【導(dǎo)讀】人類用電的歷史經(jīng)歷了一條漫長而曲折的道路。在這過程中，對電的認(rèn)識是在長期。當(dāng)設(shè)備正常工作時才能體現(xiàn)其優(yōu)越性，而且這對設(shè)備的使用壽命，還用。人類的生命財產(chǎn)安全來說尤其重要。因此必須時刻監(jiān)視設(shè)備的電環(huán)境，以免發(fā)生意外。數(shù)字電壓表簡稱DVM，它是采用數(shù)字化測量技術(shù)，把連續(xù)的模擬。應(yīng)用使得數(shù)字電壓表智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強大。形式，并通過數(shù)字電壓表測量出來，并進(jìn)行相應(yīng)的控制和處理。因此數(shù)字電壓表可拓展。因此數(shù)字電壓表的設(shè)計與研究具有重要的意義。與此同時，由數(shù)字電壓表擴(kuò)展而成的各種通用及。數(shù)字電壓表是從電位差計的自動化過程中研制成功的。研制和生產(chǎn)數(shù)字電壓表的單位，并陸續(xù)生產(chǎn)出6位、7位的數(shù)字電壓表20世界80年代，我國科技人員依靠自己的力量，研制成多種類型，不同工作原理的數(shù)字電壓表。高、精、尖的數(shù)字電壓表以及相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)源、校驗儀。數(shù)字電壓表作為數(shù)字化儀表的基礎(chǔ)與核心，被廣泛應(yīng)用于

　　

【正文】 C8104pFC3104pFC6104pFC11104pFC2104pFC5104pFC9104pFC10VCCGND12P2JPLEDVCC470R1GNDL1LED0GNDGNDGND12LS1Bell 圖 55 語音電路 1．獨立按鍵模式： 在 電路中 S1 接芯片的 REC 口， S2 接 PLAY， S3 接 ERASE， S4 接 FWD， S5 接 VOL，S6 接 RESET，分別對應(yīng)于 1700 芯片的錄音、放音 、 擦除 、 快進(jìn)、音量調(diào)節(jié)、復(fù)位等操作。 按下 REC 鍵， L2 點亮?xí)r錄音，松開即停止錄音， L2 熄滅； 按一下 PLAY 鍵，即播放當(dāng)前段的聲音， L2 閃爍，當(dāng)前段播放完畢自動停止， L熄滅。 2. SPI 模式 SS、 SCLK、 MOSI、 MISO 接到另一塊電路板的單片機(jī)接口。當(dāng) SS（第 7腳）為低時，ISD1720 成為受控制芯片，并開啟 SPI 模式。 SCLK 為 SPI 接口的時鐘。由主控制芯片產(chǎn) 桂林電子科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ）報告 用紙 第 23 頁 共 48 頁 生，并且被用來同步芯片 MOSI 和 MISO 端各自的數(shù)據(jù)輸入和輸出。 MISO 為芯片串行輸出口。 ISD1700 在 SCLK 下降沿之前的半個周期將數(shù)據(jù)放置在 MISO 端。數(shù)據(jù)在 SCLK 的下降沿時移出。 MOSI 為數(shù)據(jù)串行輸入端口。主控制芯片在 SCLK 上升沿之前的半個周期將數(shù)據(jù)放置在 MOSI 端。數(shù)據(jù)在 SCLK 上升沿被鎖存在芯片內(nèi)。這些通過軟件來實現(xiàn)。 單片機(jī)控制電路 單片機(jī)是整個整個系統(tǒng)的控制單元，它的性能 和正常工作與否會嚴(yán)重影響到整個系統(tǒng)的好壞。要使單片機(jī)工作在最好的狀態(tài)，需要合理的分配它的各個 IO 口和正確的使用它的中斷系統(tǒng)。本設(shè)計使用的外圍器件比較多，因此 IO 口比較緊張，在充分考慮之后選擇如下的分配方式，如電路圖中所示 . 30pFC5Cap30pFC6Cap10uFC31KR912345678RST9 (RXD)10 (TXD)11 (INT0)12 (INT1)13 (T0)14 (T1)15 (WR)16 (RD)17XTAL218XTAL119GND202122232425262728PSEN29ALE30EA313233343536373839VCC40C1MCS51RSTRSTX2X1LED1LED3VCC GNDS9SWPB470R1Res2P27P00P01P02P03P04P05P06P07VCC1 2 3 4 5 6 7 8 9R10 Header 9VCCGNDGNDVCCVCCP00 P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07int0CLKP26P25X2X1P10P11P12P13P14P15P16P17P20P21P2212Y1XTALP24P23P36P37P30P31200R7P30P31P36P37P23P241 2 3 4 5 6 7 8P2Header 8P33P35P33P35 圖 56 單片機(jī)控制電路 電路的工作原理： LED1 為發(fā)光二極管，串接一個限流電阻后串接在電源的兩端，用來指示電路是否連接正常。前面介紹單片機(jī)的 IO 口時說到 P0口是漏極開路輸出，在用作輸出時要外接上拉電阻。 R10 即為 P0 口的上拉電阻，阻值為 10k。元 件 P2 是為控制語音芯片而預(yù)先設(shè)定的外接接口，分別接單片機(jī)剩下未用的 IO 口。單片機(jī)的 P1口接接八個控制按鍵， P0 口用來送數(shù)據(jù)顯示。 P2 口部分用作 A/D 芯片 ICL7135 的控制口， T0接 A/D芯片的 CLK 用來計數(shù)轉(zhuǎn)換的時間， ITN0 接 A/D的 busy 腳，作為 T0 的門控信號。 桂林電子科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ）報告 用紙 第 24 頁 共 48 頁 下面詳細(xì)單片機(jī)的其他較重要的電路 時鐘電路： 系統(tǒng)的時鐘電路設(shè)計是采用的內(nèi)部方式，即利用芯片內(nèi)部的振蕩電路。 AT89C52 單片機(jī)內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器。引腳 XTAL1 和 XTAL2 分別是此放大器的輸入端和輸出端。這個放大器與 作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構(gòu)成一個自激振蕩器。外接晶體諧振器以及電容 C5 和 C6 構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中。對外接電容的值雖然沒有嚴(yán)格的要求，但電容的大小會影響震蕩器頻率的高低、震蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。因此，此系統(tǒng)電路的晶體振蕩器的值為 12MHz，電容應(yīng)盡可能的選擇陶瓷電容，電容值約為 30Pf。在焊接刷電路板時，晶體振蕩器和電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機(jī)芯片靠近，以減少寄生電容，更好地保證震蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。 復(fù)位電路 : 復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作。其功能是使 CPU 從 0000H 單元開始執(zhí)行程序。除了使系統(tǒng)正常初始化外，當(dāng)程序運行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，為擺脫困境，也需要按復(fù)位鍵重新啟動。如圖為按鍵手動復(fù)位方式，通過復(fù)位端經(jīng)電阻和電源 +5V 接通實現(xiàn)復(fù)位功能，兼?zhèn)渖想姀?fù)位功能。 6 軟件設(shè)計 51 單片機(jī)同時支持匯編語言和 C 語言的編程，這兩種語言在正確書寫的情況下，經(jīng)過 編譯器編譯都能生成單片機(jī)的可執(zhí)行文件。 C 語言 是 一種結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計語言，它 的特點就是可以使你盡量少地對硬件進(jìn)行操作，具有很強的功能性、結(jié)構(gòu)性和可移植性，常常被優(yōu)選作為單片機(jī)系統(tǒng)的編程語言。 匯編語言 直接跟硬件打交道執(zhí)行代碼效率高，在要對硬件操作時編程簡單，容易理解。但是匯編語言雖也可以處理數(shù)據(jù)，但跟 C語言一比就差遠(yuǎn)了。在這次軟件設(shè)計中，要進(jìn)行較大數(shù)據(jù)的處理，權(quán)衡之下就選用 C 語言進(jìn)行軟件設(shè)計 。為了使工作流程清楚明了，避免出錯，增加軟件的可讀性，采用主函數(shù)、子函數(shù)分別設(shè)計，主函數(shù)調(diào)用子函數(shù)，子函數(shù)可互相調(diào)用的軟件設(shè)計方法。 桂林電子科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ）報告 用紙 第 25 頁 共 48 頁 主函數(shù)的設(shè)計 從任務(wù)要求來看，主函數(shù)要做的工作有，初始化單片機(jī)的各個端口，定時器，中斷系統(tǒng)，接著調(diào)用一些子函數(shù)來執(zhí)行相應(yīng)的工作。其流程圖比較簡單，設(shè)計如下： YES NO 圖 61 主函數(shù)流程圖 開 始 初始化： IO口， P0=P1=P3=0xff ， P2=0x00； 定時器 TMOD=0x15； TH1=（ 655361000）/256,TL0=(655361000)%256,EA=1,IT1=1。 調(diào)用 A/D 轉(zhuǎn)換子程序 調(diào)用數(shù)據(jù)處理與顯示子程序 調(diào)用語音報值子程序 是否定時中斷 調(diào)用中斷服務(wù)子程序 桂林電子科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ）報告 用紙 第 26 頁 共 48 頁 A/D轉(zhuǎn)換子程序設(shè)計 A/D 轉(zhuǎn)換子程序的功能是對 A/D 轉(zhuǎn)換器 ICL7135 進(jìn)行初始化，并控制通道的選擇，轉(zhuǎn)換的開始，過程，停止和轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的存儲 。其流程圖如下所示 ： Yes No yes No No Yes 圖 62 A/D 轉(zhuǎn)換程序流程圖 開 始 s=0x00； ad_data[8] 。uchar m,n long x。TH0=0， TL0=0 Ad_con=s,Star=1, 延遲， star=0； . Busy=0? Busy=1?? s=8? TR0=0. TR0=1 ad_data[s]=(TH0*256+TL010001)*5。 TH0=0。TL0=0。s++ 結(jié) 束 桂林電子科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ）報告 用紙 第 27 頁 共 48 頁 數(shù)據(jù)處理和顯示子程序 設(shè)計 顯示子程序的任務(wù)是把 A/D 轉(zhuǎn)換后的八路電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并相應(yīng)的算出它的字型碼，送四位 LED 顯示。程序的流程圖設(shè)計如下： 圖 63 數(shù)據(jù)處理和顯示流程圖 單路選擇選擇子程序設(shè)計 單路選擇子程序是通過與按鍵的配合來實現(xiàn)其功能的。當(dāng)檢測到某個鍵按下時，顯示相應(yīng)路的電壓值。鍵盤的掃描程序是定時掃描，由 T1 來控制時間間隔。程序流程設(shè)計如下： 圖 64 單路選擇子程序流程圖 桂林電子科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ）報告 用紙 第 28 頁 共 48 頁 語音報值子程序 設(shè)計 語音報值子程序的任務(wù)是 在顯示某路電壓的同時，把電壓值讀出來。這可以通過對ISD1720 芯片編程來實現(xiàn)。程序的流程圖如下： 圖 65 語音報值子程序流程圖 7 系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計 在系統(tǒng)的軟 硬件設(shè)計過程中，我們并未過多的考慮抗干擾這一問題。而在硬件的制作 過程，包括電路的布局，布線，元件的焊接過程中，為了提高系統(tǒng)的可靠性，和準(zhǔn)確性，我們必須考慮抗干擾設(shè)計，這樣設(shè)計的系 統(tǒng)才能在各種環(huán)境正常工作。而進(jìn)行 進(jìn)行系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計，首先必須了解何為干擾，干擾有哪些，什么情況下會有哪些干擾，如何去除干擾等等。在充分了解這些后才能有針對性地采取抗干擾措施從而避免走彎路，加快設(shè)計速度。 下面簡單的介紹干擾，并說明在制作過程 如何進(jìn)行抗干擾設(shè)計。 所謂干擾，就是指對系統(tǒng)的正常工作可能造成不利影響的無用且不規(guī)則變化的信號，干擾源、傳播途徑和敏感元件通常稱為干擾的三要素。說的具體一點一般是指各種電氣干擾，電磁干擾和機(jī)械干擾