【正文】 數(shù)字量送單片機(jī)進(jìn)行分析和顯示。目前最常用的是雙積分和逐次逼近式。例如：圖像的數(shù)字化等 隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，目前不同廠家已經(jīng)生產(chǎn)出了多種型號(hào)的 A/D 轉(zhuǎn)換器，以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)合的需要。通常有電子式 的模 /數(shù)轉(zhuǎn)換和機(jī)電式模 /數(shù)轉(zhuǎn)換二種。 模數(shù)轉(zhuǎn)換 (ADC)亦稱模擬一數(shù)字轉(zhuǎn)換，與數(shù) /模 (D/A)轉(zhuǎn)換相反，是將連續(xù)的模擬量（如象元的灰階、電壓、電流等）通過取樣轉(zhuǎn)換成離散的數(shù)字量。常用的是 TTL 或 MOS 集成電路驅(qū)動(dòng)器，在本設(shè)計(jì)中采用了AD0804 芯片驅(qū)動(dòng)電路。向 LCD 的顯示緩沖區(qū)中送字符，程序中采用2個(gè)字符數(shù)組，一個(gè)顯示字符，另一個(gè)顯示電壓數(shù)據(jù)，要顯示的字符或數(shù)據(jù)被送到相應(yīng)的數(shù)組中，完成后再統(tǒng)一顯示 .首先取一個(gè)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(shí) ,判斷是否夠顯示的個(gè)數(shù)，不夠則地址加一取下一個(gè)要顯示的字符或數(shù)據(jù)。 LCD 各地址列舉如下表： 表 LCD1601 161 顯示字的外部地址 16 1 16 字 1行 1601 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 80 81 82 83 84 85 86 87 C0 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 表 LCD1601 的指令組 指 令 說 明 設(shè)置碼 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 清除顯示幕 0 0 0 0 0 0 0 0 0 * 光標(biāo)回到原點(diǎn) 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 進(jìn)入模式設(shè)定 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 顯示幕 ON/OFF 0 0 0 0 0 0 1 D C B 移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 功能設(shè)定 0 0 0 0 1 DL N F * * 字發(fā)生器地址設(shè)定 0 0 0 1 AGC 設(shè)置顯示地址 0 0 0 1 ADD 忙碌標(biāo)志位 BF 0 0 1 BF 顯示數(shù)據(jù) 1 0 寫入數(shù)據(jù) 13 讀取數(shù)據(jù) 1 1 讀取數(shù)據(jù) I/D I/D=1 表示加 1， I/D=0 表示減 1 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(biāo) ON C=0表示光標(biāo) 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(biāo)移位 R/L R/L=1表示右移 R/L=0表示左移 DL DL=1表示 8位 DL=0表示 4位 F F=1表示 5 10點(diǎn) 矩陣 F=0表示 5 7點(diǎn)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(nèi)部正在動(dòng)作 BF=0:可接收指令或數(shù)據(jù)碼 液晶顯示部分與 89S52的接口 如圖所示：用 89S52 的 P2 口作為數(shù)據(jù)線，用 、 、 分別作為 LCD的 E、 R/W、 RS。 12 (1)顯示地址：內(nèi)部地址計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)地址： SB7=0(DB0～ DB6)第一行 00、 002? ? 等，第二行 4 42? ? 等，可配合檢測(cè) DB7=1 (RS=0,R/W=1)讀取目前顯示字的地址，判斷是否需要換行。數(shù)碼管顯示采用動(dòng)態(tài)掃描技術(shù)，以減少硬件電路 。但對(duì)于內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器來說，顯示字符就比較簡(jiǎn)單了，可讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在 LCD 上開始顯示的行列號(hào)及每行的列數(shù)找出顯示 RAM 對(duì)應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，在此送上該字符對(duì)應(yīng)的代碼即可 。本系統(tǒng)顯示部分用的是 LCD 液晶模塊，采用一個(gè) 16 1的字符型液晶顯示模塊， 點(diǎn)陣圖形式液晶由 M 行 N 列個(gè)顯示單元組成，假設(shè) LCD 顯示屏有 64 行，每行有 128 列，每 8 列對(duì)應(yīng) 1 個(gè)字節(jié)的 8 個(gè)位，即每行由 16 字節(jié)，共 16 8=128個(gè)點(diǎn)組成，屏上 64 16 個(gè)顯示單元和顯示 RAM 區(qū) 1024 個(gè)字節(jié)相對(duì)應(yīng)，每一字節(jié)的內(nèi)容和屏上相應(yīng)位置的亮暗對(duì)應(yīng)。不過它的價(jià)格比 1602 液晶貴了很多。 12864 液晶也是一種工業(yè)字符型液晶，它不僅能夠顯示 1602 液晶所可以顯示的字 符，數(shù)字等信息，而且還可以顯示 8*4 個(gè)中文漢字和一些簡(jiǎn)單的圖片，顯示信息也非常的清楚。使用時(shí)直接編寫軟件程序按一定的時(shí)序驅(qū)動(dòng)即可。 1602 液晶是工業(yè)字符型液晶，能夠同時(shí)顯示 16*2 即 32 個(gè)字符。 通過不同的組合可用來顯示數(shù)字 0～ 9，字符 A～ F 、 H、 L、 P、 R、 U、 Y 等符號(hào)及小數(shù)點(diǎn)“ .”。這也是數(shù)碼管的不足之處。但數(shù)碼管只能是顯示 0—— 9的數(shù)據(jù)。 數(shù)碼管是最常用的一種顯示器件，它是由幾個(gè)發(fā)光二極管組成的 8 字段顯示器件，其特點(diǎn)是價(jià)格非常的便宜，使用也非常的方便，顯示效果非常的清楚。但顯示內(nèi)容較多，為了減少對(duì)單片機(jī)端口的占用和滿足對(duì)數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)電流的要求，本系統(tǒng)采用了移位寄存器 74LS164作為顯示驅(qū)動(dòng)芯片。 LED 數(shù)碼管具有體積小、亮度高、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，常在顯示內(nèi)容不是太復(fù)雜的情況下使用； LCD顯示器功耗低、輕便防震，但亮度不夠高，而且造價(jià)相對(duì)較高。 9 3 各種顯示器件的介紹和選擇 常用顯示器件簡(jiǎn)介 顯示電路在單片機(jī)系統(tǒng)中往往必不可少，是 最常用的輸出設(shè)備，為人們提供良好的人 機(jī)界面。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。注意加密方式 1 時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。但在訪問外部數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。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(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)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(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 P3 口也可作為 AT89S52 的一些特殊功能口，如下表所示： 表 AT89S52 引腳功能表 管腳 備選功能 RXD （串行輸入口） TXD （串 行輸出口） 8 /INT0 （外部中斷 0） /INT1 （外部中斷 1） T0 （記時(shí)器 0 外部輸入） T1 （記時(shí)器 1 外部輸入） /WR （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） /RD （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。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(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位地址接收。 P1 口： P1口是一個(gè)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(chǔ)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(gè) 8 位漏級(jí)開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門流。其芯片外觀及引腳圖如下： 圖 7 單片機(jī)管腳說明 VCC：供電電壓。 AT89S51 具有 PDIP、 PQFP/TQFP 及 PLCC等封 裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。而且，它還具有一個(gè)看門狗（ WDT）定時(shí) /計(jì)數(shù)器，如果程序沒有正常工作，就會(huì)強(qiáng)制整個(gè)系統(tǒng)復(fù)位，還可以在程序陷入死循環(huán)的時(shí)候，讓單片機(jī)復(fù)位而不用整個(gè)系統(tǒng)斷電，從而保護(hù)你的硬件電路。空閑模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在線系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89S52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、有效的解決方案。由 ATMEL 公司生產(chǎn)的 AT89S52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。 綜合以上各種單片機(jī)的基本性能及本設(shè)計(jì)的滿足 需要，我們將選擇 51 系列單片機(jī)。雖然有轉(zhuǎn)強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)電壓，但 I/O口使用不比 51 單片機(jī)方便。 AVR 單片機(jī)是 atmel 公司推出較新的單片機(jī)，它的顯著特點(diǎn)是：高性能，低功能，高速度，指令單周期為主，但性格方面比 51 單片機(jī)要高。 應(yīng)用最廣的 8位單片機(jī)還是 intel 的 51 系列單片機(jī)。 單片機(jī)是指一個(gè)集成在一塊芯片上的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，具有一個(gè)完整計(jì)算機(jī)所需要的大部分部件： CPU，內(nèi)存，總線系統(tǒng)等。 在這一設(shè)計(jì)中，我們涉及到了一個(gè)關(guān)鍵系統(tǒng)模塊 —— 單片機(jī)系統(tǒng)模塊，而目前單片機(jī)的種類是很繁多的，主要有主流的 8 位單片機(jī)和高性能的 32 位單片機(jī)， 結(jié)合本設(shè)計(jì)各方面因素， 8位單片機(jī)對(duì)于本設(shè)計(jì)已經(jīng)是綽綽有余了，但將用哪一種類 8 的單片機(jī)呢。 此方案不僅能夠繼承上一種方案的各種優(yōu)點(diǎn)，還能改進(jìn)上一種設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)不靈活，難與在原基礎(chǔ)上進(jìn)行功能擴(kuò)展等不足。模數(shù)（ A/D）轉(zhuǎn)換芯片將被測(cè)量電壓輸入端所采集到的模 擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，然后通過對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行軟件編 4 程，使單片機(jī)系統(tǒng)能按規(guī)定的時(shí)序來采集這些數(shù)字信號(hào)，通過一定的算法計(jì)算出被測(cè)量電壓的值。由于單片機(jī)的發(fā)展已經(jīng)成熟，利用單片機(jī)系統(tǒng)的軟硬件結(jié)合，可以組裝出許多的應(yīng)用電路來。很難將其在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展。此方案設(shè)計(jì)其優(yōu)點(diǎn)是，設(shè)計(jì)成本低，能夠滿足一般的電壓測(cè)量。模擬電路和數(shù)字電路是相互聯(lián)系的，由邏輯控制電路產(chǎn)生控制信號(hào)，按規(guī)定的時(shí)序?qū)?A/D 轉(zhuǎn)換器中個(gè)組模擬開關(guān)接通或斷開，保證 A/D轉(zhuǎn)換正常進(jìn)行。 ICL7107 做的 LED 數(shù)字表 ,最大的缺點(diǎn)就是數(shù)字亂跳不穩(wěn)定 ,特別最后一位 。 由數(shù)字電路及芯片構(gòu)建 這種設(shè)計(jì)方案是由模擬電路與數(shù)字電路兩大部分組成，模擬部分包括輸入放大器、 A/D 轉(zhuǎn)換器和基準(zhǔn)電壓源；數(shù)字部分包括計(jì)數(shù)器、譯碼器、邏輯控制器、振蕩器和顯示器。又由于在現(xiàn)實(shí)的工作生活中，電壓表的測(cè)量測(cè)程范圍是比較大的，所以必須要對(duì)輸入電壓作分 壓處理，而各個(gè)數(shù)據(jù)處理芯片的處理電壓范圍不同，則各種方案的分段也不同。而且隨著電子技術(shù)的發(fā)展，更是經(jīng)常需 要測(cè)量高精度的電壓，所以數(shù)字電壓表就成為一種必不可少的測(cè)量?jī)x器。 在 電量的測(cè)量中，電壓、電流和頻率是最基本的三個(gè)被測(cè)量。 ：有低速，中速，高速，超高速等。 ：有 4 位， 5 位， 6 位， 7 位， 8 位等。而數(shù)字電壓表種類繁多，型號(hào)新異，目前國(guó)際仍未有統(tǒng)一的分 類方法。而現(xiàn)在，數(shù)字電壓表的發(fā)展已經(jīng)是非常的成熟，就原理來講，它從原來的一，二種已發(fā)展到多種，在功能上講，則從測(cè)單一參數(shù)發(fā)展到能測(cè)多種參數(shù)；從制作元件來看，發(fā)展到了集成電路，準(zhǔn)確度已經(jīng)有了很大的提高，精度高達(dá) 1NV；讀數(shù)每秒幾萬次，而相對(duì)以前，它的價(jià)格也有了降低了很多。繼之出現(xiàn)了斜波式電壓表，它的速度方面稍有提高，但是準(zhǔn)確度低，穩(wěn)定性差，再后來出現(xiàn)了比較式儀表改進(jìn)逐次漸近式結(jié)構(gòu)，它不僅保持了比較式準(zhǔn)確度高的優(yōu)點(diǎn)，而且速度也有了很大的提高，但它有一缺點(diǎn)是抗干擾能力差，很容 易受到外界各種因素的影響。顯示出強(qiáng)大的生命力。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的模擬指針式電壓表功能單一，精度低，讀數(shù)的時(shí)候也非常不方便，很容 易出錯(cuò)。所以，數(shù)字化測(cè)理儀表的產(chǎn)生與發(fā)展與電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展是密切相關(guān)的；同時(shí)，為革新電子測(cè)量中的煩鎖和陳舊方式也催促了它的飛速發(fā)展，如今，它又成為向智能化儀表發(fā)展的必要橋梁。 關(guān)鍵詞 ： 單片機(jī)， A/D,AT89C52 轉(zhuǎn)換 ,ADC0804 II Abstract With Chip Processor is a kind of chip of integrated circuit, adopt to exceed largescale technology have data handling ability( such as arithmetic manipulation, logic is operational , data deliver and suspend handling) tiny processor ( CPU ). Along with Chip Processor technology develop fast, various Chip Processor e in great numbers, Chip Processor technology has bee a important sign of the national modern level of science and technology. Chip Processor can plete modern industrial control alone the intelligent control function