【正文】 參考文獻(xiàn) 25 參考文獻(xiàn) [1] 鮑小南 .《單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用》浙江大學(xué)出版社 [2] 樓然苗、李光飛 .《單片機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 電子工業(yè)出版社 , [3] 吳經(jīng)國等 .《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù) .》 .中國電力出版社 ， [4] 吳金戌 、 沈慶陽 、 郭庭青 .《 8051 單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用》 清華大學(xué)出版社 , [5] 余修武 .《單片機(jī) 原理及 應(yīng)用》 電子科技大學(xué)出版社 , 。 2）可采用高精度的 A/D 轉(zhuǎn)換器，實(shí)現(xiàn)更大的量程和更高的精度。 本次設(shè)計(jì)成功的完成了基于 AT89C51 單片機(jī)的數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)任務(wù)，輸入 020V 直流電壓 ，單片機(jī)轉(zhuǎn)化為模擬量進(jìn)行初始判斷后，利用模擬開關(guān)實(shí)現(xiàn)了 200MV、 2V、 20V 自動(dòng)換擋， 能夠在 LCD 液晶屏上 顯示相應(yīng)的數(shù)字量電壓值， 20V 檔 精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位 ； 2V 檔時(shí)作為 2021MV 的量程顯示 4 位有效數(shù)字； 200MV 檔時(shí)精確到小數(shù)點(diǎn)后一位 。測(cè)試時(shí)電壓數(shù)值的變化一般以 。 在本次設(shè)計(jì)中只用到了一路輸入。例如 A/D 轉(zhuǎn)換來的數(shù)據(jù)為 235，變換對(duì)應(yīng)的 BCD 碼為：235/50=4（是個(gè)位）余 35/5=6（十分位）余 5，余數(shù) 5 直接作百分位（此位不精確），即為 ， BCD 碼為 0100 0110 ，緩存，調(diào)顯示程序顯示。這要變換成對(duì)應(yīng)十進(jìn)制的 BCD 碼才能顯示。顯示 59 END 程序說明 程序先定義了 ADC0809 的控制線，對(duì)其控制端口要注意的是操作時(shí)序 。顯示數(shù)據(jù)表： TAB: DB 3FH, 06H,5BH,4FH,66H。三位是否顯示完？否則調(diào)到 DISP1 RET 。改變位碼 MOV R3,A INC R1。送位碼給 P2 口 LCALL DELAY。將整數(shù)的數(shù)碼管顯示小數(shù)點(diǎn) GO1: MOV P0,A。查表取段碼 CJNE R2,3,GO1。顯示值送 A MOV DPTR,TAB。掃描初值送 R3 DISP1: MOV P2,0FFH。將小數(shù)的百分位清零 GO : MOV R2,3。R1=5V?是往下執(zhí)行，否，則到 GO MOV LED2,0H。調(diào)用顯示程序 AJMP WAIT 。將變換后的十分位值送 LED2 MOV LED3,B。將變換結(jié)果的余數(shù)放入 A 中，準(zhǔn)備十分位變換 MOV B,5。變換個(gè)位調(diào)整值 50 送 B DIV AB MOV LED1,A。關(guān)閉輸出 MOV A,ADC。允許輸出信號(hào) MOV ADC,P1。在脈沖下降沿啟動(dòng)轉(zhuǎn)換 JNB EOC,$。寄存器初始化 CLR SETB CLR 。跳轉(zhuǎn)到主程序執(zhí)行 ORG 0030H 。存放轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù) ST BIT OE BIT EOC BIT 。初始化定義 LED1 EQU 30H LED2 EQU 31H LED3 EQU 32H。但要真正實(shí)現(xiàn)電路對(duì)電壓的測(cè)量和顯示的功能，還需要有相應(yīng)的軟件配合，才能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 其中，單片機(jī) AT89C51 通過定時(shí)器中斷從 輸出方波，接到 ADC0809 的 CLOCK, 發(fā)正脈沖啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換， 檢測(cè)A/D 轉(zhuǎn)換是否完成，轉(zhuǎn)換完成后， 置高從 P1 口讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果送給 LED顯示出來 [3]。 圖 711 簡易數(shù)字電壓表電路圖 此 電路的工作原理是： +5V 模擬電壓信號(hào)通過變阻器 VR1 分壓后由ADC0809 的 IN0 通道進(jìn)入（由于使用的 IN0 通 道，所以 ADDA,ADDB,ADDC均接低電平），經(jīng)過模 /數(shù)轉(zhuǎn)換后，產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)字量經(jīng)過其輸出通道 D0D7傳送給 AT89C51 芯片的 P1 口， AT89C51 負(fù)責(zé)把接收到的數(shù)字量經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，產(chǎn)生正確的 7 段數(shù)碼管的顯示段碼傳送給四位 LED，同時(shí)它還通過其四位 I/O口 、 、 、 。 為了簡化數(shù)字式直流電壓表的電路設(shè)計(jì)，在 LED 驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)上，可以利用單片機(jī) P0 口上外接的上拉電阻來實(shí)現(xiàn)，即將 LED 的 AG 段顯示引腳和 DP 小數(shù)點(diǎn)顯示引腳并聯(lián)到 P0 口與上拉電阻之間，這樣，就可以加大 P0口作為輸出口德驅(qū)動(dòng)能力，使得 LED 能按照正常的亮度顯示出數(shù)字，如圖 643所示。 共陰極字段碼表 顯示字符 共陰極字段碼 0 3FH 1 06H 2 5BH 3 4FH 4 66H 5 6DH 6 7DH 7 07H 8 7FH 9 6FH LED 數(shù)碼管 與單片機(jī)接口設(shè)計(jì) 由于單片機(jī)的并行口不能直接驅(qū)動(dòng) LED 顯示器，所以，在一般情況下，必須采用專用的驅(qū)動(dòng)電路芯片，使之產(chǎn)生足夠大的電流，顯示器才能正常工作 [7]。 本設(shè)計(jì)系統(tǒng)中為了簡化硬件線路設(shè)計(jì)， LED 譯碼采用軟件編程來實(shí)現(xiàn)。 硬件譯碼是指利用專門的硬件電路來實(shí)現(xiàn)顯示字符碼的轉(zhuǎn)換。 圖 642 4位 LED引腳 對(duì)于這種結(jié)構(gòu)的 LED 顯示器，它的體積和結(jié)構(gòu)都符合設(shè)計(jì)要求，由于 4位 LED 陰極的各段已經(jīng)在內(nèi)部連接在一起，所以必須使用動(dòng)態(tài)掃描方式（將所有數(shù)碼管的段選線并聯(lián)在一起，用一個(gè) I/O 接口控制）顯示。本系統(tǒng)中前一位顯示電壓的整數(shù)位，即個(gè)位，后兩位顯示電壓的小數(shù)位。 LED七段數(shù)碼顯示器由 8 個(gè)發(fā)光二極管組成顯示字段，其中 7 個(gè)長條形 的發(fā)光二極管排列成“日”字形，另一個(gè)圓點(diǎn)形的發(fā)光二極管在顯示器的右下角作為淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 16 顯示小數(shù)點(diǎn)用，其通過不同的組合可用來顯示各種數(shù)字。 LED 顯示器是由若干個(gè)發(fā)光二極管組成顯示字段的顯示器件 [6]。 原理圖 圖 632 顯示模塊 LED 數(shù)碼管 ⑴ LED 基本結(jié)構(gòu) LED 是發(fā)光二極管顯示器的縮寫。 Vcc： 電源，單一＋ 5V。要求時(shí)鐘頻率不高于 640KHZ。當(dāng) A／ D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸入一個(gè)高電平，才能打開輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量。 EOC： A／ D 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，輸出，當(dāng) A／ D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸出一第六章 硬件電路設(shè)計(jì) 15 個(gè)高電平（轉(zhuǎn)換期間一直為低電平）。 ADDA、 ADDB、 ADDC： 3 位地址輸入線，用于選通 8 路模擬輸入中的一路 ALE： 地址鎖存允許信號(hào)，輸入，高電平有效。 (2)外部特性（引腳功能） IN0～ IN7： 8 路模擬量輸入端。 3）轉(zhuǎn)換時(shí)間為 100μs(時(shí)鐘為 640kHz 時(shí) )， 130μs（時(shí)鐘為 500kHz） 4）單個(gè)＋ 5V 電源供電 5）模擬輸入電壓范圍 0～＋ 5V，不需零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn)。 圖 631 引腳圖 (1)主要特性 1） 8 路輸入通道， 8 位 A／ D 轉(zhuǎn)換器，即分辨率為 8 位。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。由于外部時(shí)鐘信號(hào)是通過一個(gè) 2 分頻觸發(fā)器后作為內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)的，所以對(duì)外部時(shí)鐘信 號(hào)的占空比沒有特殊要求，但最小高電平持續(xù)時(shí)間和最大的低電平持續(xù)時(shí)間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。采用外部時(shí)鐘的電路如圖示。10PF。如果使用石英晶體，我們推薦電容使用 30PF177。 外接 石英晶體及電容 C1， C2 接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)震蕩電路。 時(shí)鐘震蕩器 :AT89C51 中有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部震蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL1 和 XTAL2 分別是該放大器的輸入端和輸出端。 XTAL1：震蕩器反相放大器及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。如 EA 端為高電平， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。欲使中央處理器僅訪問外部程序存儲(chǔ)器， EA端必須保持低電平。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 PSEN 信號(hào)不出現(xiàn)。此外，這個(gè)引腳會(huì)微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置 ALE 無效。 如果必要，可對(duì)特殊寄存器區(qū)中的 8EH單元的 D0 位置禁止 ALE 操作。即使不訪問外部存儲(chǔ)器， ALE 以時(shí)鐘震蕩頻率的1/16 輸出固定的正脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。當(dāng)震蕩器工作時(shí)， RET 引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。