課程設(shè)計基于單片機系統(tǒng)的數(shù)字電壓表-在線瀏覽
2024-08-04 04:44本頁面
【正文】 準確方便、精度高、誤差小、測量速度快等特而得到廣泛應(yīng)用[1]。采用單片機的數(shù)字電壓表，將連續(xù)的模擬量如直流電壓轉(zhuǎn)換成不連續(xù)的離散的數(shù)字形式并加以顯示，從而精度高、抗干擾能力強，可擴展性強、集成方便，還可與 PC 實時通信。以數(shù)字電壓表為核心，可以擴展成各種通用數(shù)字儀表、專用數(shù)字儀表及各種非電量的數(shù)字化儀表。最近的幾十年來，隨著半導(dǎo)體技術(shù)、集成電路（IC）和微處理器技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字電路和數(shù)字化測量技術(shù)也有了巨大的進步，從而促使了數(shù)字電壓表的快速發(fā)展，并不斷出現(xiàn)新的類型[4]。目前，數(shù)字電壓表的內(nèi)部核心部件是 A/D 轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換的精度很大程度上影響著數(shù)字電壓表的準確度，因而，以后數(shù)字電壓表的發(fā)展就著眼在高精度和低成本這兩個方面[3]。其中，A/D 轉(zhuǎn)換采用 ADC0808 對輸入的模擬信號進行轉(zhuǎn)換，控制核心 AT89C52 再對轉(zhuǎn)換的結(jié)果進行運算處理，最后驅(qū)動輸出裝置 LED 顯示數(shù)字電壓信號[11]。 設(shè)計目的利用單片機及 ADC0808 核心元件制作 4 位數(shù)字電壓表，更好地學(xué)習(xí)掌握 ADC0808 的工作原理及 A/D 的轉(zhuǎn)換編程方法。 功能要求⑴以 MCS52 系列單片機為核心器件，組成一個實 時 模 擬 數(shù)字電壓表。⑶電壓顯示用 4 位一體的 LED 數(shù)碼管顯示，至少能夠顯示兩位小數(shù)。 167。⑵A/D 轉(zhuǎn)換采用 ADC0808 實現(xiàn)，與單片機的接口為 P1 口和 P2 口的高四位引腳。⑷LED 數(shù)碼的段碼輸入,由并行端口 P0 產(chǎn)生：位碼輸入，用并行端口 P2 低四位產(chǎn)生167。硬件電路包括：單片機及外圍電路，模擬信號采集電路，A/D 轉(zhuǎn)換電路，數(shù)碼管顯示電路，各部分電路的銜接。167。其設(shè)計主要是由模擬電路和數(shù)字電路兩大部分組成，模擬部分包括 A/D 轉(zhuǎn)換器，基準電源等。其中，A/D 轉(zhuǎn)換器將輸入的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，它是數(shù)字電壓表的一個核心部件，對它的選擇一般有兩種選擇方案： A/D 轉(zhuǎn)換器 MC14433，它有多路調(diào)制的 BCD 碼輸出端和超量程輸出端，采用動態(tài)掃描顯示，便于實現(xiàn)自動控制。2. 逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器。這樣電路設(shè)計簡單，電路板布線不復(fù)雜，便于焊接、調(diào)試。 顯示部分可以采用各類數(shù)碼管或用 LCD 顯示器顯示。167。 核心元器件介紹167。AT89C52 單片機屬于 AT89C51 單片機的增強型，與Intel 公司的 80C52 在引腳排列、硬件組成、工作特點和指令系統(tǒng)等方面兼容。8：片內(nèi)程序存儲器內(nèi)含8KB的Flash程序存儲器，可擦寫壽命為1000次；片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)含256字節(jié)的RAM；具有32根可編程I/O口線；具有3個可編程定時器；中斷系統(tǒng)是具有8個中斷源6個中斷矢量2個級優(yōu)先權(quán)的中斷結(jié)構(gòu)；串行口是具有一個全雙工的可編程串行通信口；具有一個數(shù)據(jù)指針DPTR；低功耗工作模式有空閑模式和掉電模式；具有可編程的3級程序鎖定位；AT89C52工作電源電壓為5（1+）V，且典型值為5V；AT89C52最高工作頻率為24MHz。作為輸出口，每位能驅(qū)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(fù)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(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，p1 輸出緩沖器能驅(qū)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(nèi)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(nèi)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(nèi)容。 P3 口： P3 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，p2 輸出緩沖器能驅(qū)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(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL） 。端口引腳 第二功能端口引腳 第二功能 RXD TXD INT0 INT1 T0 T1 WR10 RDP3 口還接收一些用于閃爍存儲器編程和程序校驗的控制信號。當震蕩器工作時，RET 引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上的高電平將使單片機復(fù)位。即使不訪問外部存儲器，ALE 以時鐘震蕩頻率的 1/16 輸出固定的正脈沖信號，因此它可對輸出時鐘或用于定時目的。如果必要，可對特殊寄存器區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置禁止 ALE 操作。此外，這個引腳會微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置 ALE 無效。在此期間，當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 PSEN 信號不出現(xiàn)。欲使中央處理器僅訪問外部程序存儲器，EA 端必須保持低電平。如 EA 端為高電平，CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。XTAL1：震蕩器反相放大器及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。時鐘震蕩器:AT89C52中有一個用于構(gòu)成內(nèi)部震蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是該放
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