【正文】 程序中的子程序功能模塊主要分成 3 個，延時、 ADC 轉(zhuǎn)換、和顯示，延時子程序在整個程序中多次被調(diào)用， ADC 轉(zhuǎn)換則是每次測量都會需要用到的，當(dāng)進行測量時， ADC0809 將被測量轉(zhuǎn)換為 2 進制數(shù)發(fā)給單片機然后單片機根據(jù)軟件協(xié)議送顯示，顯示子程序則包括一個8 位字節(jié)的發(fā)送程序和一個 TEC6122 的驅(qū)動程序。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 系統(tǒng)軟件與流程圖 33 4 系統(tǒng)軟件與流程圖 在系統(tǒng)軟件與流程圖里主要論述了，軟件結(jié)構(gòu)，軟件設(shè)計等。顯示芯片根據(jù)顯示程序顯示內(nèi)容。 、 、 、 作為 ADC0809的控制線。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 選用芯片介紹及硬 件電路設(shè)計方案 32 數(shù)字萬用表控制硬件整體結(jié)構(gòu)圖 電路原理圖（見附錄一） 電路的工作過程描述 此工作當(dāng)然是要求在正確的程序都寫入了各個芯片中才能完成工作，如上圖 所示，當(dāng)開關(guān)要測量電壓、電流或者電阻時，則根據(jù)不同的量程需要分別選擇不同的量程開關(guān)，于便得到最準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 選用芯片介紹及硬 件電路設(shè)計方案 31 十一 量程選擇控制電路 通過 8255 的控制與傳輸，使單片機就檢測到所測量的物理量及其量程。 十 顯示電路 圖 313 顯示電路 采用 SPI 總線 LED 驅(qū)動器 TEC6122 驅(qū)動 8 位數(shù)碼管，使得整個系統(tǒng)響應(yīng)時間最快，顯示精度更高。 、 、 、 作為 ADC0809 的控制線。 圖 311 報警電路 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 選用芯片介紹及硬 件電路設(shè)計方案 30 九 單片機最小系統(tǒng) 圖 312 單片機最小系統(tǒng)電路 本次設(shè)計采用 ATMEL 公司的 AT89S52 單片機作為主控芯片，配以 RC 上電復(fù)位電路和 震蕩電路，使系統(tǒng)穩(wěn)定運行。具體的實現(xiàn)過程是單片機 腳輸出高電平 ，使得 Q1 導(dǎo)通。 七 ADC 部分 由于 ADC0809 的參考電壓 VREF＝ VCC，所以轉(zhuǎn)換之后的數(shù)據(jù)要經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，在數(shù)碼管上顯示出電壓值。 在產(chǎn)品數(shù)字萬用表中，為了節(jié)省成本和簡化電路，測量電流的分 流電阻和測量電壓的分壓電阻以及測量電阻的基準(zhǔn)電阻往往就是同一組電阻。 四 分壓電阻 圖 37 分壓電阻電路 如上圖，使用有一定規(guī)律的 R2~R6 電阻組合構(gòu)成精密的電阻分壓器，能夠?qū)崿F(xiàn)分流大電壓的目的，即 0~500V 的電壓一律衰減到 200mV 以下，通過測量參考電壓經(jīng)過計算得到實際的電壓值。 圖 34 電源電路 在圖 34 的電路里穩(wěn)壓器 7805 的壓降是 ，偏移電流是 6mA，我們需要的電壓是 5V，電路提供的電壓是 9V，則電阻承擔(dān)的電壓為 ，由此得R=U/I=()V/6mA=200 歐姆 二 輸入端 圖 35 萬用表正表筆輸入端電路 被測量的量的輸入端經(jīng)過表筆流經(jīng)保險絲，這樣做是為了起到保護作用 ,防止過壓過流而燒壞元器件后面接 2 個二極管。實現(xiàn)四級量程的直流電壓測量，其量程范圍是 2v ,20v,200v 和 測量，其量程范圍是 2v ,20v,200v 和 ，其量程范圍是 2mA ,20mA,200mA 和 ，其量程范圍是 2k ,20k,200k和 2M.，并且有超出量程的情況發(fā)生時，蜂鳴器發(fā)聲報警。振蕩器只供顯示掃描用，頻率大小要求不是太嚴(yán)格，只要 LED 顯示不要出現(xiàn)閃爍即可，通常― S1∽― S8 頻率為 1KHz~2KHz。 R 做在電路內(nèi)部， OSC 外接電容約 470PF 到 GND（地）構(gòu)成 R振蕩電路是一個 R微處理器產(chǎn)生的移位脈沖與顯示掃描信號― S1∽― S8 是異步工作的。― S1― S8：位掃描驅(qū)動信號，― S1 是第一位（十進制個位），―S2 是第二位（十進制十位），??， ― S8 是第 8 位（十進制千萬位）。 OEN 的二種使 用方法同 LCP。 OEN=1，允許位掃描信號一 S1∽一 S8 輸出，允許段 A， B，??， DP 輸出。數(shù)據(jù)移位前， LCP=0, 數(shù)據(jù)移位完成，發(fā) LCP 脈沖，把串行移位寄存器中的數(shù)并行打入數(shù)據(jù)鎖存器顯示。數(shù)據(jù)移位前， LCP=0, 數(shù)據(jù)移位完成，發(fā) LCP 脈沖，把串行移位寄存器中的數(shù)并行打入數(shù)據(jù)鎖存器顯示。實際使用過程中 LCP連接有二種方法： A、通常的辦法是把 LCP 直接連到 TEC6122 的電源 VDD 上﹙因 LCP=1,總選通，數(shù)據(jù)移位太慢，數(shù)據(jù)移位過程被顯示了出來， 數(shù)據(jù)可能會亂閃爍﹚。打入數(shù)據(jù)鎖存器的目的是上一個數(shù)據(jù)的顯示和下一個數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備（移位）可同時進行。 SO 接下一個 TEC6122 電路的 SI，可擴展N個 TEC6122 電路。移位脈沖個數(shù)由微處理器（計算機）程序控制 。輸入數(shù)據(jù)由微處理器（計算機）程序給出。 OEN=0，禁止輸出， A， B，C， D， E， F， G， DP 為高阻狀態(tài)（三態(tài)）。依次地 ,S8 送第 8 位（千萬位） A8， B8，??， DP8，段碼顯示。段數(shù)據(jù)鎖存器，多路選擇器，段驅(qū)動器：移入 8X8 bit 串行移位寄存器中的段碼數(shù)據(jù)在 LCP 打入鎖存器脈沖作 用下，鎖存到 8X8 bit 段數(shù)據(jù)鎖存器。 A 是位，最后送入。送入串行移位寄存器中的數(shù)是 A， B，??， DP 段數(shù)據(jù)，不是BCD 碼數(shù)據(jù)。― S1∽― S8 輸出受 OEN 控制， OEN=1，允許輸出， OEN=0，― S1∽― S8 輸出 為高阻狀態(tài)（三態(tài)）。― S1 驅(qū)動第一位 (個位） ,?? , ― S8 驅(qū)動第八位（千萬位）。 字型 A B C D E F G DP 16 進制代碼 （無小數(shù)點） 16 進制代碼 （有小 數(shù)點） 0 1111 1100 FCH FDH 1 0110 0000 60H 61H 2 1101 1010 DAH DBH 3 1111 0010 F2H F3H 4 0110 0110 66H 67H 5 1011 0110 B6H B7H 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 選用芯片介紹及硬 件電路設(shè)計方案 23 6 1011 1110 BEH BFH 7 1110 0000 E0H E1H 8 1111 1110 FEH FFH 9 1111 0110 F6H F7H A 1110 1110 EEH EFH B 0011 1110 3EH 3FH C 1001 1100 9CH 9CH D 0111 1010 7AH 7BH E 1001 1110 9EH 9FH F 1000 1110 8EH 8FH P 1100 1110 CEH CFH H 0110 1110 6EH 6FH 不顯示 0000 0000 00H 01H 表 32字符段碼表 4 邏輯簡要說明 加電自清電路：片內(nèi)加電自清電路使 8X8bit 段移位寄存器 , 8X8Bit 段數(shù)據(jù)鎖存器，振蕩時鐘分頻電路清“ 0”，清“ 0”期間 LED 不顯示，開機自清后 LED 顯示“ 0”。要顯示的段碼 A， B，??，DP 是由 S1∽ S8 依次分別選通送出， S1 送 A1， B1，??， DP1，顯個位，其它位不顯示。位掃描信號接― S1，―S2，??，― S8 順序依次出現(xiàn)，循環(huán)反復(fù)。它可與各種型號的微處理器串行口或并行口 interface,專供驅(qū)動 8 位 X8 段共陰極 LED 數(shù)碼管（ 8X8LED 點陣）。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 選用芯片介紹及硬 件電路設(shè)計方案 22 TEC6122 簡述 1 概述 TEC6122 共陰極 8X8 段 LED 數(shù)碼管（ 8X8 點陣）顯示驅(qū)動電路是全定制專用集成電路。 （ 5） 是否轉(zhuǎn)換完畢，我們根據(jù) EOC 信號來判斷。 （ 3） 送要轉(zhuǎn)換的哪一通道的地址到 A， B， C 端口上。 ADC0809 應(yīng)用說明： （ 1） ADC0809 內(nèi)部帶有輸出鎖存器，可以與 AT89S51 單片機直接相連。 CLK 為時鐘輸入信號線。 OE＝ 1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)； OE＝ 0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)。當(dāng) EOC 為高電平時，表明轉(zhuǎn)換結(jié)束；否則，表明正在進行 A/D 轉(zhuǎn)換。當(dāng) ST 上跳沿時，所有內(nèi)部寄存器清零；下跳沿時，開始進行 A/D轉(zhuǎn)換；在轉(zhuǎn)換期間， ST 應(yīng)保持低電平。通道選擇表如下表所示。當(dāng) ALE 線為高電平時，地址鎖存與譯碼器將 A， B， C 三條地址線的地址信號進行鎖存，經(jīng)譯碼后被選中的通道的模擬量進轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換。 圖 32 ADC0809的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu) 2 引腳結(jié)構(gòu) IN0－ IN7： 8 條模擬量輸入通道 ADC0809 對輸入模擬量要求：信號單極性，電壓范圍是 0－ 5V，若信號太小，必須進行放大；輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過程中應(yīng)該保持不變，如若模擬量變化太快，則需在輸入前增加采樣保持 電路。多路開關(guān)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(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換。它是逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器，可以和單片機直接接口。在掉電模式下，保存 RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個硬件復(fù)位為止。在閑置模式下， CPU停止工作。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“ 1”且在任何非空存儲字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。 3 振蕩器特性： XTAL1和 XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。注意加密方式 1時， /EA將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA端保持高電平時 ，此間內(nèi)部程序存儲器。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN信號將不出現(xiàn)。 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。另外，該引腳被略微拉高。如想禁止 ALE的輸出可在 SFR8EH地址上置 0。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。在 FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持 RST腳兩個機器周期的高電平時間。 P3口也可作為 AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示： 口管腳 備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時器 0外部輸入） T1（記時器 1外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 選用芯片介紹及硬 件電路設(shè)計方案 19 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。當(dāng) P3口寫入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 P2口在 FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或 16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時， P2口輸出地址的高八位。并因此作為輸入時， P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。在 FLASH編程和校驗時， P1口作為第八位地址接收。 P1口： P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O口， P1口緩沖器能接收輸出 4TTL門電流。 P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 P0口： P0口為一個 8位漏級開路雙向 I/O口，每腳可吸收 8TTL門電流。 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 2 管腳說明： VCC：供電電壓。 可編程串行通道 兩個 16位定時器 /計數(shù)器 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）