【正文】 } uint read_AD(uchar con_way)//讀取 AD轉(zhuǎn)換值操作函數(shù) { uint dat=0。) { write_dat(*str)。 while(*str!=39。 } add=add+y。 case 1:add=0x80+0x40。 switch(x) { case 0:add=0x80。 write_dat(a[0]+0x30)。)。 write_dat(39。 write_dat(a[3]+0x30)。 dat=dat/10。i5。 write_(add)。break。break。 uchar i,a[5]。//打開中斷 TR0=0。//每 50ms中斷一次 TL0=(6553650000)%256。 } void init_timer0()//定時(shí)計(jì)數(shù)器 0初值化函數(shù)， { TMOD=0x01。 write_(0x01)。 write_(0x06)。 write_(0x0c)。 22 write_(0x38)。 } void init_1602()//對(duì) 1602液晶的初始化函數(shù) { rs=0。 delay(5)。 delay(5)。 } void write_dat(uchar dat)//往 1602液晶寫數(shù)據(jù)函數(shù) { rs=1。 delay(5)。 delay(5)。 } 21 void write_(uchar )//往 1602液晶寫命令函數(shù) { rs=0。y0。x0。 void delay(int z)//延時(shí)函數(shù) { int x,y。 uchar code tab3[]=Aver_V:。 //顯示的單位及有關(guān)的字符 uchar code tab1[]=MV。 sbit flag_4=P2^4。//定義電壓表檔位相關(guān)標(biāo)志 sbit flag_2=P2^2。 sbit key=P2^0。 sbit cs=P1^5。 sbit input=P1^4。//1602 液晶寫命令 /數(shù)據(jù)標(biāo)志 ,0時(shí)寫命令 sbit rw=P1^1。 編寫鍵盤掃描模塊程序。 編寫驅(qū)動(dòng) 1602液晶顯示模塊程 序。 2．主程序設(shè)計(jì) 主程序設(shè)計(jì)包括以下方面： 按照硬件電路對(duì)單片機(jī)位定義。用 C語言來控制單片機(jī)無疑是一個(gè)理想的選擇。而 C 語言雖然執(zhí)行效率沒有匯編語言高，但語言簡(jiǎn)潔，使用方便，靈活，運(yùn)算豐富，表達(dá)化類型多樣化，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型豐富，具有結(jié)構(gòu)化的控制語句，程序設(shè)計(jì)自由度大，有很好的可重用性，可移植性等特點(diǎn)。執(zhí)行速度快。在單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)時(shí)，常用的是匯編語言和 C語言。 該鍵盤的功能：當(dāng)鍵盤被按下時(shí)，即可計(jì)算后 5秒的平均電壓值。 18 此鍵盤的一端與單片機(jī)的 ，另一端接地。具體如下圖所示。模塊連接如下圖所示。被測(cè)電壓輸入端、整理過的模擬電壓輸入端，開關(guān)與單片機(jī)的連接如圖所示。衰減電路 可由開關(guān)來選擇不同的衰減率， 從而切換檔位。 R1電阻為 1K。 1．單片機(jī)系統(tǒng) 單片機(jī)最小系統(tǒng)包括晶振電路，復(fù)位電路，電源。使用的基本元器件是： AT89C51 單片機(jī)， TLC2543 模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片， 1602 液晶顯示器，開關(guān)，按鍵，電容，電阻，晶振，標(biāo)準(zhǔn)電源等等。 4） 通過按鍵可以顯示 5秒的平均電壓的電壓值。最高精度為。 2） 分為三檔量程： 2V， 20V， 200V。 9． REF端通常接地。第四，在 I/O clk 的最后一個(gè)下降沿它將轉(zhuǎn)換的控制信號(hào)傳送到內(nèi)部的狀態(tài)控制位。第三，它將前一次轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)的其余 11 位移出 data out 端。在第 4 個(gè)上升沿之后為多路 13 器的地址。 5． EOC 在最后的 I/O clk 下降沿之后，從高電平變?yōu)榈碗娖讲⒈３值椭钡睫D(zhuǎn)換完成及數(shù)據(jù)準(zhǔn)備傳輸。 4． Data out 在 CS 為高時(shí)處于高阻抗?fàn)顟B(tài)，而當(dāng) CS 為低時(shí)處于激活狀態(tài)。串行數(shù)據(jù)以 MSB 為前導(dǎo)并在 I/O clk 的前 4個(gè)上升沿被移入。 2． 在 CS 端的一個(gè)由高低低變化 將復(fù)位內(nèi)部計(jì)數(shù)器并控制使能 data out,data input和 I/O clk。 1． AIN0AIN10這 11個(gè)模擬信號(hào)輸入由內(nèi)部多路選器選擇。 16 Data out O 用于 A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果輸也的 3態(tài)串行輸出端 12 19 EOC O 轉(zhuǎn)換結(jié)束端 10 GND 接地端 18 I/O clk I 輸入 /輸出時(shí)鐘端 14 REF+ I 正基準(zhǔn)電壓端 13 REF I 負(fù)基準(zhǔn)電壓端 20 VCC 正電壓端 。 15 ~CS I 片選端。下面就介紹此芯片的各方面資料。在本設(shè)計(jì)中，我們的目標(biāo)是設(shè)計(jì)高精度的電壓表，因此在此，我們選擇精 11 度為 12位的 TLC2543 芯片。它有高速的轉(zhuǎn)換，通用的控制能力，具有簡(jiǎn)化比率轉(zhuǎn)換，刻度以及模擬電路與邏輯電路和電源噪聲隔離，耐高溫等特點(diǎn)。 TLC2543C 是 12 位開關(guān)電容 逐次逼近 A/D轉(zhuǎn)換，每個(gè)器件有三個(gè)控制輸入端，片選，輸入 /輸出時(shí)鐘以及地址輸入端。 AD0832 也是 8 位 逐次逼近型 A/D轉(zhuǎn)換器，可支持致命傷個(gè)單端輸入通道和一個(gè)差分輸入通道。 多路開關(guān)可選通 8 個(gè)模擬通道，允許 8 路模擬量分時(shí)輸入，共用 A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。下面簡(jiǎn)單介紹一下這三種芯片。所以， A/D芯片的選擇是設(shè)計(jì)過程中一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)。 S=0 當(dāng)寫一個(gè)字符，整屏顯示不移動(dòng)。 N=0 當(dāng)讀或 寫一個(gè)字符后地址指針減一，且光標(biāo)減一。輸出：無 3．狀態(tài)字說明 STA7 STA6 STA5 STA4 STA3 STA2 STA1 STA0 STA06 當(dāng)前數(shù)據(jù)地址指針的數(shù)值 9 STA7 讀寫操作使能 1：禁止 0：允許 4．指令的說明。輸出： D0D7為數(shù)據(jù)。輸出： D0D7為狀態(tài)字 2. 寫狀態(tài)：輸入： RS=0， RW=0， D0D7為指令碼， E為高脈沖。 2． 1602 液晶的參數(shù)資料 我們選擇了 1602 液晶做為本設(shè)計(jì)的顯示模塊的顯示器件。而 1602液晶也足夠滿足本設(shè)計(jì)的需要。也不是理解的顯示器件。 在本設(shè)計(jì)中，我們只需要顯示最后電壓的數(shù)字值和電壓的單位，綜合上面各種顯示器件的特點(diǎn)：數(shù)碼管只能顯示數(shù)字，不能顯示單位字符，不符合本設(shè)計(jì)的要求。使用時(shí)也直接編寫軟件程序按一定的時(shí)序驅(qū)動(dòng)即可。它的特點(diǎn)是顯示字跡清楚，價(jià)格相對(duì)便宜。 1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器已經(jīng)存儲(chǔ)了 160 個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字 這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號(hào)、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼 。但用 LED點(diǎn)陣顯示的軟件程序設(shè)計(jì)比較麻煩。 LED點(diǎn)陣顯示器件是由好多個(gè)發(fā)光二極管組成的 。不能夠顯示字符。小電流下可以驅(qū)動(dòng)每光，發(fā)光響應(yīng)時(shí)間極短，體積小，重量輕，抗沖擊性能好，壽命長(zhǎng)。 7 四．各種顯示器件的介紹和選擇 1．常用顯示器件簡(jiǎn)介 本次設(shè)計(jì)中有顯示模塊，而常用的顯示器件比較多，有數(shù)碼管， LED點(diǎn)陣，1602液晶， 12864液晶等。 2．本設(shè)計(jì)使用的單片機(jī)的簡(jiǎn)介 本設(shè)計(jì)中選用是 51系列的 AT89C52，它是低電壓、低功耗、高性能的 CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含 8KB的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器和 256B的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器， 32個(gè) I/O口線， 3個(gè) 16位定時(shí) /計(jì)數(shù)器，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路，并與MCS51系列單片機(jī)兼容。 PIC單片機(jī)系列是美國(guó)微芯公司的產(chǎn)品，也是市面上增長(zhǎng)最快的單片機(jī)之一，屬精簡(jiǎn)指令集單片機(jī)，其特點(diǎn)是：高速度，高性能，但在性格方面比 51單片機(jī)要高，也有專門的 I/O方向寄存器， I/O 口使用不比 51單片機(jī)方便。有專門的 I/O方向寄存器。 51系列單片機(jī)的特點(diǎn)是：硬件結(jié)構(gòu)合理，指令系統(tǒng)規(guī)范，加之生產(chǎn)歷史悠久，世界有許多芯片公司都買了 51的芯片核心專利技術(shù)，并在其基礎(chǔ)上擴(kuò)充其性能，使 得芯片的運(yùn)行速度變得更快，性價(jià)比更高。而目前常用的單片機(jī)的 8位有51系列單片機(jī)， AVR 單片機(jī)， PIC單片機(jī)。在這里，不得不先簡(jiǎn)單的介紹一下幾種常用的 8單片機(jī)。 三．單片機(jī)簡(jiǎn)介及本設(shè)計(jì)單片機(jī)的選擇 1．常用單片機(jī)的特點(diǎn)比較及本設(shè)計(jì)單片機(jī)的選擇 綜合上一章提到的兩種設(shè)計(jì)方案的各方面優(yōu)點(diǎn)及其在現(xiàn)在的所設(shè)計(jì)電壓表的實(shí)用性，我們選擇第二種電壓表設(shè)計(jì)方案，即 由單片機(jī)系統(tǒng)及數(shù)字芯片構(gòu)建的方法來我們本次設(shè)計(jì)。最后單片機(jī)系統(tǒng)將計(jì)算好了的被測(cè)電壓值按一定的時(shí)序送入顯示電 路模塊加以顯示。此方案的原理是 模數(shù)（ A/D）轉(zhuǎn)換芯片的基準(zhǔn)電壓端，被測(cè)量電壓輸入端分別輸入基準(zhǔn)電壓和被測(cè)電壓。 這種方案是利用單片機(jī)系統(tǒng)與模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、顯示模塊等的結(jié)合構(gòu)建數(shù)字電壓表。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。 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。下面介紹兩種數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)方案。 二．?dāng)?shù)字電壓設(shè)計(jì)兩種方案簡(jiǎn)介： 設(shè)計(jì)數(shù)字電壓表有多種的設(shè)計(jì)方法，方案是多種多樣的，由于大規(guī)模集成電路數(shù)字芯片的高速發(fā)展，各種數(shù)字芯片品種多樣，導(dǎo)致對(duì)模擬數(shù)據(jù)的采集部分的不一致性，進(jìn)而又使對(duì)數(shù)據(jù)的處理及顯示的方式的多樣性。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。 4． 按測(cè)量速度來分 ：有低速，中速，高速，超高速等。 2． 按顯示位數(shù)來分：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。 ............................................................................. 5 三．單片機(jī)簡(jiǎn)介及本設(shè)計(jì)單片機(jī)的選擇 ....................................................................................... 5 1．常用單片機(jī)的特點(diǎn)比較及本設(shè)計(jì)單片機(jī)的選擇 ............................................................. 5 2．本設(shè)計(jì)使用的單片機(jī)的簡(jiǎn)介 ............................................................................................. 6 四．各種顯示器件的介紹和選擇 ............................................................