【正文】 =0光標(biāo)不顯閃爍 0 0 0 0 0 1 N S N=1 當(dāng)讀寫(xiě)一個(gè)字條款后地址指針加一，且光標(biāo)加一。 S=1 當(dāng)寫(xiě)一個(gè)安條款，整屏顯示左移（ N=1）或右移（ N=0），以得到光標(biāo)不移動(dòng)而屏幕移動(dòng)的效果。 數(shù)據(jù)控制： 指令碼 功能 80H+地址碼（ 027H， 40H67H） 設(shè)置數(shù)據(jù)地址指針 10 01H 顯示清屏： 1，數(shù)據(jù)指針清 0 2，所有顯示清 0 02H 顯示回車(chē)：數(shù)據(jù)指針清 0 五．模數(shù)（ A/D）轉(zhuǎn)換芯片的選擇 在本設(shè)計(jì)中，模數(shù)（ A/D）轉(zhuǎn)換模塊是一個(gè)重要的模 塊，它關(guān)系到最后數(shù)電壓表電壓值的精確度。 1．常用的 A/D 芯片簡(jiǎn)介 常用的 A/D芯片有 AD0809， AD0832， TLC2543C 等幾種。 AD0809 是 8 位逐次逼近型 A/D 轉(zhuǎn)換器，它是由一個(gè) 8 路的模擬 開(kāi)關(guān)、一個(gè)地址鎖存譯碼器、一個(gè) A/D 轉(zhuǎn)換器和一個(gè)三態(tài)輸出鎖存器組成 。 些 A/D 轉(zhuǎn)換器是的特點(diǎn)是 8 位精度，屬于并行口，如果輸入的模擬量變化大快，必須在 輸入之前增加采樣電路。它易于和微處理器接口或獨(dú)立使用；可滿量程工作；可用地址邏輯多路器選通各輸入通道。它可以從主機(jī)高速傳輸轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。 綜合上述幾種 A/D轉(zhuǎn)換芯片的特點(diǎn)，前兩種芯片的性能和精度都不如第 三種芯片。 2．模數(shù)（ A/D）芯片 TLC2543 的資料 綜合本設(shè)計(jì)的各方面考慮，我們選了 TLC2543 模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。 TLC2543 芯片的封裝引腳圖和引腳說(shuō)明如下： 引腳說(shuō)明： 引腳號(hào) 名稱 I/O 說(shuō)明 19， 11， 12 AIN0AIN10 I 模擬輸入端。 17 Data input I 串行數(shù)據(jù) 輸入端。 各引腳的使用詳細(xì)介紹。對(duì) I/O clk，驅(qū)動(dòng)源阻抗必須小于或等于 50 歐并且能夠?qū)⒛M電壓由 60PF 的電容來(lái)限制其斜率。一個(gè)由低至高的變化將在一個(gè)設(shè)置時(shí)間內(nèi)禁止 data input和 I/O clk. 3． 串行數(shù)據(jù)輸入端 data input是一個(gè) 4位的串行地址選擇下一個(gè)即將被轉(zhuǎn)換的所需的模擬輸入或測(cè)試電壓。在 4 個(gè)地址位被讀入地址寄存器后， I/O clk 將剩下的幾位依次輸入。 CS一旦有效，按照前一次轉(zhuǎn)換結(jié)果的 MSB/LSB 值將 data out從高阻抗?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的邏輯電平， I/O clk 的下一個(gè)下降沿將根據(jù)下一個(gè) MSB/LSB 將 data out驅(qū)動(dòng)成相應(yīng)的邏輯電平，剩下的各位依次移出。 6． GND端是內(nèi)部電路的地回路端，除加有說(shuō)明外，所有電壓測(cè)量都相對(duì)于 GND 7． I/O clk 端串行輸入并完成以下四個(gè)功能：第一，在 I/O clk 的前 8 個(gè)上升沿，它將 8 個(gè)輸入數(shù)據(jù)信鍵入輸入數(shù)據(jù)寄存器。第二，在 I/O clk 的第 4 個(gè)下降沿，在選定的多路器的輸入端上的模擬輸入電壓開(kāi)始和電容器充電并繼續(xù)到 I/O clk 的最后一個(gè)下降沿。在 I/O clk 的下降沿時(shí)數(shù)據(jù)變化。 8． REF+端通常接 VCC，最大輸入電壓范圍取決于加于本端與加于 REF端的電壓差。 六．總體設(shè)計(jì) 1．技術(shù)要求： 1） 最高量程為： 200V?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào) 檔開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)各檔位。 3） 被測(cè)電壓的電壓值小于 1V時(shí)，有 自動(dòng)換以 MV為單位 顯示。 2．設(shè)計(jì)方案： 根據(jù)上述，我們選擇單片機(jī)與 A/D轉(zhuǎn)換芯片結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)本設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)的基本框圖如下： 14 七．硬件電路系統(tǒng)模塊的設(shè)計(jì) 根據(jù)上述選擇的各元器件，各電路模塊的電路圖 如下描述。其原理圖如下： 單片機(jī)系統(tǒng)模塊 1602 液晶顯示模塊 A/D 轉(zhuǎn)換模塊 輸入電路模塊 按鍵模塊 15 此模塊中，單片機(jī)的晶振是 12MHZ， C1和 C2的電容是 10UF， C3可選110UF。 2．輸入電路 由于輸入電路的電壓比基準(zhǔn)電壓（ 2V）高很多，因此在輸入電路必須加電壓衰減器。 則完整輸入電路如下： 16 通過(guò)計(jì)算， 可知設(shè)計(jì)衰減器用的電阻 R2， R3和 R4分別為 ： 9M， 900K， 100K控制檔 位的開(kāi)關(guān)是雙開(kāi)關(guān)的 ， 目地是能夠使單片機(jī) CPU自動(dòng)識(shí)別檔位，即可用相應(yīng)的檔位的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的算法計(jì)算出正確的電壓值。 3． A/D轉(zhuǎn)換芯片與單片機(jī)的連接 此設(shè)計(jì)中選擇的是 A/D轉(zhuǎn)換芯片 的通道 0， A/D芯片的數(shù)據(jù)輸入口連接單片機(jī)的 ，數(shù)據(jù)輸出口連接單片機(jī)的 口，芯片使能端連接單片機(jī)的 口，脈沖端連接單片機(jī)的 。 17 4． 1602液晶與單片機(jī)連接 此模塊液晶的 RS， RW和 E端分別連接單片機(jī)的 ， ；液晶的數(shù)據(jù)各端口連接單片機(jī)的 P0口。 5． 鍵盤(pán)與單片機(jī)的連接如下。原理圖如下所示。 八．系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì) 1．匯編語(yǔ)言和 C 語(yǔ)言的特點(diǎn)及選擇 本設(shè)計(jì)是硬件電路和軟件編程相結(jié)合的設(shè)計(jì)方案，選擇合適的編程語(yǔ)言是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。匯編語(yǔ)言的特點(diǎn)是占用內(nèi)存單元少，執(zhí)行效率高。但它依賴于計(jì)算機(jī)硬件，程 序可讀性和可移植性比較差。 由于現(xiàn)在單片機(jī)的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到了很高的水平，內(nèi)部的各種資源相當(dāng)?shù)呢S富， CPU的處理速度非常的快。所以在本設(shè)計(jì)中采用 C語(yǔ)言編寫(xiě)軟件程序。 19 編寫(xiě)延時(shí)模塊程序。 編寫(xiě)驅(qū)動(dòng) A/D轉(zhuǎn)換模塊程序。 主程序的總體流程如下圖： 全部軟件程序如下： include define uchar unsigned char define uint unsigned int define key_state0 0 //鍵盤(pán)掃描的各個(gè)狀態(tài) 開(kāi)始 對(duì)液晶，定時(shí)器初始化 A/D 轉(zhuǎn)換 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 顯示瞬時(shí)電壓值 鍵盤(pán)判斷 顯示 5 秒的平均電壓值 3 秒后清屏 20 define key_state1 1 define key_state2 2 define key_state3 3 sbit rs=P1^2。//1602 液晶寫(xiě)入 /讀出標(biāo)志 ,0 時(shí)寫(xiě)入數(shù)據(jù) sbit ep=P1^0。 sbit output=P1^3。 sbit clk=P1^6。 sbit flag_1=P2^1。 sbit flag_3=P2^3。 uchar code tab0[]=V 。 uchar code tab2[]=Power:。//平均電壓值標(biāo)志符 uchar t。 for(x=z。x) for(y=10。y)。 P0=。 ep=1。 ep=0。 P0=dat。 ep=1。 ep=0。 rw=0。 delay(1)。 delay(1)。 delay(1)。 delay(1)。//方式一 TH0=(6553650000)/256。 IE=0x82。//定時(shí)器首先不可工作 } void display(uchar x,uchar y,uint dat)//顯示電壓值的函數(shù) ,x 行 y 列開(kāi)始顯示 { uint add。 23 switch(x) { case 0:add=0x80。 case 1:add=0x80+0x40。 } add=add+y。 for(i=0。i++) { a[i]=dat%10。 } write_dat(a[4]+0x30)。 write_dat(a[2]+0x30)。.39。 write_dat(a[1]+0x30)。 } void display_zifu(uchar x,uchar y,uchar *str)//顯示字符函數(shù) ,x行 y列開(kāi)始顯示 24 { uint add。break。break。 write_(add)。\039。 str++。 uchar i。 clk=0。 for(i=0。i++) 25 { con_way=1。 dat=1。 delay(2)。 delay(5)。 } cs=1。 } uint read_value() { long float dq。 dq=read_AD(0)。//二檔 ,量程為 200V else if(!flag_2) dat_v=(20*dq)/4096*100。//一檔 ,量程 2V return dat_v。 switch(key_state) { case key_state0: if(key==0) key_state=key_state1。 case key_state1: if(key==0) { TR0=1。 key_state=key_state2。 break。 break。 long float dat_aver,dat1,dat2,dat3,dat4,dat5。//后五秒取隨機(jī)電壓的標(biāo)志 init_timer0()。 delay(10)。 if(dat=100)//當(dāng)電壓值大于 1V時(shí) ,用 V顯示 ,否則用 mV顯示 { display_zifu(0,1,tab2)。 display_zifu(0,13,tab0)。 display(0,7,dat*1000)。 } read_key()。 flag++。 if(flag==2) dat2=dat。 if(flag==4) dat4=dat。 dat_aver=(dat1+dat2+dat3+dat4+dat5)/5。 display_zifu(1,13,tab0)。 } if(flag==8) { flag=0。 TR0=0。//重新放入初始值 TL0=(6553650000)%256。 } 九．系 統(tǒng)的調(diào)試 完成了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，制作和軟件編程之后，要使系統(tǒng)能夠按設(shè)計(jì)意圖正常運(yùn)行，必須進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。 1． 硬件調(diào)試 硬件調(diào)試的主要任務(wù)是排除硬件故障，其中包括設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤和工藝性故障等。檢查開(kāi)關(guān) /按鍵是否正常，是 30 否連接正確，為了保護(hù)芯片，應(yīng)先對(duì)各 IC 座電位進(jìn)行檢查，確認(rèn)無(wú)誤后再插入芯片。 2． 軟件調(diào)試 軟件調(diào)試的任務(wù)是利用開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行在線仿真調(diào)試，發(fā)現(xiàn)和糾正程序的錯(cuò)誤，同時(shí)也能發(fā)現(xiàn)硬件的故障。首先單獨(dú)調(diào)試各子程序是否能夠按照預(yù)期的功能，接口電路的控制是否正常。尤其注意的是各模塊間能否正確的傳遞參數(shù)。在主程序中調(diào)用 display()和 dislay_zifu()函數(shù)，觀察在 1602液晶上是否能夠顯示相應(yīng)的字符。 2） 檢查按鍵模塊程序。觀察是否正確顯示?？梢栽谟布娐返妮斎攵溯斎胍阎膸讉€(gè)電壓，分別觀察液晶上是否顯示相應(yīng)的電壓值?？梢該軇?dòng)硬件電路的檔位開(kāi)關(guān)，輸入相應(yīng)的電壓，觀察液晶顯示的電壓值是否一致。則數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的算法正確的。當(dāng)相應(yīng)的各模塊環(huán)節(jié)都正確后，可程序下載到單片機(jī)。再檢查所有功能，觀察是否能預(yù)期的一樣。 十．總結(jié) 由于本設(shè)計(jì)使 用的是高效的 51 系列單片機(jī)作為核心的測(cè)量系統(tǒng)，以及高精度，高速度，高抗干擾的 A/D轉(zhuǎn)換器。因?yàn)槠綍r(shí)所需要測(cè)