一種新型數(shù)字式電工儀表的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-在線(xiàn)瀏覽
2025-08-06 16:16本頁(yè)面
【正文】 個(gè)表筆輸入到萬(wàn)用表內(nèi)。 （3）R/V轉(zhuǎn)換是將測(cè)量的電阻值通過(guò)一些轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成可以被A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)應(yīng)的電壓值，以達(dá)到轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)的目的，I/V轉(zhuǎn)換和V/V轉(zhuǎn)換和其類(lèi)同。 （5）LED驅(qū)動(dòng)是可以使LED顯示器進(jìn)行工作顯示的驅(qū)動(dòng)器件，其特點(diǎn)的較大電壓電流輸出。設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)制作一個(gè)數(shù)字式電工儀表，可以測(cè)量工頻電源的電壓、電流、功率和功率因數(shù)。2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 單片機(jī)介紹單片機(jī)的全稱(chēng)是單片微型計(jì)算機(jī)（Single Chip Microputer）。與通用的計(jì)算機(jī)不同，單片機(jī)的指令功能是按照工業(yè)控制的要求設(shè)計(jì)，因此它又被稱(chēng)為微控制器。該系列的基本型產(chǎn)品是8058031和8751。8051的片內(nèi)程序存儲(chǔ)器（ROM）是掩膜型的，即在制造芯片時(shí)已將應(yīng)用程序固化進(jìn)去；8031片內(nèi)沒(méi)有程序存儲(chǔ)器；8751內(nèi)部包含有用作程序存儲(chǔ)器的4KB的EPROM。MCS51系列單片機(jī)優(yōu)異的性能/價(jià)格比使得它從面世以來(lái)就獲得用戶(hù)的認(rèn)可。這些公司的這類(lèi)產(chǎn)品也被稱(chēng)為8051兼容芯片，這些8051兼容芯片在原來(lái)的基礎(chǔ)上增加了許多特性。采用這款芯片既克服了采用8031需要添加外部程序存儲(chǔ)器導(dǎo)致電路復(fù)雜的缺點(diǎn)，又克服了采用8751導(dǎo)致電路制作成本高的缺點(diǎn)。 指令集和芯片引腳與Intel公司的8051兼容；216。 時(shí)鐘頻率為0～33MHz；216。 32個(gè)可編程輸入/輸出引腳；216。 6個(gè)中斷源，2級(jí)優(yōu)先級(jí)；216。 監(jiān)視定時(shí)器；216。 AT89C51 單片機(jī)的封裝AT89C51單片機(jī)具有多種封裝形式，包括PDIPPDIP4PLCC44和TQFP44。PDIP40封裝形式的單片機(jī)芯片可以很方便地使用面包板來(lái)組成應(yīng)用電路。 (1)1腳是復(fù)位CLR,低電平有效,當(dāng)1腳是低電平時(shí),輸出腳2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)全部輸出0,即全部復(fù)位。 ADC0809簡(jiǎn)介圖22 ADC0809 管教圖IN7～I(xiàn)N0——模擬量輸入通道ALE——地址鎖存允許信號(hào)。START——轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。本信號(hào)有時(shí)簡(jiǎn)寫(xiě)為ST.A、B、C——地址線(xiàn)。其地址狀態(tài)與通道對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表91。ADC0809的內(nèi)部沒(méi)有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘信號(hào)由外界提供，因此有時(shí)鐘信號(hào)引腳。EOC=0,正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換；EOC=1,轉(zhuǎn)換結(jié)束。D7～D0——數(shù)據(jù)輸出線(xiàn)。D0為最低位，D7為最高 OE——輸出允許信號(hào)。OE=0，輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)呈高阻；OE=1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。 Vref——參考電源參考電壓用來(lái)與輸入的模擬信號(hào)進(jìn)行比較，作為逐次逼近的基準(zhǔn)。該系統(tǒng)中包含4個(gè)電路部分。為提高電路的抗干擾能力，（器件標(biāo)注為104）的瓷片電容和一個(gè)10μF的電解電容通常被接在引腳VCC和接地線(xiàn)之間。（3）時(shí)鐘電路AT89C51芯片的時(shí)鐘頻率可以在0～33MHz范圍。在這個(gè)放大電路的對(duì)外引腳XTAL2（引腳18）和XTAL1（引腳19）接上晶體和電容就可以構(gòu)成單片機(jī)的時(shí)鐘電路。電容C2與C3的取值范圍為30pF～50pF。（4）復(fù)位電路對(duì)于AT89C51芯片，如果引腳RST（引腳9）保持24個(gè)時(shí)鐘周期的高電平，單片機(jī)就可以完成復(fù)位。只要引腳RST保持高電平，單片機(jī)就循環(huán)復(fù)位。圖23所示復(fù)位電路由C1和R1組成。隨著C1充電，它兩端的電壓上升，使得引腳RST上電壓下降，最終使單片機(jī)退出復(fù)位狀態(tài)。C1的推薦值是10μF，R1的推薦值是10kΩ。一是8路模擬信號(hào)通道的選擇，二是A/D轉(zhuǎn)換完成后轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳送。圖24 8051與A/D轉(zhuǎn)換器接口電路圖從圖中可以看到，把ALE信號(hào)與START信號(hào)接在一起了，這樣連接使得在信號(hào)的前沿寫(xiě)入（鎖存）通道地址，緊接著在其后沿就啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。在此之前。轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳送A/D轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)傳送給單片機(jī)進(jìn)行處理。為此可采用下述三種方式。例如ADC0809轉(zhuǎn)換時(shí)間為128μs，相當(dāng)于6MHz的MCS51單片機(jī)共64個(gè)機(jī)器周期。（2）查詢(xún)方式A/D轉(zhuǎn)換芯片由表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號(hào)，例如ADC0809的EOC端。(3）中斷方式把表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號(hào)(EOC)作為中斷請(qǐng)求信號(hào)，以中斷方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。首先送出口地址并以RD信號(hào)有效時(shí)，OE信號(hào)即有效，把轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線(xiàn)，供單片機(jī)接受。所用的指令為MOVX 讀指令，仍以圖25所示為例，則有MOV DPTR , FE00HMOVX A , DPTR該指令在送出有效口地址的同時(shí)，發(fā)出RD有效信號(hào)，使0809的輸出允許信號(hào)OE有效，從而打開(kāi)三態(tài)門(mén)輸出，是轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)送入A累加器中。這是啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換的指令與上述類(lèi)似，只不過(guò)A的內(nèi)容
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