【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 示開關(guān)及光標(biāo)設(shè)置： (初始化 ) 0000 1DCB D 光標(biāo)顯示 (1 有效 )、 C 光標(biāo)顯示 (1 有效 )、 B 光標(biāo)閃爍 (1 有效 ) 0000 01NS N=1(讀或?qū)懸?個(gè)字符后地址指針加 1 amp。光標(biāo)加 1)， N=0(讀或?qū)懸粋€(gè)字符后地址指針減 1 amp。光標(biāo)減 1) S=1 且 N=1 (當(dāng)寫一個(gè)字符后，整屏顯示左移 ) s=0 當(dāng)寫一個(gè)字符后，整屏顯示不移動(dòng) 數(shù)據(jù)指針設(shè)置： 數(shù)據(jù)首地址為 80H，所以數(shù)據(jù)地址為 80H+地址碼 (027H， 4067H) 其他設(shè)置： 01H(顯示清屏，數(shù)據(jù)指針 =0，所有顯示 =0)； 02H(顯示回車，數(shù)據(jù)指針 =0)。 通常推薦的初始化過程： 延時(shí) 15ms 寫指令 38H 延時(shí) 5ms 寫指令 38H 延時(shí) 5ms 寫指令 38H 延時(shí) 5ms （以上都不檢測(cè)忙信號(hào)） （以下都要檢測(cè)忙信號(hào)） 寫指令 38H 寫指令 08H 關(guān)閉顯示 寫指令 01H 顯示清屏 寫指令 06H 光標(biāo)移動(dòng)設(shè)置 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 11 頁(yè) 共 32 頁(yè) 寫指令 0cH 顯示開及光標(biāo)設(shè)置 單片機(jī)通過以上指令集和相應(yīng)的 ASCII 碼表顯示數(shù)據(jù)。 圖 LM016L 的 ASCII 碼表 LM016L 與單片機(jī)接口設(shè)計(jì) 單片機(jī)與 LM016L可用以圖 的接法連接： E 7E 0E 1E 2E 3E 4E 5E 6d7d0 d1 d2 d3 d4 d5 d6r sr wersrweE0E7 E1E2E3E4E5E6addaaddbaddcstoealeale1XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U6AT89C51D 71 4D 61 3D 51 2D 41 1D 31 0D 29D 18D 07E6R W5R S4V S S1V D D2V E E3LCD1LM016L234567891RP1RESPACK8C130pfC230pfX1CRYSTAL 圖 LM016L 與單片機(jī)的接口 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 12 頁(yè) 共 32 頁(yè) 電流系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化電路 單片機(jī) I/O 端口介紹 轉(zhuǎn)換電路的主要部分是單片機(jī) AT89C51，它也屬于 51 單片機(jī)中的一類。 AT89C51 能處理各類信號(hào)，在信號(hào)送達(dá)后單片機(jī)內(nèi)的各個(gè)存儲(chǔ)器和寄存器開始相應(yīng)的動(dòng)作來完成所要求的結(jié)果。 AT89C51 有四個(gè)端口， P0， P1， P2， P3 四個(gè)口，每個(gè)端口內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同，但是所屬職能有所不同。圖 為單片機(jī)的引腳圖： 圖 單片機(jī)引腳圖 P0 口： P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I／ O 口，也即地址／數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時(shí)，每位能以吸收電流的方式驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL邏輯門電路，對(duì)端口 P0 寫 “l(fā)”時(shí)，可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程 序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低 8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。在 Flash 編程時(shí)， P0 口接收指令字節(jié)。而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。 P1 口： P1 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I／ O 口， P1 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL邏輯門電路。對(duì)端口寫 “l(fā)”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（ IIL）。 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 13 頁(yè) 共 32 頁(yè) 與 AT89C5l 不同之處是， 和 還可分別 作為定時(shí)／計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)數(shù)輸入（ ／ T2）和輸入（ ／ T2EX）。 Flash編程和程序校驗(yàn)期間， Pl 接收低 8 位地址。 P2 口： P2 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I／ O 口， P2 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。對(duì)端口 P2 寫 “l(fā)”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（ IIL）。在訪問外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行 MOVX@DPTR 指令）時(shí)， P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行 MOVX@RI 指令）時(shí)， P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。 Flash編程或校驗(yàn)時(shí)， P2 亦接收高位地址和一些控制信號(hào)。 P3 口： P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I／ O 口。 P3 口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。對(duì) P3 口寫入 “l(fā)”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時(shí)，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流（ IIL）。 P3 口除了作為一般的 I／ O 口線外，更重要的用途是它的第二功能，如 表 所示： 表 P3口引腳 的第二功能 端口引腳 第二功能 RXD（串行輸入口） TXD（穿行輸出口） INT0（外部中斷 0） INT1（外部中斷 1） T0（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0） T1（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1） WR（外部數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器寫選通） RD（外部數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器讀選通） 此外， P3 口還接收一些用于 Flash閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 14 頁(yè) 共 32 頁(yè) 單片機(jī)除了 4 個(gè)端口外，還有其他引腳，在這里簡(jiǎn)單介紹一下： RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)， RST 引腳 出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 ALE／ PROG：當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。一般情況下， ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的 l／ 6 輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè) ALE 脈沖。對(duì) Flash存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ PROG）。如有必要，可通過對(duì)特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的D0 位置位，可禁止 ALE 操作。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令才能 將ALE 激活。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置 ALE 禁止位無效。 PSEN：程序儲(chǔ)存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng) AT89C51 由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個(gè)脈沖。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過兩次 PSEN 信號(hào)。 EA／ VPP：外部訪問允許。欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H—FFFFH）， EA 端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存 EA 端狀態(tài)。如 EA 端為高 電平（接 Vcc 端）， CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。 Flash存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上 +12V的編程允許電源 Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V編程電壓 Vpp。 XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 15 頁(yè) 共 32 頁(yè) 3 電流檢測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) AD 轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)采集是由 ADC0808 實(shí)現(xiàn)的， ADC0808 是以逐次逼近原理進(jìn)行模 /數(shù)轉(zhuǎn)換的器件。其內(nèi)部有一個(gè) 8 通道多路開關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號(hào)，只選通 8路模擬輸入信號(hào)中的一個(gè)進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換為了使 ADC0808 據(jù)采集和轉(zhuǎn)換工作，需要給ADC0808 引腳發(fā)入觸發(fā)信號(hào)：為了使 ADC0808 工作起來，需要有時(shí)鐘信號(hào) clk，為了使 ADC0808 能夠開始轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)需要使 st 和 ale 有下降沿信號(hào)發(fā)生，因而需要為 st 和ale 端口提供下降沿信號(hào)；為了能使轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)輸出，需要為 ADC0808 提供輸出信號(hào)，即 oe 管腳需要高電平。在數(shù)據(jù)輸出完成后， oe 管腳要置于低電平，以為下次數(shù)據(jù)輸出做準(zhǔn)備。 電流檢測(cè)系統(tǒng)的顯示子程序 電流系統(tǒng)的結(jié)果顯示是有 LM016L 液晶顯示器顯示出來。液晶顯示器共有 16 個(gè)管腳 ，數(shù)據(jù)指令傳送端 D0~D7，還有數(shù)據(jù)和地址命令切換端 rw， rs。當(dāng) rs 為高電平時(shí)，D0~D7 端口傳送地址信號(hào)，當(dāng) rw 為高電平時(shí)， D7~D0 傳送指令信號(hào)。在此期間， D7管腳除了傳輸數(shù)據(jù)和指令還兼做判斷 busy flag（以下簡(jiǎn)稱 bf）寄存器的指示端。當(dāng) bf為 0 時(shí)，不執(zhí)行指令，只傳輸同一種類型的數(shù)據(jù)；當(dāng) bf 為 1 時(shí)，執(zhí)行指令，開始切換數(shù)據(jù)傳輸?shù)念愋汀?bf 的置位由液晶顯示器自動(dòng)執(zhí)行。 e 管腳是使能信號(hào)輸入端，當(dāng)為1 時(shí)，能為 LM016L傳送數(shù)據(jù)，當(dāng)為 0 時(shí)不能傳送數(shù)據(jù)。 單片機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸程序和外部中斷程序 單片 機(jī)在執(zhí)行數(shù)據(jù)顯示的程序時(shí)，有 P0 口傳送到 P2 的數(shù)據(jù)和單片機(jī)內(nèi)本身傳送給 P2 的 “current flow”數(shù)據(jù)，為了防止兩個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)生干擾，于是選擇應(yīng)用中斷程序。因?yàn)?ADC0808 完數(shù)據(jù)之后會(huì)由 eoc 管腳發(fā)出一個(gè)脈沖信號(hào)來提示單片機(jī)轉(zhuǎn)換完成，所以可以用這個(gè)信號(hào)成為單片機(jī)的 INT0 外部中斷。這樣單片機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)和 P0 口傳到P2 口的數(shù)據(jù)之間不會(huì)產(chǎn)生干擾，可以分時(shí)傳送數(shù)據(jù)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 16 頁(yè) 共 32 頁(yè) 4 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換計(jì)算 數(shù)據(jù)標(biāo)定 在未將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換之前， ADC0808 的顯示范圍為 0~255（十進(jìn)制數(shù)），為了能使顯示的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，需要對(duì) 未轉(zhuǎn)換之前的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)定，分別將數(shù)據(jù)分為大，中，小 3 部分進(jìn)行，從而方便采集。標(biāo)定值為： 0~85,86~170,171~255. 數(shù)據(jù)采集 在標(biāo)定好數(shù)據(jù)之后，從標(biāo)定的范圍中選取三組數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)分析和計(jì)算，從而得出轉(zhuǎn)換所需要的參數(shù)，表 是所選取的三組數(shù)據(jù)： 表 數(shù)據(jù)采集 實(shí)際電流值 I（ mA） 標(biāo)定范圍 顯示數(shù)據(jù) D 100 0~85 51 180 86~170 92 500 171~255 252 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換計(jì)算 數(shù)據(jù)在采集好之后，要對(duì)其進(jìn)行處理。根據(jù)圖 可知電流檢測(cè) 系統(tǒng)中實(shí)際電流值和顯示數(shù)據(jù)之間呈現(xiàn)線性關(guān)系： I=kD+b。其中 k和 d 是所求的參數(shù)。將上述采集的數(shù)據(jù)帶入線性關(guān)系式之后，解線性方程組可求得 k=,b=。將 k， D 這兩個(gè)參數(shù)帶入程序中就可顯示最終的結(jié)果。 數(shù)據(jù)驗(yàn)算 一般而言，最終的顯示結(jié)果和真實(shí)結(jié)果之間的誤差在 1%之內(nèi)算合格。通過最終驗(yàn)算，所測(cè)數(shù)據(jù) 98%在合格范圍內(nèi)，能達(dá)到一般精度等級(jí)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 17 頁(yè) 共 32 頁(yè) 5 子程序流程圖 ad 模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)采集流程圖及程序附錄 模 擬 信 號(hào)通 道A l e ， s t下 降 沿 ？轉(zhuǎn) 換 數(shù) 據(jù)O e = 0 ？轉(zhuǎn) 換 數(shù) 據(jù) 傳 送 到 P 0 口A d d aA d d bA d d c否= 0是! = 0結(jié) 束結(jié) 束 功能說明：此流程