【正文】 成對應(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，對其控制端口要注意的是操作時序 。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 MOV ADC,P1。在脈沖下降沿啟動轉(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。但要真正實現(xiàn)電路對電壓的測量和顯示的功能，還需要有相應(yīng)的軟件配合，才能達(dá)到設(shè)計要求。 其中，單片機(jī) AT89C51 通過定時器中斷從 輸出方波，接到 ADC0809 的 CLOCK, 發(fā)正脈沖啟動 A/D 轉(zhuǎn)換， 檢測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，在 LED 驅(qū)動電路的設(shè)計上，可以利用單片 機(jī) P0 口上外接的上拉電阻來實現(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 由于單片機(jī)的并行口不能直接驅(qū)動 LED 顯示器，所以，在一般情況下，必須采用專用的驅(qū)動電路芯片，使之產(chǎn)生足夠大的電流，顯示器才能正常工作 [7]。 本設(shè)計系統(tǒng)中為了簡化硬件線路設(shè)計， LED 譯碼采用軟件編程來實現(xiàn)。 硬件譯碼是指利用專門的硬件電路來實現(xiàn)顯示字符碼的轉(zhuǎn)換。 圖 642 4位 LED引腳 對于這種結(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 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 個發(fā)光二極管組成顯示字段，其中 7 個長條形的發(fā)光二極管排列成“日”字形，另一個圓點(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。要求時鐘頻率不高于 640KHZ。當(dāng) A／ D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時，此端輸入一個高電平，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，輸出，當(dāng) A／ D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時，此端輸出一第六章 硬件電路設(shè)計 15 個高電平（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，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)換時間為 100μs(時鐘為 640kHz 時 )， 130μs（時鐘為 500kHz） 4）單個＋ 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 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，只選通 8 路模擬輸入信號中的一個進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。由于外部時鐘信號是通過一個 2 分頻觸發(fā)器后作為內(nèi)部時鐘信號的，所以對外部時 鐘信號的占空比沒有特殊要求，但最小高電平持續(xù)時間和最大的低電平持續(xù)時間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。采用外部時鐘的電路如圖示。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。 時鐘震蕩器 :AT89C51 中有一個用于構(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)部程序存儲器中的指令。欲使中央處理器僅訪問外部程序存儲器， EA端必須保持低電平。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 PSEN 信號不出現(xiàn)。此外，這個引腳會微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置 ALE 無效。如果必要，可對特殊寄存器區(qū)中的 8EH單元的 D0 位置禁止 ALE 操作。即使不訪問外部存儲器， ALE 以時鐘震蕩頻率的1/16 輸出固定的正脈沖信號，因此它可對輸出時鐘或用于定時目的。當(dāng)震蕩器工作時， RET 引腳出現(xiàn)兩個機(jī)器周期以上的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 P3 口除了作為一般的 I/O 口外，更重要的用途是它的第二功能，如下表所示： 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 12 端口引腳 第二功能 RXD TXD INT0 INT1 T0 T1 WR RD P3 口還接收一些用于閃爍存儲器編程和程序校驗的控制信號。 P3 口： P3 口是一組帶有內(nèi)部電阻的 8 位雙向 I/O 口， P3 口輸出緩沖故可驅(qū)動 4 個 TTL 電路。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時， P2 口線 上的內(nèi)容在整個運(yùn)行期間不變。因為內(nèi)部有電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。 P2 口： P2 口是一個內(nèi)部帶有上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動 4 個 TTL 電路。因為內(nèi)部有電阻，某個引腳被外部信號拉低時輸出一個電流。 P1 口： P1 口一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級可驅(qū)動 4 個 TTL 電路。 P0 口還能夠在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，轉(zhuǎn)換地址和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，并在這時激活內(nèi)部的上拉電阻。作為輸出口時，每一個管腳都能夠驅(qū)動 8 個 TTL 電路。低功耗的閑置和掉電模式 5 個中斷源 32 可編程 I/O 線 三級程序存儲器鎖定 數(shù)據(jù)保留時間： 10 年 第六章 硬件電路設(shè)計 11 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲器 外形及引腳排列如圖 621 所示 圖 621 芯片引腳圖 (1)主要特性 由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控 制器， AT89C2051 是它的一種精簡版本。單片機(jī)的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除 1000 次。 單片機(jī)模塊 芯片的介紹和選 擇 單片機(jī) AT89C51 介紹 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié) FLASH 存儲器（ FPEROM — Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能 CMOS 8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。 圖 612 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 10 量程切換電路 電路由衰減電阻、切換繼電器和運(yùn)算放大器組成，對應(yīng)的是衰減 1/ 1/1/4 和無零漂放大 50 倍，切換電路如圖所示。 電壓極性檢測電路 電壓極性檢測電路采用過零比較器檢測負(fù)電壓的方式實現(xiàn)的，運(yùn)算放大器LM324 的反向端接 地，同向端通過 100K 電阻接輸入信號。在此簡化采用 4 位八段共陰極數(shù)碼管對 A/D 轉(zhuǎn)換變換后的結(jié)果加以顯示。 這里采用這種方案。它的轉(zhuǎn) 換速度更快，而且精度更高，比如ADC080 ADC0809 等，它們通常具有 8 路模擬選通開關(guān)及地址譯碼、鎖存電路等，它們可以與單片機(jī)系統(tǒng)連接，將數(shù)字量送單片機(jī)進(jìn)行分析和顯示。但芯片只能完成 A/D轉(zhuǎn)換功能，要實現(xiàn)顯示功能還需配合其它驅(qū)動芯片等，使得整部分硬件電路板布線復(fù)雜，加重了電路設(shè)計和實際焊接的工作。數(shù)字部分包括振蕩器，數(shù)碼顯示，計數(shù)器等。 設(shè)計方案 數(shù)字電壓表的設(shè)計方案很多，但采用集成電路來設(shè)計較流行。硬件電路包括：單片機(jī)及外圍電路，模擬信號采集電路， A/D 轉(zhuǎn)換電路，數(shù)碼管顯示電路，各部分電路的銜接。 ⑷盡量使用較少的元器件。 ⑵采用 1 路模擬量輸入，能夠測量 05V 之間的直流電壓值。 第三章 設(shè)計目的與功能要求 5 第三章 設(shè)計目的與功能要求 設(shè)計目的 通過制作簡易的數(shù)字電壓表，加深對所學(xué)專業(yè)知識的認(rèn)識，提高分析，解決工程實際問題的能力，提高對單片機(jī)的應(yīng)用能力，提高收集文獻(xiàn)，資料的能力，從而達(dá)到綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識進(jìn)行電子產(chǎn)品設(shè)計，制作與調(diào)試的能力。 (5)讀數(shù)準(zhǔn)確 :因是數(shù)字顯示，所以 讀數(shù)準(zhǔn)確，可以消除人為的讀數(shù)誤差。 (3)輸入阻抗高 :一般可達(dá) 1000 兆歐以上，而且工作時零電流很小，一般可達(dá) 10^10 安。 數(shù)字電壓表 數(shù)字電壓表的 特點(diǎn) 數(shù)字電壓表 (DVM )是將被測的電壓模擬量自動轉(zhuǎn)換成開關(guān)量，然后進(jìn)行數(shù)字編碼、譯碼，以數(shù)字形式顯示出來的一種電測儀表，它具有如下主要特點(diǎn) : (1)準(zhǔn)確度高 :目前可達(dá)到 10^6 數(shù)量級，因此用它代替直讀儀表，可大大提高測量精度。 汽車電子 單片機(jī) 在汽車電子中的應(yīng)用非常廣泛，例如汽車中的發(fā)動機(jī) 控制器，基于 CAN 總線的汽車發(fā)動機(jī)智能 電子控制器 、 GPS 導(dǎo)航系統(tǒng)、 abs 防抱死系統(tǒng) 、制動系統(tǒng)、胎壓檢測等。如：音樂信號以數(shù) 字的形式存于存儲器中（類似于 ROM），由 微控制器 讀出，轉(zhuǎn)化為模擬音樂電信號（類似于聲卡）。 模塊化系統(tǒng) 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 4 某些專用 單片機(jī) 設(shè)計用于實現(xiàn)特定功能，從而在各種 電路 中進(jìn)行模塊化應(yīng)用，而不要求使用人員了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 網(wǎng)絡(luò)和通信 現(xiàn)代的 單片機(jī) 普遍具備 通信接口 ，可以很方便 地與計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實現(xiàn)了單片機(jī)智能控