【正文】 unsigned char uc_Clock=0。 我還要感謝在一起愉快的度過大學(xué) 三年 的兄弟 姐妹 們，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑惑，直至本文的順利完成。在我撰寫論文的過程中， 朱 老師傾注了大量的心 血和汗水，無論是在論文的選題、構(gòu)思和資料的收集方面，還是在論文的研究方法以及成文定稿方面，我 19 都得到了 朱 老師悉心細(xì)致的教誨和無私的幫助，特別是他廣博的學(xué)識(shí)、深厚的學(xué)術(shù)素養(yǎng)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和一絲不茍的工作作風(fēng)使我終生受益，在此表示真誠地感謝和深深的謝意。隨著單片機(jī)的日益發(fā)展，它必將在未來顯示出更大的活力，為電子設(shè)計(jì)增加更多的精彩。所以這種類型的數(shù)字電壓表無論在功能和實(shí)際上 ,都具有傳統(tǒng)數(shù)字電壓表無法比擬的特點(diǎn) ,這使得它的開發(fā)和應(yīng)用具有良好的前景。傳統(tǒng)的數(shù)字電壓表各有特點(diǎn) ,它們適合在現(xiàn)場做手工測量 ,要完成遠(yuǎn)程測量并要對測量數(shù)據(jù)做進(jìn)一步處理 ,傳統(tǒng)數(shù)字電壓表是無法完成的。此外，它有很大的發(fā)展空間，例如可以結(jié)合溫度傳感器組成測溫系統(tǒng)，從而作為數(shù)字萬用表使用。 結(jié)束語 本文運(yùn)用 AT89C51 和 ADC0809 進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換 ,根據(jù)數(shù)據(jù)采集的工作原理 ,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)數(shù)字電壓表 ,最后完成單片機(jī)與 PC 的數(shù)據(jù)通信 ,傳送所測量的電壓值最后完成單片機(jī)與 PC 的數(shù)據(jù)通信。 （二） 數(shù)據(jù)結(jié)果分析 1 測量結(jié)果比較如表 31 所示 。 17 軟件調(diào)試時(shí)，首先要進(jìn)行模塊化調(diào)試，分別對各個(gè)模塊進(jìn)行編程，在 Keilc上編譯鏈接，成功后再結(jié)合 Protues 作圖仿真，最后再把整個(gè)模塊結(jié)合進(jìn)行仿真、運(yùn)行結(jié)果。首先用萬用表按照原理圖逐步檢查印刷板中各器件的電源及各引腳的連接是否正確，有 無 斷路、短路或虛焊，尤其是電源部分要重點(diǎn)檢查，用數(shù)字萬用表測量 7805 輸出端的電壓是否為 +5V，是否穩(wěn)定，能夠輸出 +5V，且穩(wěn)定即可說明電源電路的設(shè)計(jì)基本達(dá)到要求。 LCD顯示子程序中，先設(shè)置 LCD的顯示模式，再設(shè)置數(shù)據(jù)顯示地址，然后寫入 16 指令，執(zhí)行指令，最后輸出要顯示數(shù)據(jù)。然后設(shè)置電壓在 LCD上顯示的控制方式，最后是調(diào)用 A/D轉(zhuǎn)換和 LCD子程序。 二、 軟件設(shè)計(jì) 主程序主要是對 AT89C51進(jìn)行初始化設(shè)置。 (3)最小輸入－輸出電壓差 該指標(biāo)表征在保證直流穩(wěn)壓電源正常工作條件下，所需的最小輸入－輸出之間的電壓差值。該指標(biāo)的上限是由最大輸入電壓和最小輸入－輸出電壓差所規(guī)定，而其下限由直流穩(wěn)壓電源內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓值 決定。 電源部分電路 如圖 17 所示。它的內(nèi)部含有限流保護(hù)、過熱保護(hù)和過壓保護(hù)電路，采用了噪聲低、溫度漂移小的基準(zhǔn)電壓源，工作穩(wěn)定可靠。采用 220V 的工頻交流電壓，而單片機(jī)的工作電壓是直流 +5V，為此，先通過一個(gè)普通的變壓器降低電壓，再通過橋式整流，然 后再通過 7805 芯片的進(jìn)一步穩(wěn)壓，確保 +5V 電源的穩(wěn)定、可靠。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)。本模塊設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：顯示模塊初始化：首先清屏，再設(shè)置接口數(shù)據(jù)為 8 位，顯示行數(shù)為 2 行，字型為 57 點(diǎn)陣，然后設(shè)置為整體顯示，取消光標(biāo)和字體閃爍，最 后設(shè)置為正向增量方式且不移位。讀數(shù)據(jù)之前，應(yīng)先通過其他指令使 AC 指向需要讀取數(shù)據(jù)的地址 單元。 （ 10） .寫入數(shù)據(jù)指令： 指令碼： RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 功能：向 CGRAM 或 DDRAM 寫入數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)由 D0～ D7 構(gòu)成 。地址計(jì)數(shù)器 AC 是 CGROM、 CGRAM 和 DDRAM的公用指針 ，因此當(dāng)前 AC 所指的區(qū)域由前面的地址設(shè)置指令決定。 若 BF=0，表示 1602 空閑，可以接受外部指令和數(shù)據(jù)。 表 13 DDRAM 地址與 LCD 顯示屏的顯示位置關(guān)系 顯示位序號 1 2 3 4 5 ………… 40 第 1 行地址 00H 01H 02H 03H 04H ………… 27H 第 2 行地址 40H 41H 42H 43H 44H ………… 67H （ 9） 讀忙信 號和光標(biāo)地址指令 指令碼： RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 1 BF AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 功能：當(dāng) RS=0、 R/W=1，且 E=1 時(shí)，和 BF 和 AC6～ AC0 的信息被放置到數(shù)據(jù)總線D7～ D0 的相應(yīng)位，供外部讀取。 （ 8） DDRAM 地址設(shè)置指令 指令碼： RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 13 0 0 1 ADD6 ADD5 ADD4 ADD3 ADD2 ADD1 ADD0 功能：該指令設(shè)置數(shù)據(jù)緩沖區(qū)（ DDRAM）的地址指針，即設(shè)置下次向 DDRAM 中寫入或讀取字符的位置，該位置由 ADD6～ ADD0 決定。 （ 7） CGRAM 地址設(shè)置指令 指令碼： RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 0 1 ACG5 ACG4 ACG3 ACG2 ACG1 ACG0 功能：設(shè)置 CGRAM 地址指針。 N=1,雙行顯示； N=0，單行顯示。 R/L=1，光標(biāo)或顯示字符向右移動(dòng)； R/L=0，光標(biāo)或顯示字符向左移動(dòng)。 （ 5） 光標(biāo)或字符移位指令 指令碼： RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 功能：使光標(biāo)或顯示字符在沒有讀寫數(shù)據(jù)的情況下，向左或向右移動(dòng)。 B 用于控制光標(biāo)是否閃爍。 C 用于控制光標(biāo)顯示的開與關(guān)。 （ 4） 顯示開 /關(guān)控制指令 指令碼： RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 0 0 0 0 1 D C B 功能： D 用于控制整體顯示的開與關(guān)。當(dāng) E 為高電平時(shí)， 1602 的數(shù)據(jù)猜能被讀出；當(dāng)E 為低電平時(shí)， 1602 才能執(zhí)行外部寫入的指令或顯示外部寫入的數(shù)據(jù)。 R/W 為高電平時(shí)，可從 1602 讀取數(shù)據(jù)； R/W 為低電平時(shí)，可向 1602 寫入數(shù)據(jù)或者指令。 S=1，完成一個(gè)字符碼傳送后，全部顯示字符向右（ I/D=0）或者左移（ I/D=1）移位，使光標(biāo)不移動(dòng)。 （ 3） 設(shè)置輸入模式指令 指令碼： RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 功能： I/D 是光標(biāo)移動(dòng)方向控制位。 （ 1） 清屏操作指令 指令碼： RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 功能：清空屏幕，并使光標(biāo)復(fù)位到地址 00H 位置，即屏幕上第 1 個(gè)可顯示字符的位置。 11 表 12 引腳功能 1602 的操作指令 1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有 11條控制 指令，可用于控制顯示和傳送數(shù)據(jù)。 RS 向 1602 寫入數(shù)據(jù)或指令的選擇段。 符號 引腳說明 VSS 電源地 VDD 電源正極，接 +～ + 電源，通常使用 +5V 電源。 1602D 的引腳圖如圖 25 所示。 1602 是常用的字符型顯示模塊，可用顯示兩行共 16 個(gè)字符。液晶顯示具有工作電壓低、低功耗、顯示信息量大和借口方便等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)和數(shù)字儀表等領(lǐng)域，成為測量結(jié)果顯示和人 機(jī)對話的主要工具。 （四） 顯示模塊 顯示接口用來顯示系統(tǒng)的狀態(tài)，命令或采集的電壓數(shù)據(jù)。 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(jī) 直接相連。當(dāng) OE輸入高電平時(shí)，輸出三態(tài)門打開，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。下降沿啟動(dòng) A/D轉(zhuǎn)換，之后 EOC輸出信號變低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行。此地址經(jīng)譯碼選通 8路模擬輸入之一到比較器。其典型值為 REF(+)=+5V， REF()=0V。 10)REF(+)、 REF()—— 參考電壓。該狀態(tài)信號既可作為查詢的狀態(tài)標(biāo)志，又可以作為中斷請求信號使用。 8)EOC—— 轉(zhuǎn)換結(jié)束狀態(tài)信號。 ADC0809 內(nèi)部沒有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘信號由外界提供，要求頻 率范圍 10kHz～ 。 OE=0，輸出數(shù)據(jù)線呈高電阻態(tài)； OE=1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。 6)OE—— 輸出允許信號。 5)D7～ D0—— 數(shù)據(jù)輸出線。 START 上跳沿時(shí)所有內(nèi)部寄存器清 0； START 下跳沿時(shí)，開始進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。由低至高電平正跳變將通道地址鎖存至地址鎖存器 中。 A 為低位地址， C 為高位地址，用于對 8 路模擬通道進(jìn)行選擇。另外，模擬量輸入在 A/D 轉(zhuǎn)換的過程中，其值應(yīng)保持不變，因此，對變化速度快的模擬輸入量，在輸入前應(yīng)增加采樣保持電路。 表 11 ADC0809 通道選擇表 C(ADDC) B(ADDB) A(ADDA) 選擇的通道 0 0 0 IN0 0 0 1 IN1 0 1 0 IN2 0 1 1 IN3 1 0 0 IN4 1 0 1 IN5 9 1 1 0 IN6 1 1 1 IN7 ADC0809 各引腳功能如下： 1)IN7～ IN0— 模擬量輸入通道。多路模擬開關(guān)可選通 8路模擬通道，允許 8路模擬量分時(shí)輸入，并共用一個(gè) A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 (a) 引腳結(jié)構(gòu) （ b） 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖 14 ADC0809 的結(jié)構(gòu)圖 ADC0809的內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括 8路模擬選通開關(guān)、通道地址鎖存器與譯碼器、 8位 A/D轉(zhuǎn)換器和三態(tài)輸出 鎖存器。 ADC0809轉(zhuǎn)換器的系列芯片是 ADC0808，可以相互替換。 ADC0809是典型的 8位 8通道逐次逼近式 A/D轉(zhuǎn)換器。與雙積分相比，逐次逼近式 A/D轉(zhuǎn)換的轉(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。目前最常用的是雙積分和逐次逼近式。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 種型號的 A/D轉(zhuǎn)換器，以滿足不同應(yīng)用場合的需要。 最小系統(tǒng)時(shí)鐘震蕩采用內(nèi)部震蕩，如圖 23（ a） 所示；單片機(jī)最小系統(tǒng) 如 圖 23（ b） 所示。 單片機(jī)最小系統(tǒng) 單片機(jī)要正常工作必須構(gòu)成最小系統(tǒng)，也就說形成最小系統(tǒng)才能發(fā)揮內(nèi)部 各個(gè)器件的功能。 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 信號將 7 不出現(xiàn)。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)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(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。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P3 口： P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè) TTL門電流。在給出地址 “1” 時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)， P2 口輸出其特殊 功能寄存器的內(nèi)容。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2 口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè) TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫 “1” 時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時(shí)， 將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。當(dāng)P0 口的管腳第一次寫 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。 GND：接地。 低功耗的閑置和掉電模式 5 個(gè)中斷源 6 32 可編程 I/O 線 三級程序存儲(chǔ)器鎖定 數(shù)據(jù)保留時(shí)間： 10 年 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器