【正文】 及要求 ..............................................................................1 設計思路與總體框圖 ...................................................................1 系統(tǒng)硬件電路的設計 …… .........………… .....………… ..…………… .2 多用表主電路 …… .......…………… .....…………………… ..........2 電阻測量輸入電路 ………………… .....…………………… ..........2 電壓測量輸入電路 …… ........……………………………………… .3 電流輸入測量電路 ........................................................................3 系統(tǒng)的軟件設計 ..............…………… ..............…………………… ...4 系統(tǒng)的設計仿真 ............…………… ..............…………………… ...5 仿真原理圖 ………… ……………………………………………… .… .5 實物圖 … .....………… ...............……………………………………… 6 主要元器件功能介紹 …………………………………………… .… .6 總結與體會 … ...........………… ...............…………………………… ..20 總結 … .....………… ...............……………………………………… .13 體會 … .......……… ...............………………………………… ..........13 參考文獻 ....................……… .....…………… .……………… …… .14 課程設計論文 1 設計任務 1． 1 設計目的 采用 8 位 8 路 A/D 轉換器 ADC0809 和 AT89S52 單片機，設計一臺數(shù)字多用表，能進行電壓、電流和電阻的測量，測量結果通過 LED 數(shù)碼管顯示，通過按鍵進行測量功能轉換。 1． 2 設計指標及要求 電壓測量范圍 0~5V，測量誤差約為 ? ，電流測量范圍 1~100mA，測量誤差約為 ? ，電阻測量范圍 0~1000Ω，測量誤差約為 ? 2Ω。再利用模數(shù)轉換將模擬信號轉換成數(shù)字信號，再次利用 P0 口將其輸入到單片機。 2． 2 總體框圖 89S52 振蕩電路 復位電路 ADC0809 驅動 LED顯示 待測電阻電路阻 待測電流電路 待測電壓電路 課程設計論文 2 系統(tǒng)硬件電路的設計 3． 1 數(shù)字 多用表的主電路 數(shù)字多表儀表主電路如圖 1 所示。片選信號和 RD信號一起經(jīng)或非門產生輸出允許信號 OE， OE=1 時選通三態(tài)門使輸出鎖存器中的轉換結果送入數(shù)據(jù)總路線。 ADC0809 芯片的 3 位模擬量輸入通道地址輸入端 A、 B、 C 分別接到 89S52 的 、 和 ，故只要向端口地址 0C000H 分別寫入 00H~07H，即可啟動模擬量輸入通道 0~7 進行 A/D 轉換。 圖 1 數(shù)字多用表的主電路圖 單片機的 ~ 引腳通過一個轉換開關接地，通過判斷 ~P1..2 引腳電平的高低，決定是否進行電阻測量、電壓測量或電流測量。運算放大器的反饋電阻 Rx 作為待測量電阻，通過 1000Ω 電阻 R19 接到電源5V。 單片機讀取 A/D 轉換數(shù)據(jù)，再經(jīng)過逆向運算可得 Rx = 255 19RDV? ，注意此時得到的 Rx 為二進制數(shù)，需要轉化為十進制數(shù)后才能送給數(shù)碼管顯示。 3． 3 電壓測量輸入電路 圖 3 所示為數(shù)字多用表的電壓測量輸入電路。電流測量范圍為 1~100mA，因為 ADC0809是電壓轉換器件，必須交電流轉換為電壓才能進行測量，這可以通過串接電阻RL 來實現(xiàn)，注意 RL 必須很小（例如 ） ,否則影響電流數(shù)值。 假設待測電流大小為 I， RL 兩端節(jié)點電壓分別為 VA 和 VB ， VA 經(jīng)過反向緩沖電路之后 VC = VA 。因此需要對計算數(shù)值進行修正，方法是先計算 DAV*50000，然后將結果減去102020 這個數(shù)值是通過反復測試并經(jīng)過曲線擬合得到的。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業(yè)80C51 產品指令和引腳完全兼容。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89S52 為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。另外， AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。掉電保護方式下， RAM 內容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。作為輸出口，每位能驅動8 個 TTL 邏輯電平。當訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時， P0 口也被作為低 8 位地址 /數(shù)據(jù)復用。在 flash 編程時， P0 口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。 P1 口： P1 口是一個具有內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p1 輸出緩沖器能驅動 4 個 TTL 邏輯電平。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。在 flash 編程和校驗時， P1 口接收低 8 位地址字節(jié)。對 P2 端口寫“ 1”時，內部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。在訪問外部程序存儲器或用 16 位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVX DPTR）時， P2 口送出高八位地址。在使用 8 位地址（如 MOVX RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時， P2 口輸出 P2 鎖存器的內容。 P3 口： P3 口是一個具有內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p2 輸出緩沖器能驅動 4 個 TTL 邏輯電平。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。在 flash 編程和校驗時， P3 口也接收一些控制信號。晶振工作時， RST 腳持續(xù) 2 個機器周期高電平將使單片機復位。特殊寄存器 AUXR(地址 8EH)上的 DISRTO 位可以使此功能無效。 ALE/PROG：地址鎖存控制信號（ ALE）是訪問外部程序存儲器時，鎖存低8 位地址的輸出脈沖。 在一般情況下， ALE 以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來作為外部定時器或時 鐘使用。如果需要，通過將地址為 8EH 的 SFR 的第 0 位置 “ 1”， ALE 操作將無效。否則，ALE 將被微弱拉高。 PSEN:外部程序存儲器選通信號（ PSEN）是外部程序存儲器選通信號。 EA/VPP:訪問外部程序存儲器控制信號。 為了執(zhí)行內部程序指令， EA 應該接 VCC。 XTAL1:振蕩器反相放大器和內部時鐘發(fā)生電路的輸入端。 Flash 編程―并行模式： AT89S52 帶有用作編程的片上 Flash 存儲器陣列。 AT89S52 程序存儲陣列采用字節(jié)式編程?？刹捎孟铝胁襟E對 AT89S52 編程： 1．在地址線上輸入編程單元地址信號 課程設計論文 11 2．在數(shù)據(jù)線上輸入正確的數(shù)據(jù) 3．激活相應的控制信號 4．把 EA/Vpp 升至 12V 5．每給 Flash 寫入一個字節(jié)或程序加密位時，都要給 ALE/PROG 一次脈沖。改變地址、數(shù)據(jù)重復第 1 步到第 5 步‘知道’全部 文件結束。它是逐次逼近式 A/D 轉換器，可以和單片機直接接口。多路開關可選通 8 個模擬通道，允許 8 路模擬量分時輸入，共用 A/D 轉換器進行轉換。 （ 2） 引腳結構 課程設計論文 12 圖 ADC0809 引腳 結構圖 IN0－ IN7： 8 條模擬量輸入通道 ADC0809 對輸入模擬量要求：信號單極性，電壓范圍是 0－ 5V，若信號太小，必須進行放大；輸入的模擬量在轉換