畢業(yè)設(shè)計-基于51單片機(jī)數(shù)字電壓表的設(shè)計-在線瀏覽
2024-09-17 14:53本頁面
【正文】 2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器的單片機(jī)。數(shù)據(jù)處理則由芯片AT89C51來完成，其負(fù)責(zé)把ADC0808傳送來的數(shù)字量經(jīng)過一定的數(shù)據(jù)處理，產(chǎn)生相應(yīng)的顯示碼送到顯示模塊進(jìn)行顯示；此外,它還控制著ADC0808芯片工作。該設(shè)計主要由三個模塊組成：A/D轉(zhuǎn)換模塊，數(shù)據(jù)處理模塊及顯示模塊。 ⑶電壓顯示采用LCD顯示。基于51單片機(jī)數(shù)字電壓表的設(shè)計目 錄一、系統(tǒng)總體方案選擇與說明 1 1 設(shè)計思路 1 設(shè)計方案 1二、硬件電路設(shè)計 2 AT89C51的功能介紹 2 2 3 AT89C51的引腳介紹 3 ADC0808的引腳及功能介紹 5 5ADC0808芯片模型 5 引腳簡介 5 ADC0808的轉(zhuǎn)換原理 6 ADC0808的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 6 ADC0808電路接線圖 6 顯示電路 7 LM016L的結(jié)構(gòu)及功能 7 LM016L的引腳功能介紹 7 LM016L的電路接線圖 13 復(fù)位電路設(shè)計 13 14三、軟件設(shè)計與說明 10四、系統(tǒng)仿真與調(diào)試 12五、總 結(jié) 13參考文獻(xiàn) 14附 錄 15附錄A 系統(tǒng)原理圖 15附錄B 程序清單 16 一、系統(tǒng)總體方案選擇與說明（1）使用51單片機(jī),AD0809,數(shù)碼管等元件組成（2）能測量05V的直流電壓（3）能連續(xù)、穩(wěn)定顯示所測電壓（4）測量誤差） 設(shè)計思路 ⑴根據(jù)設(shè)計要求，選擇AT89C51單片機(jī)為核心控制器件。 ⑵A/D轉(zhuǎn)換采用ADC0808實現(xiàn)。 設(shè)計方案數(shù)字電壓表的設(shè)計即將連續(xù)的模擬電壓信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)值，再經(jīng)由單片機(jī)軟件編程轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)值并通過顯示屏顯示。A/D轉(zhuǎn)換主要由芯片ADC0808來完成，它負(fù)責(zé)把采集到的模擬量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字量在傳送到數(shù)據(jù)處理模塊。時鐘電路 復(fù)位電路A/D轉(zhuǎn)換電路測量電壓輸入顯示系統(tǒng)AT89C51 P2 P0 P3 數(shù)字電壓表系統(tǒng)硬件設(shè)計框圖 二、硬件電路設(shè)計 AT89C51的功能介紹AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除1000次。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡版本。外形及引腳排列如圖32所示。 (2) 32個雙向I/O口；1288位內(nèi)部RAM 。 (4) 可編程串行通道。 (6) 2個讀寫中斷口線。(8) 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路。(1)電源引腳電源引腳接入單片機(jī)的工作電源。GND(20引腳)：接地。XTAL2(20引腳)：片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端。(4)/Vpp(31引腳)為外部程序存儲器訪問允許控制端。當(dāng)它為低電平時，只限定在外部程序存儲器，地址為0000H~FFFFH。(5)ALE/(30引腳)ALE為低八位地址鎖存允許信號。為該引腳的第二功能，在對片外存儲器編程時，此引腳為編程脈沖輸入端。在單片機(jī)讀片外程序存儲器時，此引腳輸出脈沖的負(fù)跳沿作為讀片外程序存儲器的選通信號。P0是一個8位漏極開路型雙向I/O口。通常在使用時外接上拉電阻，用來驅(qū)動多個數(shù)碼管。(8)，稱為P1口，是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/0口。(9)，稱為P2口。端口置1時，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。在訪問外部程序和16位外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2口送出高8位地址。 (10)，稱為P3口。端口置1時，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。 ADC0808的引腳及功能介紹 ADC0808是采樣分辨率為8位的、以逐次逼近原理進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換的器件。ADC0808是ADC0809的簡化版本，功能基本相同。ADC0808是一種典型的A/D轉(zhuǎn)換器。芯片模型如圖所示。這里只接一路電壓信號，其輸入信號是由直流電源及可調(diào)電阻提供。（脈沖上升沿使0808復(fù)位，下降沿啟動A/D轉(zhuǎn)換）。(5) EOC：輸出允許控制信號，高電平有效。(6) OE： 輸出允許控制信號，高電平有效。 (7) CLK：時鐘信號輸入端。A、B、C分別與地址線或數(shù)據(jù)線相連，三位編碼對應(yīng)8個通道地址端口，A、B、C=000~111分別對應(yīng)IN0~IN7通道的地址端口。片內(nèi)帶有鎖存功能的8路選1的模擬開關(guān)，由A、B、C的編碼來決定所選的通道。通過適當(dāng)?shù)耐饨与娐?，ADC0808可對0~5V的模擬信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 ADC0808電路接線圖 顯示電路 LM016L的結(jié)構(gòu)及功能LM016L液晶模塊采用HD44780控制器，HD44780具有簡單而功能較強的指令集，可以實現(xiàn)字符移動，閃爍等功能，LM016L與單片機(jī)MCU通訊可采用8位或4位并行傳輸兩種方式，HD44780控制器由兩個8位寄存器，指令寄存器（IR）和數(shù)據(jù)寄存器（DR）忙標(biāo)志（BF），顯示數(shù)RAM（DDRAM），字符發(fā)生器ROMA（CGOROM）字符發(fā)生器RAM（CGRAM），地址計數(shù)器RAM(AC)。 LM016L的引腳功能介紹1602字符型LCD通常有14條引腳線或16條引腳線的LCD，多出來的2條線是背光電源線。（4） RS：RS為寄存器選擇，高電平1時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平0時選擇指令寄存器。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時可以讀忙信號，當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。按鍵復(fù)位具有上電復(fù)位功能外，若要復(fù)位，只要按圖中的RESET鍵，電源VCC經(jīng)電阻RR2分壓，在RESET端產(chǎn)生一個復(fù)位高電平。上電瞬間RESET引腳獲得高電平，隨著電容的充電，RERST引腳的高電平將逐漸下降。按鍵復(fù)位的電路如下圖所示。通過這兩個引腳在芯片外并接石英晶體振蕩器（大小為1MHZ）和兩只電容（電容和一般取30pF）。振蕩電路脈沖經(jīng)過二分頻后作為系統(tǒng)的時鐘信號，再在二分頻的基礎(chǔ)上三分頻產(chǎn)生ALE信號，此時得到的信號時機(jī)器周期信號。根據(jù)設(shè)計要求，設(shè)計出如圖所示的主程序流程圖。當(dāng)系
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