畢業(yè)設(shè)計---簡易數(shù)字電壓表設(shè)計

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）</b></p><p>　　題 目:簡易數(shù)字電壓表設(shè)計 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　數(shù)字電壓表（Digital Voltmeter）簡稱DVM，它是采用數(shù)字化測量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量（直流輸入電壓）轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以

2、顯示的儀表。傳統(tǒng)的指針式電壓表功能單一、精度低，不能滿足數(shù)字化時代的需求，采用單片機的數(shù)字電壓表，由精度高、抗干擾能力強，可擴展性強、集成方便，還可與PC進行實時通信。目前，由各種單片A/D 轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的數(shù)字電壓表，已被廣泛用于電子及電工測量、工業(yè)自動化儀表、自動測試系統(tǒng)等智能化測量領(lǐng)域，示出強大的生命力。與此同時，由DVM擴展而成的各種通用及專用數(shù)字儀器儀表，也把電量及非電量測量技術(shù)提高到嶄新水平。本章重點介紹單片A/D 轉(zhuǎn)換器以及由

3、它們構(gòu)成的基于單片機的數(shù)字電壓表的工作原理。</p><p>　　關(guān)鍵詞: A/D轉(zhuǎn)換模塊 數(shù)據(jù)處理模塊簡易數(shù)字電壓表</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要……………………………………………………………………………8</p><p>　　第一章 實現(xiàn)方案…………………………………………

4、…………………10</p><p>　　1.硬件選擇方案…………………………………………………………… 12</p><p>　　2.主要元器件的介紹……………………………………………………… 12</p><p>　　3.程序設(shè)計………………………………………………………………… 21</p><p>　　第二章 系統(tǒng)的測試與結(jié)果 …………

5、…………………………………… 25</p><p>　　第三章系統(tǒng)調(diào)試過程及問題解決………………………………………… 28</p><p>　　第四章 結(jié)論………………………………………… …………………… 29</p><p>　　第五章致謝 ……………………………………………………………… 30</p><p>　　參考文獻 …………

6、………………………………………………………30</p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　本文主要描述采用AT89S51芯片和ADC0809芯片來完成一個簡易的數(shù)字電壓表，能夠?qū)斎氲?～5 V的模擬直流電壓進行測量，并通過一個4位一體的7段LED數(shù)碼管進行顯示，測量誤差約為0.02 V。該電壓表的測量電路主要由三個模塊組成：A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)

7、據(jù)處理模塊及顯示控制模塊。A/D轉(zhuǎn)換主要由芯片ADC0809來完成，它負責(zé)把采集到的模擬量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字量再傳送到數(shù)據(jù)處理模塊。數(shù)據(jù)處理則由芯片AT89S51來完成，其負責(zé)把ADC0809傳送來的數(shù)字量經(jīng)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行顯示；另外它還控制著ADC0809芯片的工作。顯示模塊主要由7段數(shù)碼管及相應(yīng)的驅(qū)動芯片(74HC245組成，顯示測量到的電壓值</p><p>　　湖南科技經(jīng)貿(mào)職

8、業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文選題表</p><p>　　2010 年 3 月 15 日</p><p>　　湖南科技經(jīng)貿(mào)職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文任務(wù)書</p><p>　　說明：此表一式兩份，系部和學(xué)生各留存一份</p><p>　　湖南科技經(jīng)貿(mào)職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文開題報告</p><p>　　湖南科技經(jīng)貿(mào)職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文開題報告<

9、/p><p>　　湖南科技經(jīng)貿(mào)職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文成績考核表</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　數(shù)字電壓表（Digital Voltmeter）簡稱DVM，它是采用數(shù)字化測量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量（直流輸入電壓）轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表。傳統(tǒng)的指針式電壓表功能單一、精度低，不能滿足數(shù)字化時代的需求，采用

10、單片機的數(shù)字電壓表，由精度高、抗干擾能力強，可擴展性強、集成方便，還可與PC進行實時通信。目前，由各種單片A/D 轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的數(shù)字電壓表，已被廣泛用于電子及電工測量、工業(yè)自動化儀表、自動測試系統(tǒng)等智能化測量領(lǐng)域，示出強大的生命力。與此同時，由DVM擴展而成的各種通用及專用數(shù)字儀器儀表，也把電量及非電量測量技術(shù)提高到嶄新水平。本章重點介紹單片A/D 轉(zhuǎn)換器以及由它們構(gòu)成的基于單片機的數(shù)字電壓表的工作原理，本文主要描述采用AT89S51芯片

11、和ADC0809芯片來完成一個簡易的數(shù)字電壓表，能夠?qū)斎氲?～5 V的模擬直流電壓進行測量，并通過一個4位一體的7段LED數(shù)碼管進行顯示，測量誤差約為0.02 V。該電壓表的測量電路主要由三個模塊組成：A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊及顯示控制模塊。A/D轉(zhuǎn)換主要由芯片ADC0809來完成，它負責(zé)把采集到的模擬量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字量再傳</p><p>　　【關(guān)鍵詞】7段數(shù)碼管ADC0809芯片 簡易數(shù)字電壓表。&l

12、t;/p><p><b>　　第一章實現(xiàn)方案</b></p><p>　　本系統(tǒng)采用AT89S51單片機芯片配合ADC0809模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片構(gòu)成一個簡易的數(shù)字電壓表，原理電路如圖1-1所示。該電路通過ADC0809芯片采樣輸入口IN0輸入的0～5 V的模擬量電壓，經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換后，產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)字量經(jīng)過其輸出通道D0～D7傳送給AT89S51芯片的P0口。AT89S51負責(zé)

13、把接收到的數(shù)字量經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，產(chǎn)生正確的7段數(shù)碼管的顯示段碼，并通過其P1口經(jīng)驅(qū)動芯片74HC245驅(qū)動，再傳送給數(shù)碼管。同時它還通過其三位I/O口P3.0、P3.1、P3.2產(chǎn)生位選信號，控制數(shù)碼管的亮滅。另外，AT89S51還控制著ADC0809的工作。其ALE管腳為ADC0809提供了1MHz工作的時鐘脈沖；P2.3控制ADC0809的地址鎖存端(ALE)；P2.4控制ADC0809的啟動端(START)；P2.5控制ADC080

14、9的輸出允許端(OE)；P3.7控制ADC0809的轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(EOC)。系統(tǒng)框圖如圖1-2所示。</p><p>　　圖1-1 電路原理圖</p><p><b>　　圖1-2 系統(tǒng)框圖</b></p><p>　　1.1硬件選擇方案：</p><p><b>　　一．所需元器件：</b><

15、;/p><p>　　1.    AT89S51芯片 1塊</p><p>　　2.    ADC0809芯片 1塊</p><p>　　3.    74HC245芯片 2塊</p&

16、gt;<p>　　4.    4位一體數(shù)碼 1個</p><p>　　5.    6MHz晶振 1個</p><p>　　6.    33pF電容 2個</p><p>　

17、　7.    0.1uF濾波電容 2個</p><p>　　8.    10uF電解電容 1個</p><p>　　9.    按鍵開關(guān) 1個</p><p>　　10.發(fā)光二極管

18、 1個</p><p>　　11.4.7KΩ精密電位器 1個</p><p>　　12.510Ω電阻 12個</p><p>　　13.8.2KΩ電阻 1個</p><p>　　14.10KΩ電阻 1個</p><p>　　15.導(dǎo)線

19、 若干</p><p>　　1.2 主要元器件的介紹:</p><p>　?。?）. 模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADC0809：</p><p>　　ADC0809是典型的8位8通道逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，其實物如圖1-3所示。它可以和微型計算機直接接口。ADC0809轉(zhuǎn)換器的系列芯片是ADC0808，可以相互替換。</p><p>　　圖1

20、-3 ADC0809實物圖</p><p>　　1) ADC0809內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)</p><p>　　圖1-4 ADC0809的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)及引腳圖  </p><p>　　ADC0809的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)如圖1-4所示。圖中多路模擬開關(guān)可選通8路模擬通道，允許8路模擬量分時輸入，并共用一個A/D轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換。地址鎖存與譯碼電路完成對A、B、

21、C三個地址位進行鎖存與譯碼，如表1-1所示。</p><p>　　表1-1 ADC0809通道選擇表 </p><p>　　2) ADC0809的引腳</p><p>　　ADC0809芯片為28引腳雙列直插式封裝，其引腳排列如圖1-4所示。</p><p>　　(1)IN0～IN7：8路模擬量輸入通道。</p><

22、p>　　(2)A、B、C：模擬通道地址線。這3根地址線用于對8路模擬通道的選擇，其譯碼關(guān)系如表1-1所示。其中，A為低地址，C為高地址，引腳圖中為ADDA，ADDB和ADDC。</p><p>　　(3)ALE：地址鎖存允許信號。對應(yīng)ALE上跳沿，A、B、C地址狀態(tài)送入地址鎖存器中。</p><p>　　(4)START：轉(zhuǎn)換啟動信號。START上升沿時，復(fù)位ADC0809；STAR

23、T下降沿時啟動芯片，開始進行A/D轉(zhuǎn)換；在A/D轉(zhuǎn)換期間，START應(yīng)保持低電平。本信號有時簡寫為ST。</p><p>　　(5)D7～D0：數(shù)據(jù)輸出線。為三態(tài)緩沖輸出形式，可以和單片機的數(shù)據(jù)線直接相連。D0為最低位，D7為最高。 </p><p>　　(6)OE：輸出允許信號。用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。OE=0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻；OE=1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。&

24、lt;/p><p>　　(7)CLK：時鐘信號。ADC0809的內(nèi)部沒有時鐘電路，所需時鐘信號由外界提供，因此有時鐘信號引腳。通常使用頻率為500KHz的時鐘信號。</p><p>　　(8)EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號。EOC=0,正在進行轉(zhuǎn)換；EOC=1,轉(zhuǎn)換結(jié)束。使用中該狀態(tài)信號即可作為查詢的狀態(tài)標志，又可作為中斷請求信號使用。</p><p>　　(9)Vcc： +5V

25、電源，GND：地。 </p><p>　　(10)Vref：參考電壓。參考電壓用來與輸入的模擬信號進行比較，作為逐次逼近的基準。其典型值為+5V(Vref(+)=+5V, Vref(-)=0V)。</p><p>　　3) ADC0809的工作原理：</p><p>　　首先輸入3位地址，并使ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。此地址經(jīng)譯碼選通8路模擬輸入之一到比較

26、器。START上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。下降沿啟動 A/D轉(zhuǎn)換，之后EOC輸出信號變低，指示轉(zhuǎn)換正在進行。直到A/D轉(zhuǎn)換完成，EOC變?yōu)楦唠娖?，指示A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個信號可用作中斷申請。當OE輸入高電平時，輸出三態(tài)門打開，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。</p><p>　?。ㄗ⒁猓篈LE信號常與START信號連在一起，這樣連接可以在信號的前沿寫入地址信號，在其后沿啟動A/D轉(zhuǎn)換，圖1

27、-5為ADC0809信號的時序配合圖）。</p><p>　　圖1-5 ADC0809信號的時序配合</p><p>　?。?）. 數(shù)據(jù)處理及控制芯片AT89S51：</p><p>　　AT89S51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低功耗、高性能CMOS 8位單片機。圖1-6和1-7分別為其實物圖和內(nèi)部總體結(jié)構(gòu)圖。AT89S51片內(nèi)含有4k字節(jié)Flash閃速存儲器

28、，128字節(jié)內(nèi)部 RAM，32個I/O 口線，看門狗(WDT)，兩個數(shù)據(jù)指針，兩個16 位定時/計數(shù)器,一個5向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。同時,S51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止CPU的工作，但允許 RAM，定時/計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存 RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復(fù)位。由于將多功能8位CP

29、U和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89S51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。</p><p>　　圖1-6 AT89S51實物圖</p><p><b>　　1) 主要性能參數(shù)</b></p><p>　　與MCS-51產(chǎn)品指令系列完全兼容；</p><p>　　4

30、K字節(jié)在系統(tǒng)編程(ISP)Flash閃速存儲器；</p><p>　　1000次擦寫周期；</p><p>　　4.0～5.5 V工作電壓范圍；</p><p>　　全靜態(tài)工作模式：0Hz～33MHz；</p><p><b>　　三級程序加密鎖；</b></p><p>　　128字節(jié)內(nèi)部RAM

31、；</p><p>　　32個可編程I/O口線；</p><p>　　2個16位的定時/計數(shù)器；6個中斷源；</p><p>　　圖1-7 AT89S51芯片內(nèi)部總體結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　全雙工串行UART通道；</p><p>　　低工耗空閑和掉電模式；</p><p>　　中斷可從空

32、閑模式喚醒系統(tǒng)；</p><p>　　看門狗(WDT)及雙數(shù)據(jù)指針；</p><p>　　掉電標識和快速編程特性；</p><p>　　靈活的在系統(tǒng)編程(ISP-字節(jié)或頁寫模式)。</p><p>　　2) AT89S51的引腳：</p><p>　　AT89S51芯片為40引腳雙列直插式封裝，其引腳排列如圖1-8所示

33、。</p><p>　　圖1-8 AT89S51的引腳圖</p><p>　　(5)P2口：P2口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口的輸出緩沖器可驅(qū)動4個TTL邏輯門電路。對P2口管腳寫入“1”后，被內(nèi)部上拉電阻拉高，可用作輸入。P2口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部接有上拉電阻的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸

34、出地址的高八位。在訪問8位地址外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2口線上的內(nèi)容，在整個訪問期間不改變。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。</p><p>　　(6)P3口：P3口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P3口的輸出緩沖器可驅(qū)動4個TTL邏輯門電路。對P3口管腳寫入“1”后，被內(nèi)部上拉電阻拉高，可用作輸入。P3口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部接有上拉電阻的緣故。P3口除

35、了一般I/O線的功能外，還具有更為重要的第二功能，如表1-3所示。P3口同時為FLASH編程和編程校驗接收一些控制信號。 </p><p>　　(1)V      (1)VCC：電源電壓；</p><p>　　(2)GND：接地；</p><p>　　(3)P0口：P0口是一組8位漏極開路雙向I/O口，每位引腳可驅(qū)動

36、8個TTL邏輯門路。對P0口的管腳寫“1”時，被定義為高阻抗輸入。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，它可以被定義為數(shù)據(jù)總線和地址總線的低八位。在FLASH編程時，P0 口作為原碼輸入口；當FLASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須接上拉電阻。    (4)P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口的輸出緩沖器可驅(qū)動4個TTL邏輯門電路。對P1口管腳寫入“1”后，被內(nèi)部上拉電

37、阻拉高，可用作輸入。P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部接有上拉電阻的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為低八位地址接收。P1口還具有第二功能，如表1-2所示。</p><p>　　表1-2 P1口的第二功能</p><p>　　表1-3 P3口的第二功能</p><p>　　(7) RST：復(fù)位輸入。當振蕩器復(fù)位器件時，要保持RS

38、T腳兩個機器周期的高電平時間。</p><p>　　(8) ALE//RPOG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址

39、上置0。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。</p><p>　　(9)/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的信號將不出現(xiàn)。</p><p>　　(10)/EA/VPP：當保持低電平時，則在此期

40、間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。</p><p>　　(11)XTAL1：片內(nèi)高增益反向放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。     (12)XTAL2：片內(nèi)高增益反向

41、放大器的輸出端。</p><p>　　3) AT89S51與AT89C51的區(qū)別</p><p>　　AT89S51在AT89C51的基礎(chǔ)上，又增加了許多功能，性能有了較大提升。</p><p>　　(1)ISP在線編程功能，這個功能的優(yōu)勢在于改寫單片機存儲器內(nèi)的程序不需要把芯片從工作環(huán)境中剝離。是一個強大易用的功能。(2)工作頻率為33MHz，大家都知道89C5

42、1的極限工作頻率只有24M，就是說S51具有更高工作頻率，從而具有了更快的計算速度。(3)具有雙工UART串行通道。 (4)內(nèi)部集成看門狗計時器，不再需要像89C51那樣外接看門狗計時器單元電路。(5)雙數(shù)據(jù)指示器。(6)電源關(guān)閉標識。 (7)全新的加密算法，這使得對于89S51的解密變?yōu)椴豢赡埽绦虻谋Ｃ苄源蟠蠹訌?，這樣就可以有效的保護知識產(chǎn)權(quán)不被侵犯。    (8)兼容性方面：向下

43、完全兼容51全部字系列產(chǎn)品。比如8051、89C51等等早期MCS-51兼容產(chǎn)品。在89C51上一樣可以照常運行，這就是所謂的向下兼容。</p><p>　　4) AT89S51的復(fù)位電路</p><p>　　AT89S51的復(fù)位電路如圖1-9所示。當單片機一上電，立即復(fù)位；另外，如果在運行中，外界干擾等因素使單片機的程序陷入死循環(huán)狀態(tài)或“跑飛”，就可以通過按鍵使其復(fù)位。復(fù)位也是使單片機退

44、出低功耗工作方式而進入正常狀態(tài)的一種操作。</p><p><b>　　圖1-9 復(fù)位電路</b></p><p>　　電容C和電阻R1實現(xiàn)上電自動復(fù)位。增加按鍵開關(guān)S和電阻R2又可實現(xiàn)按鍵復(fù)位功能。R2的作用是在S按下的時候，防止電容C放電電流過大燒壞開關(guān)S的觸點。因保證R1/R2 >10。一般取C=10uF,R2=100Ω，R1=8.2KΩ。</p&g

45、t;<p>　　5) AT89S51與ADC0809的連接</p><p>　　AT89S51與ADC0809的連接電路如圖1-10所示。</p><p>　　AT89S51與ADC0809的連接必須注意處理好3個問題：</p><p>　　(1)在START端送一個100ns寬的啟動正脈沖；</p><p>　　(2)獲取EO

46、C端上的狀態(tài)信息，因為它是A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)束標志；</p><p>　　(3)給“三態(tài)輸出鎖存器”分配一個端口地址，也就是給OE端送一個地址譯碼器的輸出信號。</p><p><b>　?。▓D見下頁）</b></p><p>　　圖1-10 AT89S51與ADC0809的連接電路</p><p>　?。?）. 驅(qū)動芯片7

47、4HC245</p><p>　　74HC245為三態(tài)輸出的八組總線收發(fā)器，在本實驗中作為驅(qū)動芯片使用，用于驅(qū)動數(shù)碼管的點亮。圖1-11和圖1-12分別為其實物圖和引腳圖。</p><p>　　(1)A：A總線端；</p><p>　　(2)B：B總線端；</p><p>　　(3)/G：三態(tài)允許端（低電平有效）；</p>&l

48、t;p>　　(4)DIR：方向控制端；</p><p>　　(5)Vcc：電源；    (6)GND：地。</p><p>　?。▓D1-11）74HC245的實物圖 （圖1-12）74HC245引腳圖</p><p>　　（4）. 4位一體7段LED數(shù)碼管</p><p

49、>　　本實驗的顯示模塊主要由一個4位一體的7段LED數(shù)碼管(SM410564)構(gòu)成，用于顯示測量到的電壓值。它是一個共陽極的數(shù)碼管，每一位數(shù)碼管的原理圖如圖1-13所示。每一位數(shù)碼管的a,b,c,d,e,f,g和dp端都各自連接在一起，用于接收AT89S51的P1口產(chǎn)生的顯示段碼。1，2，3，4引腳端為其位選端，用于接收AT89S51的P3口產(chǎn)生的位選碼。圖1-14和圖1-15分別為其實物圖和引腳圖。</p><

50、;p>　　圖1-13 一位數(shù)碼管的原理圖</p><p>　　圖1-14 SM410564數(shù)碼管實物圖</p><p><b>　　3、程序設(shè)計</b></p><p><b>　?。?）.主程序設(shè)計</b></p><p>　　初始化中主要對AT89S51，ADC0809的管腳和數(shù)碼管的位選

51、及所用到的內(nèi)存單元70H,78H,79H,7AH 進行初始化設(shè)置。</p><p>　　準備工作做好后便啟動ADC0809對IN0腳輸入進的0～5V電壓模擬信號進行數(shù)據(jù)采集并轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的0～255十進制數(shù)字量。</p><p>　　在數(shù)據(jù)處理子程序中，運用標度變換知識，編寫算法將0～255十進制數(shù)字量轉(zhuǎn)換成0.00～5.00V的數(shù)據(jù)，輸出到顯示子程序進行顯示。</p>&l

52、t;p>　　整個主程序就是在A/D轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)處理及顯示程序循環(huán)執(zhí)行。整個程序流程框圖如圖1－16所示。（圖見下頁）</p><p>　?。?）.各子程序設(shè)計</p><p>　　1）A/D轉(zhuǎn)換子程序</p><p>　　啟動ADC0809對模擬量輸入信號進行轉(zhuǎn)換，通過判斷EOC（P3.1引腳）來確定轉(zhuǎn)換是否完成，若EOC為0，則繼續(xù)等待；若EOC為1，則把OE

53、置位，將轉(zhuǎn)換完成的數(shù)據(jù)存儲到70H中。</p><p>　　程序流程圖如圖1－17所示。（圖見下頁）</p><p>　　圖1-16主程序流程圖 圖1-17 A/D轉(zhuǎn)換程序流程圖</p><p><b>　　2）數(shù)據(jù)處理子程序</b></p><p>　　程序流程圖如圖1－18

54、所示</p><p><b>　　（圖見下頁）</b></p><p>　　圖1-18數(shù)據(jù)處理子程序流程圖</p><p><b>　　3）顯示子程序</b></p><p>　　顯示子程序采用動態(tài)掃描法實現(xiàn)三位數(shù)碼管的數(shù)值顯示。測量所得的A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)放在70H內(nèi)存單元中，測量數(shù)據(jù)在顯示時需轉(zhuǎn)換成

55、10進制BCD碼放在78H～7AH單元中。寄存器R1用作顯示數(shù)據(jù)地址指針。程序流程圖如圖1-19所示。</p><p>　　圖1-19顯示子程序流程圖</p><p>　　第二章 系統(tǒng)的測試與結(jié)果</p><p>　　1.源程序ORG   0000HLJMP STARTORG   0003HRETIORG 

56、  000BHRETIORG   0013HRETIORG   001BHRETIORG   0023HRETIORG   002BHRETIORG   0030H</p><p>　　2;初始化參數(shù)START: CLR A     

57、;  SETB P3.7        ;初始化EOC        CLR P3.0         ;初始化LED位選，全不選中。      

58、  CLR P3.1        CLR P3.2    MOV P2 , A    ;初始化P2口，清除對ADC0809的控制信號。MOV 70H , A   ;初始化數(shù)據(jù)采樣后存儲空間。      

59、0; MOV 78H , A   ;初始化數(shù)據(jù)處理后3位有效數(shù)字的存儲空間(78H最高位，7AH最低位)。       MOV 79H , A        MOV 7AH , AMOV A , #0FFH ;初始化P0,P1口，寫入高電平。MOV P0 , AMOV P1 ,

60、A</p><p>　　3;主程序MAIN: LCALL AD_SUB ;調(diào)用A/D轉(zhuǎn)換子程序，開始采樣并轉(zhuǎn)換。        LCALL TURN_SUB ;調(diào)用數(shù)碼轉(zhuǎn)換子程序，將采樣轉(zhuǎn)換來的0-255轉(zhuǎn)換成一一對應(yīng)的;0.00-5.00LCALL DISP_SUB ;調(diào)用顯示子程序。LJMP MAIN;=============

61、=================================================================;A/D轉(zhuǎn)換子程序       AD_SUB: CLR AMOV P2 , A          ;初始化P2口，清除對ADC0809的控制信號。MOV

62、 R0 , #70H      LCALL AD_ST        ;調(diào)用采樣轉(zhuǎn)換子程序</p><p>　　WAIT:   JB P3.7 , DATASAVE ;判斷采樣轉(zhuǎn)換是否完畢,完畢則跳轉(zhuǎn)到DATASAVE進行存儲。   AJMP WAIT

63、   ;否則繼續(xù)等待。</p><p>　　;啟動采樣，送脈沖時序AD_ST: SETB P2.3         ;ALE 脈沖時序NOPNOPCLR P2.3SETB P2.4   ;START 脈沖時序(上跳清零，下跳開始轉(zhuǎn)換)NOPNOPCLR P2.4NOPNOP

64、RET</p><p>　　;采樣轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)存儲DATASAVE: SETB P2.5       ;置位OE端，允許ADC0809輸出數(shù)據(jù)MOV A , P0   ;將轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)存儲到70H中MOV @R0 , ACLR P2.5 CLR A       

65、;   ;初始化P0,P1,P2口（P0,P1高電平，P2低電平）MOV P2 , AMOV A , #0FFHMOV P0 , AMOV P1 , ARET</p><p>　　;將0~255轉(zhuǎn)換為0.00~5.00TURN_SUB: MOV A , @R0        MOV B , #51DIV AB

66、 MOV 78H , A          ;以上這一段是整數(shù)部分(個位)放入78H MOV A , B            ;余數(shù)部分放入ACLR F0SUBB A , #1AH    &

67、#160;   ;余數(shù)和51的一半即1AH比較，以便四舍五入MOV F0 , CMOV A , #10MUL AB             ;余數(shù)乘以10，以便再除以51 MOV B , #51DIV ABJB F0 , LOOP1    

68、0;   ;判斷四舍五入，跳到LOOP1是“四舍”ADD A , #5           ;這是“五入”LOOP1: MOV 79H , A          ;十分位MOV A , BCLR F0SUBB A , #

69、1AHMOV F0,CMOV A , #10MUL ABMOV B , #51DIV ABJB F0 , LOOP2ADD A , #5LOOP2: MOV 7AH , A   </p><p>　　第三章 系統(tǒng)調(diào)試中遇到的問題及解決的方法</p><p>　　1）實驗初期，我們選用的是三極管作為數(shù)碼管的驅(qū)動元件，但是在測試過程中發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管顯示

70、不穩(wěn)定，發(fā)生頻閃現(xiàn)象，而且亮度不夠。我們就換用了74HC245芯片作為驅(qū)動元件，解決了上述問題。2）在應(yīng)用濾波電容的過程中，一開始是把電容串聯(lián)在電路中，導(dǎo)致電路無法導(dǎo)通，而后我們短路電容，解決了問題。3）電源指示燈上，一開始發(fā)現(xiàn)接上電源，指示燈不亮，經(jīng)過儀器測量發(fā)現(xiàn)正負極接反，后重新焊接，問題解決。4）由于源程序的多處錯誤，使得仿真無法通過，后經(jīng)過單步調(diào)試，把存在的錯誤一一排除，通過了軟件仿真。5）在燒錄芯片的過程中，由于選擇燒

71、錄文件的錯誤及芯片自身問題（因多次燒錄，無法再次燒錄）使得燒錄失敗，后經(jīng)過老師指導(dǎo)并更換了AT89C51芯片，解決了問題。</p><p><b>　　第四章 結(jié)論</b></p><p>　　通過本次課題設(shè)計，我們對單片機這門課程有了更進一步的了解。無論是在其硬件連接方面還是在軟件編程方面，都取得了新的收獲。本次實驗采用了AT89S51單片機芯片，與以往我們我們所熟

72、悉的C51芯片有許多不同之處，通過本次實驗及查閱相關(guān)資料，我們對其之間的區(qū)別有了一定的認識，在本課題設(shè)計報告的硬件介紹部分也對其作了詳細的論述。S51在C51的基礎(chǔ)上增加了許多新的功能，使其功能更為完善，應(yīng)用領(lǐng)域也更為廣泛。另外，在對單片機編程方面，我們又掌握了一些新的編程思想，使得程序更為簡練、易懂，而且更為嚴謹，程序執(zhí)行的穩(wěn)定性得到了提高。實驗中我們還用到了模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADC0809，以前在學(xué)單片機這門課程時只是對其理論知識有了

73、初步的了解。通過本次實驗，我們對它的工作原理徹底理解了，對其啟動設(shè)置、轉(zhuǎn)換結(jié)束判斷以及輸出控制等都基本掌握。電路連接方面，我們對其與單片機的連接也有了更為直觀的認識，通過實驗的摸索以及必要的理論知識，我準確的實現(xiàn)了它于單片機的互連。由于我是做的LCM（液晶模組顯示）制造業(yè)，所以原材料和技術(shù)方面有很大優(yōu)勢，這給我更好的提高這方面的知識有巨大的幫助作用，今后要向同事多多學(xué)習(xí)，以提高自</p><p><b&g

74、t;　　致 謝</b></p><p>　　本課程設(shè)計能夠順利的完成，離不開公司各位工程師以及同事們的關(guān)心和幫助，最重要的是感謝指導(dǎo)老師*老師的悉心指導(dǎo)和諄諄教誨. 在論文研究期間，我查閱很多書籍，得到很多幫助，不管是理論知識，還是實際操作和人際關(guān)系都有很大的進步.</p><p>　　最后感謝學(xué)校對我的栽培，衷心祝愿學(xué)校桃李滿天下.</p><

75、p><b>　　參 考 文 獻</b></p><p>　　1.( 9787560935911) 胡乾斌、《單片機原理與應(yīng)用》、2006年2月、第二版、華中科技大學(xué)出版社、P20～P24。</p><p>　　2.( 9787810778374) 李廣弟 朱月秀冷祖祁、《單片機基礎(chǔ)》、2007年6月、第一版、北京航空航天大學(xué)出版社、P65～P67</p&