【文章內(nèi)容簡介】 的工作方式輸出待顯示的內(nèi)容。 11 圖 25 單片機(jī)與數(shù)碼管連接實物圖數(shù)碼顯示（LED ）及接口：（1）LED 顯示器結(jié)構(gòu)LED 顯示器內(nèi)部由發(fā)光二極管組成。根據(jù)內(nèi)部二極管連接方式，數(shù)碼管結(jié)構(gòu)又分為共陰極和共陽極型。共陽極型發(fā)光二極管陽極連在一起接高電平，共陰極型發(fā)光二極管陰極連在一起接低電平。電壓測量系統(tǒng)采用的是共陽極型。圖 26 數(shù)碼管引腳及內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖由圖可見，a. 、b、c 、d、 f、g、分別為七個發(fā)光段引腳，dp 引腳為小數(shù)點。3 與 8 腳接電源或接地端，共 10 個引腳。（2）顯示字形與字段碼關(guān)系數(shù)碼管發(fā)光原理情況：共陽極型如圖 26（b）所示，a~g 哪個為低電平， 12 哪個二極管亮。每個二極管為一段，不同的發(fā)光段亮，可組成不同字形。輸入到數(shù)碼管 dp、g、f、e 、d 、c 、b、a 的進(jìn)制碼稱為字段嗎（或字形嗎） ，數(shù)碼管顯示的結(jié)果為字形。本系統(tǒng)中，數(shù)碼管各個字段和 PA 口輸出字形碼對應(yīng)關(guān)系如表 3 和表 4 所示：PA7 PA6 PA5 PA4 PA3 PA2 PA1 PA07PA65PA43PA21PA0小數(shù)點 g f e d c b a 表 3C0H F9H A4H B0H 99H 92H 82H F8H 80H 90H0 1 2 3 4 5 6 7 8 9表 4244 系統(tǒng) A/D 電壓采樣電路本系統(tǒng) A/D 電壓采樣電路采用專用集成電路芯片 ADC0809，下面我們介紹一下 ADC0809。1） ADC0809 的結(jié)構(gòu) ADC0809 是帶有 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器、8 路多路開關(guān)以及微處理機(jī)兼容的控制邏輯的 CMOS 組件。它是逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器，可以和單片機(jī)直接接口。其內(nèi)部有一個 8 路通道多路開關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通8 個單斷模擬輸入信號中的一個進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。如圖 27 管腳圖所示。 13 圖 27 管腳圖 A/D 轉(zhuǎn)換器是連接模擬世界與數(shù)字世界的橋梁，它擔(dān)負(fù)著將模擬信號變換成適合數(shù)字處理的二進(jìn)制代碼的任務(wù)。目前，8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度以及達(dá)到 ； 2 ）ADC0809 主要特性：@ 8 路 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器，即分辨率 8 位；@ 具有鎖存控制的 8 路模擬開關(guān)；@ 易與各種微控控制接口；@ 可鎖存三態(tài)輸出，輸出與 TTL 兼容；@ 轉(zhuǎn)換時間（f —500KHz）：128US；@ 轉(zhuǎn)換精度：% ；3 ）ADC0809 A/D 工作原理本系統(tǒng)中，ADC0809 與單片機(jī)連接圖如圖 28 所示，其工作過程是：首先 14 輸入 3 位地址，并使 ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。此地址經(jīng)譯碼選通 8路模擬輸入之一到比較器。START 上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。下降沿啟動A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個信號可用作中斷申請。當(dāng) OE 輸入高電平時，輸出三臺門打開，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。圖 28 ADC0809 與單片機(jī)接口電路圖 圖 29 ADC0809 與單片機(jī)連接實物圖 15 ADC0809 具有 8 路模擬輸入端口，由于 ADC0809 內(nèi)部含有輸出三態(tài)緩沖鎖存器，所以可以直接將 8 位數(shù)字量輸出端與單片機(jī) P0 口相連。P0 端口作 A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)讀入用，P2 端口用作 0809 的 A/D 轉(zhuǎn)換控制。地址線（23~25 腳）可決定對哪一路模擬輸入作 A/D 轉(zhuǎn)換。22 腳 ALE 為地址鎖存控制，當(dāng)輸入為高電平時，對地址信號進(jìn)行鎖存。6 腳 START 為測試控制，當(dāng)輸入一個 2us 寬高電平時，就開始 A/D 轉(zhuǎn)換。7 腳 EOC 為 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志，當(dāng) A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時，7 腳輸出高電平。9 腳為 A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出允許控制，當(dāng) OE 腳為高電平，A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)從該端口輸出。10 腳為 ADC0809 的時鐘輸入端，利用單片機(jī) 30 腳的六分頻晶振頻率再通過分頻器二分頻得到 1MHz 時鐘。245 4024 分頻電路本系統(tǒng)采用 4000 系列電路中的 4024 對 ALE 引腳進(jìn)行 2 分頻，得到 1M 頻率的方波信號，提供給 ADC0809 作為工作頻率，我們采用的是硬件分頻的方法，其特點是不影響軟件編程，簡化了軟件程序。當(dāng)然我們也可以采用軟件方法，利用單片機(jī)的定時器，定時周期為 10US,利用一個 IO 口，則單片機(jī)每到 10US,使這個 IO 口反相，則可以通過 IO 口，產(chǎn)生一個周期為 20US 的方波，作為ADC0809 的工作頻率，用軟件分頻的方法是，節(jié)省了硬件資源，但使得編程復(fù)雜化。 16 第三章 多路電壓測量系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)介紹31 多路數(shù)字電壓測量系統(tǒng)軟件設(shè)計概述在系統(tǒng)軟件設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)軟件功能要求，將系統(tǒng)軟件分成若干個相對獨立的部分，并根據(jù)它們的聯(lián)系和時間上的關(guān)系，設(shè)計出合理的軟件總體結(jié)構(gòu)。通常在編制程序前先根據(jù)系統(tǒng)輸入和輸出變量建立起正確的數(shù)學(xué)模型，然后畫出程序流程框圖，要求流程框圖結(jié)構(gòu)清晰、簡捷、合理，畫流程框圖時還要對系統(tǒng)資源作具體的分配和說明。編制程序時一般采用自頂向下的程序設(shè)計技術(shù)，先設(shè)計測量程序再設(shè)計各應(yīng)用程序模塊。各功能程序應(yīng)模塊化、子程序化，這樣不僅便于調(diào)試、鏈接，還便于個性和移植。在進(jìn)行應(yīng)用系統(tǒng)的總體設(shè)計時,軟件設(shè)計和硬件設(shè)計應(yīng)統(tǒng)一考慮,相結(jié)合進(jìn)行。當(dāng)系統(tǒng)的電路設(shè)計定型后，軟件的任務(wù)也就明確了。下圖為多路數(shù)字電壓測量系統(tǒng)設(shè)計流程圖及系統(tǒng)框圖如下圖 31 所示：圖 31 多路數(shù)字電壓測量系統(tǒng)軟件系統(tǒng)設(shè)計流程圖 17 312 主程序在剛上電時，系統(tǒng)默認(rèn)為循環(huán)顯示 8 個通道的電壓值狀態(tài)。當(dāng)進(jìn)行一次測量后，將顯示每一通道的 A/D 轉(zhuǎn)換值，每個通道的數(shù)據(jù)顯示時間為 1s 左右。主程序在調(diào)用顯示子程序和測試子程序之間循環(huán)，主程序流程圖如下圖 32 所示：圖 32 主程序流程圖313 顯示子程序系統(tǒng)顯示子程序采用動態(tài)掃描法，實現(xiàn)四位數(shù)碼管的數(shù)值的動態(tài)顯示。我們把測量所得的 8 個通道的 A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)分別存放在 70H~77H 寄存器，每個通道的測量數(shù)據(jù)在顯示時，需轉(zhuǎn)換成為 3 位十進(jìn)制 BCD 碼，放在 78H~7AH 單元中，7BH 存放通道標(biāo)志數(shù)。寄存器 R3 用作 8 路循環(huán)控制，R0 用作顯示數(shù)據(jù)地址指針。系統(tǒng)軟件顯示子程序如下：***************************。* 顯示控制程序 * 18 。***************************DISPLAY: JB 00H,DISP11 ；標(biāo)志位為 1，則轉(zhuǎn)單路顯示控制子程序 MOV R3,08H ；8 路信號循環(huán)顯示控制子程序 MOV R0,70H ；顯示數(shù)據(jù)初址 70H ~ 77H MOV 7BH,00H ；顯示通道路數(shù)初值DISLOOP1: LCALL TUNBCD；顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為三位 BCD 碼存入7AH，79H，78H MOV R2,0FFH ；每路顯示時間控制在 4ms X 255，約 1 sDISLOOP2:LCALL DISP ；調(diào)四位顯示程序 LCALL KEYWORK1 ；按鍵檢測 DJNZ R2,DISLOOP2 INC R0 ；顯示下一路 INC 7BH ；通道顯示數(shù)加 1 DJNZ R3,DISLOOP1 RETDISP11: MOV A,7BH ；單路顯示控制子程序 SUBB A,01H MOV 7BH,A ADD A,70H MOV R0,ADISLOOP11: LCALL TUNBCD；顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為三位 BCD 碼存入7AH，79H，78H MOV R2,0FFH ；每路顯示時間控制在 4ms X 25DISLOOP22: LCALL DISP ；調(diào)四位顯示程序 LCALL KEYWORK2 ；按鍵檢測 DJNZ R2,DISLOOP22 INC 7BH ；通道顯示數(shù)加 1 RET 19 314 模/數(shù)轉(zhuǎn)換測量子程序模/數(shù)轉(zhuǎn)換測量子程序用來實現(xiàn)對 A /D 轉(zhuǎn)換模塊 ADC0809 的模擬輸入電壓進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，并將其轉(zhuǎn)換后的數(shù)值存入 70H~77H 內(nèi)存單元。其程序流程見圖 33，子程序源程序如下所示。 圖 33 A/D 轉(zhuǎn)換測量程序流程圖***************************。* 電壓測量(A/D) 子程序 *。***************************。一次測量數(shù)據(jù) 8 個，依次放入 70H ~ 77H 單元中TEST: CLR A 。模/數(shù)轉(zhuǎn)換子程序 MOV P2,A MOV R0,70H 。轉(zhuǎn)換值存放首址 MOV R7,08H 。轉(zhuǎn)換 8 次控制LCALL TESTART 。啟動測試WAIT: JB ,MOVD 。等 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號 20 AJMP WAITTESTART: SETB 。測試啟動 NOP NOP CLR SETB NOP NOP CLR NOP NOP NOP NOP RETMOVD: SETB 。取 A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù) MOV A,P0 MOV @R0,A CLR INC R0 MOV A,P2 。通道地址加 1 INC A MOV P2,A CJNE A,0