【文章內容簡介】 S S=1 表示顯示幕 ON S=0表示 OFF D D=1 表示顯示屏幕 ON D=0表示顯示屏幕 OFF C C=1 表示光標 ON C=0表示光標 OFF B B=1 表示閃爍 ON B=0表示顯示閃爍 OFF S/C S/C=1表示顯示屏幕移位 S/C=0光標移位 R/L R/L=1表示右移 R/L=0表示左移 7 DL DL=1表示 8位 DL=0表示 4位 F F=1表示 5 10點矩陣 F=0表示 5 7點矩陣 N N=1表示 2行顯示行 N=0表示 1行顯示行 BF BF=1:內部正在動作 BF=0:可接收指令或數(shù)據(jù)碼 常用的 A/D 芯片簡介 常用的 A/D 芯片有 AD0809， AD0832， TLC2543C 等幾種。下面簡單介紹一下這三種芯片。 AD0809 是 8 位逐次逼近型 A/D 轉換器，它是由一個 8 路的模擬開關、一個地址鎖存譯碼器、一個 A/D 轉換器和一個三態(tài)輸出鎖存器組成。多路開關可選通 8 個模擬通道，允許 8 路模擬量分時輸入，共用 A/D 轉換器進行轉換。些 A/D轉換器是的特點是 8位精度，屬于并行口，如果輸入的模擬量變化大快，必須在輸入之前增加采樣電路。 ADC0809 引腳結構功能說明 1~ 26~28， IN0～ IN7： 8 路模擬量輸入端。 14~1 17~21， D0~D7： 8 位數(shù)字量輸出端。 23~25， ADDA、 ADDB、 ADDC： 3位地址輸入線，用于選通 8 路模擬輸入中的一路 22， ALE：地址鎖存允許信號，輸入，高電平有效，對應 ALE上跳沿， A、 B、C 地址狀態(tài)送入地址鎖存器中。 6， START： A／ D 轉換啟動信號，輸入高電平有效， START 上升沿時，復位ADC0809； START 下降沿時啟動芯片，開始進行 A/D轉換；在 A/D轉換期間， START 應保持 低電平。本信號有時簡寫為 ST. 7， EOC： A／ D 轉換結束信號，輸出，當 A／ D 轉換結束時，此端輸出一個高電平（轉換期間一直為低電平）。 9， OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號，輸入，高電平有效。當 A／ D轉換結束時，此端 8 輸入一個高電平，才能打開輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量，用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機輸出轉換得到的數(shù)據(jù)。 OE=0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻； OE=1，輸出轉換得到的數(shù)據(jù)。 10， CLK：時鐘脈沖輸入端。要求時鐘頻率不高于 640KHZ， EOC=0,正在進行轉換； EOC=1,轉換結束。使用中該狀態(tài)信號即可作為查詢的狀態(tài)標志，又可作為中斷請求信號使用。 1 16， REF（ +）、 REF（ ）：基準電壓。 11， Vcc：電源，單一＋ 5V。 13， GND：地。 2 總體設計及硬件電路模塊功能簡介 技術要求 ： 基本功能：電壓測量范圍 0~5V；能用數(shù)碼管顯示電壓值；采集電壓的大小 (保留小數(shù)點后 3 位 )；整個電壓采集顯示過程通過兩個按鍵控制啟動和停止 。系統(tǒng)具有復位功能。 設計方案 ： 根據(jù)上述，我們選擇單片機與 A/D 轉換芯片結合的方法實現(xiàn)本設計。使用的基本元器件是： AT89C52 單片機， AD0809 模數(shù)轉換芯片， lcd 顯示器，滑動變阻器，按鍵，電容，電阻，晶振，標準電源等等。 單片機系統(tǒng)模塊 1602 顯示模塊 A/D 轉換模塊 輸入電路模塊 按鍵模塊 設計的基本框圖 9 系統(tǒng)硬件電路的設計 數(shù)字電壓測量電路由 A/D 轉換、數(shù)據(jù)處理及顯示控制等組成。 A/D 轉換由集成電路 0809 完成。 0809 具有 8路擬輸入端口，地址線（ 23~ 25 腳）可決定對哪一路模擬輸入作 A/D 換。 22 腳為地址鎖存控制，當輸入為高電平時，對地址信號進行鎖存。 6 腳為測試控制，當輸入一個 2uS 寬高電平脈沖時，就開始 A/D轉換。 7 腳為 A/D 轉換結束標志，當 A/D 轉換結束時， 7 腳輸出高電平。 9 腳為A/D 轉換數(shù)據(jù)輸出允許控制，當 OE 腳為高電平時， A/D轉換數(shù)據(jù)從該端口輸出。10 腳為 0809 的時鐘輸入端，利用單片機 30 腳的六分頻晶振頻率再通過 14024二分頻得到 1MHz 時鐘。單片機的 ~、 P3 端口作 1602 液晶顯示控制。 P2端口作 A/D 轉換數(shù)據(jù)讀入用， P0 端口用作 0809 的 A/D 轉換控制。（具體電路參照附件 1） 單片機系統(tǒng) 單片機最小系統(tǒng)包括晶振電路，復位電路，電源。此模塊中，單片機的晶振是12MHZ， C1 和 C2的電容是 22UF， C3可選 10UF。 R1 電阻為 1K。 數(shù)模轉換系統(tǒng) 此設計中選擇的是 A/D 轉換芯片的通道 0， A/D 芯片的數(shù)據(jù)輸入口連接單片機的 口，數(shù)據(jù)輸出口連接單片機的 口，芯片使能端連接單片機的 口，脈沖端連接單片機的 口。模塊連接如下圖所示。 時鐘電路 就單片機內部每個部件要想協(xié)調一致地工作，必須在統(tǒng)一口令 —— 時鐘信號的控制下工作。單片機工作所需要的時鐘信號有兩種產生方式，即內部時鐘方式和外部時鐘方式。圖 是內部時鐘方式：單片機內部有一個構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，這個放大器與作為反饋元件的片外晶振一起構成自激振蕩器。在該圖中，電容 C1 和 C2取 30pf，晶體的振蕩頻率取 12Mhz，晶體振蕩頻率高，則系統(tǒng)的時鐘頻率也高，單片機運行速度也就快。實際連接如圖 所示 復位電 路 用 AT89S51 的復位電路如圖 。當單片機一上電，立即復位。電容 C和電阻 R1 實現(xiàn)上電自動復位。復位也是使單片機退出低功耗工作方式而進入正常狀態(tài)的一種操作。 2..8 顯示電路設計 用 89S52 的 P3 口作為數(shù)據(jù)線，用 、 、 LCD的 E、 R/W、RS。其中 E是下降沿觸發(fā)的片選信號， R/W 是讀寫信號， RS是寄存器選擇信號本 10 模塊設計要點如下：顯示模塊初始化：首先清屏，再設置接口數(shù)據(jù)位為 8位，顯示行數(shù)為 1行，字型為 5 7 點陣，然后設置為整體顯示，取消光標和字體閃爍 ,最后設置為正向增量方式且不移位。向 LCD 的顯示緩沖區(qū)中送字符，程序中采用2個字符數(shù)組，一個顯示字符，另一個顯示電壓數(shù)據(jù)，要顯示的字符或數(shù)據(jù)被送到相應的數(shù)組中，完成后再統(tǒng)一顯示 .首先取一個要顯示的字符或數(shù)據(jù)送到 LCD的顯示緩沖區(qū)，程序延時 ,判斷是否夠顯示的個數(shù)，不夠則地址加一取下一個要顯示的字符或數(shù)據(jù)。 3 電壓表系統(tǒng)電路的制做 繪制電路板 我使用 AD10 軟件繪制原理圖，然后生成 PCB圖。特附以下圖片 銅板的轉印、腐蝕、鉆孔、焊接 銅板的轉印、腐蝕有司新生老師的指導下，在 PCB 實驗室完成制作。鉆孔過程有司新生老師提供的小臺鉆在宿舍完成。元器件的安裝焊接在宿舍內完成。 11 焊接好后的電壓表系統(tǒng) 12 動手制作心得 在此我說一下我的制作心得，該系統(tǒng)我修改重新印制總共 4次，前三次都是考慮欠佳，第一只把思維停留在理想情況下，對于原件的封裝大小，空間等因素 13 掌握的不好，造成元件沒法安裝； 第二對于線路的布設：需要考慮到走線的美觀、均勻，不能交叉，盡可能的減少交叉所產生的跳線，焊盤要盡可能的大，以方便后面的焊接，如有可能建議對電路板覆銅，以提高電路板在以后使用過程中的穩(wěn)定性。 第三腐蝕好后的電路板要進行出碳、涂抹松香以防電路的氧化。電路板鉆孔時候一定要穩(wěn)住看清再下鉆，千萬不能看到鉆頭對著焊空最后卻打到線上就麻煩了。要盡可能的用和管腳大小接近的鉆頭。 第四焊接時，首先要確認元件安裝到正確位置，焊接時要先加熱焊盤，再上錫，不能上錫過多，容易引起短路，尤其是覆銅板，要特別注意。 4 系統(tǒng)的調試 完成了系統(tǒng)的硬件設計，制作和軟件編程之后，要使系統(tǒng)能夠按設計意圖正常運行，必須進行系 硬件和軟件全面 調試。 硬件調試 硬件調試的主要任務是排除硬件故障，其中包括設計的錯誤和工藝性故障等。 ，尤其是電源的連接是否正確；檢查各總線是否有短路的故障。檢查開關 /按鍵是否正常，是否連接正確，為了保護芯片，應先對各 IC座電位進行檢查，確認無誤后再插入芯片。 40 芯片的仿真插頭插入單片機插座進行調試，檢查各接口是否滿足設計的要求，有正常的程序測試硬件電路的好壞 。 軟件件調試 軟件調試的任務是利用開發(fā)工具進行在線仿真調試，發(fā)現(xiàn)和糾正程序的錯誤，同時也能發(fā)現(xiàn)硬件的故障。軟件調試是一個模塊一個模塊進行的。首先單獨調試各子程序是否能夠按照預期的功能，接口電路的控制是否正常。最后調試整個程序。尤其注意的是各模塊間能否正確的傳遞參數(shù)。 1)檢查 LCD 顯示模塊程序。觀察在 LCD 上是否能夠顯示相應的字符。 2)檢查按鍵模塊程序。 3)檢查 A/D 轉換模塊程序。可以在硬件電路的輸入端輸入已知的幾個電壓，分別觀察 LCD 上是否顯示相應的電壓值。 4)檢查數(shù)據(jù)的轉換模塊程序。 14