顯示5x7的點陣字符，高電平時顯示5x10的點陣字符 （有些模塊是 DL：高電平時為8位總線，低電平時為4位總線）。指令7：字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置。 指令8：DDRAM地址設(shè)置。 指令9：讀忙信號和光標地址BF：為忙標志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 指令10：寫數(shù)據(jù)。 指令11：讀數(shù)據(jù)。圖315 單片機與液晶顯示模塊連接圖 波形整形電路設(shè)計波形整形電路的核心是電壓比較器。當運放的正相輸入端的輸入電壓大于反相輸入端時，運放輸出正電壓；反之，則輸出負電壓。根據(jù)這一特性，在運放的反相輸入端輸入一個固定的電壓值，然后把經(jīng)程控放大電路放大后的輸入信號輸入到正相輸入端，便可把各種輸入信號轉(zhuǎn)換為方波信號（脈沖信號）。然后，把整形后的波形信號送進單片機進行頻率測量。具體電路圖如下圖316所示：圖316 波形整形電路圖4 軟件程序設(shè)計軟件設(shè)計主要完成三部分工作：數(shù)據(jù)處理、控制模擬開關(guān)實現(xiàn)量程自動轉(zhuǎn)換，以及計算和顯示電壓有效值。該設(shè)計的電壓表具有三個量程范圍，具有量程自動切換功能；數(shù)據(jù)處理主要是把A/D轉(zhuǎn)換后的浮點數(shù)轉(zhuǎn)換為字符型數(shù)組；液晶顯示部分主要是把處理后的電壓有效值數(shù)據(jù)送到液晶顯示器上。主流程圖見附頁部分。 量程自動轉(zhuǎn)換程序設(shè)計本設(shè)計共設(shè)11個量程切換，如下表41。通過模擬開關(guān)元器件CD4051來進行量程切換功能，實際電路中通過對模擬開關(guān)CD4051的控制線ABC來實現(xiàn)量程的切換。由于輸入信號未知，為避免電路被燒壞，設(shè)定的初始量程應(yīng)為最低量程，即（BA：1）。表41 量程轉(zhuǎn)換控制量程（Vopp）5mv10mv10mv20mv20mv40mv40mv80mv80mv160mv160mv320mv320mv640mv放大倍數(shù)10005002501253216量程（Vopp）640mv放大倍數(shù)8421取數(shù)據(jù)返回檔數(shù)取數(shù)據(jù)切換高一級檔位切換低一級檔位大于范圍上限NY小于范圍下限NY圖41 量程轉(zhuǎn)換流程圖通過單片機的P2口8根控制線來實現(xiàn)如表41所示的量程自動切換功能。 數(shù)據(jù)處理程序設(shè)計液晶顯示的數(shù)據(jù)是字符型數(shù)組，所以單片機要把輸入的A/D轉(zhuǎn)換后要顯示的浮點型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為字符型數(shù)組在液晶顯示器上顯示出來。經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)是浮點型實數(shù)，通過編寫一個浮點數(shù)轉(zhuǎn)換為字符型數(shù)據(jù)（ASCII碼）的子函數(shù)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理功能。數(shù)據(jù)處理程序流程圖如圖42所示。AD轉(zhuǎn)換數(shù)值數(shù)值100000？取高5位，單位為mV把數(shù)值放大100000取高3為，單位為VYN送液晶顯示圖42 數(shù)據(jù)處理流程圖 液晶顯示模塊程序設(shè)計液晶顯示模塊程序主要由初始化函數(shù)、送命令控制字函數(shù)、送顯示數(shù)據(jù)函數(shù)和送多個待顯示字符函數(shù)組成。下圖43為液晶顯示流程圖。初始化液晶顯示送控制命令字設(shè)置顯示數(shù)據(jù)信息送待顯示的字符數(shù)據(jù)返 回圖43 液晶顯示流程圖1602C可以顯示2行16個字符，有8位數(shù)據(jù)總線D0D7，和RS、R/W、EN三個控制端口，工作電壓為5V，并且?guī)в凶址麑Ρ榷日{(diào)節(jié)和背光。1602液晶顯示器有兩個寄存器，一個是命令寄存器，另一個是數(shù)據(jù)寄存器；所有的1602液晶顯示器一個重要的特點是:軟件編程時要先寫命令字，再寫數(shù)據(jù)。 頻率測量程