簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計

1、資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當之處，請聯(lián)系改正或者刪除2 / 18單片機原理及應(yīng)用課程設(shè)汴報告書題目：簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計姓名：學號：專業(yè)：電氣工程及其自動化指導老師：鄧方雄設(shè)計時間：2011年5月電子與信息工程學院資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當之處，請聯(lián)系改正或者刪除目錄1 .引言錯誤!未指定書簽。10 1.設(shè)計意義錯誤!未指定書簽。11 2.系統(tǒng)功能要求錯誤!未指定書簽。2 .方案設(shè)計錯誤!未指定書簽。3 .硬件設(shè)計錯誤!未指定書簽。4c軟件設(shè)計錯誤!未指定書簽。5。系統(tǒng)調(diào)試錯誤!未指定書簽。6 .設(shè)計總結(jié)錯誤!未指定書簽。7 .附錄A：源程序錯誤!未指定書簽。8 .附錄B;作品實物圖

2、片錯誤!未指定書簽。9。參考文獻錯誤!未指定書簽。2 / 18資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當之處，請聯(lián)系改正或者刪除簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計1.引言1.1. 設(shè)計意義本課題的設(shè)計是基于AT89C52單片機為控制系統(tǒng),ADC0809為轉(zhuǎn)換的簡易數(shù)字電壓表.其意義主要有兩個方面:其一,主要是檢驗我們對單片機原理及應(yīng)用這門課的掌握程度包括硬件的組裝與軟件調(diào)試；其二，了解單片機的應(yīng)用。1.2. 系統(tǒng)功能要求簡易數(shù)字電壓表可以測量05V的8路輸入電壓值，并在4位LED數(shù)碼管上輪流顯示或單路選擇顯示.測量誤差約為0.02Vo2 .方案設(shè)計按系統(tǒng)功能實現(xiàn)要求，決定控制系統(tǒng)采用AT89C52單片機，A/D轉(zhuǎn)換采

3、用ADC0809。系統(tǒng)除能實現(xiàn)要求的功能外，還能方便的進行8路其他A/D轉(zhuǎn)換量的測量，遠程測量結(jié)果傳送等拓展功能.數(shù)字電壓表系統(tǒng)設(shè)計方案框圖如圖2。1所示：圖2.1數(shù)字電壓表系統(tǒng)設(shè)計方案框圖2 / 183 .硬件設(shè)計簡易數(shù)字電壓測量由A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理及顯示控制等組成，電路原理圖如圖3.1所示，A/D轉(zhuǎn)換有集成電路ADC0809完成。ADC0809據(jù)有8路模擬輸入端口，地址線（第2325腳）可決定對哪一路模擬輸入作A/D轉(zhuǎn)換,第22腳為地址鎖存控制，當輸入為高電平時,對地址信號進行鎖存，第6腳為測試控制，當輸入一個2us寬高電平脈沖時，就開始A/D轉(zhuǎn)換。第7腳為A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束標志，當A/D轉(zhuǎn)

4、換結(jié)束時，第7腳輸出高電平，第9腳為A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出允許控制，當0E腳為高電平時，A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)從端口輸出。單片機的Pl、P3.0-P3。3端口作為四位LED數(shù)碼管顯示控制。其中P1端口控制段碼，P3o0P3.3端口控制位選.P3。5端口用作單路顯示/循環(huán)轉(zhuǎn)換按鈕，P3o6端口用作單路顯示時選擇顯示的通道。P0端口作A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)讀入，P2端口用作ADC0809的A/D轉(zhuǎn)換控制。圖3.1數(shù)字電壓表電路原理圖資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當之處，請聯(lián)系改正或者刪除AT89c52芯片引腳圖如圖3。2所示12pi.overpi.ip0°PL2P0.1DI 1PG，4r I.J.5/Pl.

5、4P0.3pi sP0.467Pl.6P05)L7P0.6RSTP0.7P3.0/RXDEAP3.1/1XDALEP3.2/INTOPSENP3.3/INTIP2.7P3.4/TOP2.6P3.5/TIP2.5P3.6 八VRp，4P3.7/RDp2；3mL2P2.2XTAL1P2-1VSSP2.08七 1113 7115-16-rA1B9C52mTmTYmTwm406 / 18圖3。2AT89c52芯片引腳圖4 .軟件設(shè)計系統(tǒng)上電后，先進行程序初始化。在剛上電時，系統(tǒng)默認為循環(huán)顯示8個通道的電壓值狀態(tài)，當進行一次測量后,將顯示每一通道的A/D轉(zhuǎn)換值，每個通道的數(shù)據(jù)顯示時間為1s左右。主程序在

6、調(diào)用顯示子程序與測量子程序之間循環(huán)。主程序流程圖如4。1所示。顯示子程序采用動態(tài)掃描法實現(xiàn)4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)放在數(shù)組中，測量數(shù)據(jù)在顯示時須經(jīng)過轉(zhuǎn)換成為十進制BCD碼放在對應(yīng)的數(shù)組中。A/D轉(zhuǎn)換測量子程序用來控制對ADC0809的8路模擬輸入電壓的A/D轉(zhuǎn)換,并將對應(yīng)的數(shù)值放在數(shù)組中。A/D轉(zhuǎn)換測量子程序流程圖如圖4.2所示。圖4。1主程序流程圖圖4.2A/D轉(zhuǎn)換測量子程序流程圖資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當之處，請聯(lián)系改正或者刪除5 .系統(tǒng)調(diào)試線路連接完成后，首先檢查是否有線松動的情況,然后要將連接實驗板的正負極的銅線切斷，以免造成短路。調(diào)試中分塊檢查錯誤，首先要

7、檢查數(shù)碼管是否完好.判斷選通位以及段碼是否線接好。若數(shù)碼管檢查完畢,無故障。則看數(shù)碼管與單片機是否接通,通電，數(shù)碼管是否顯示。若不顯示，則檢查線路有無虛焊。直至無誤。最后判斷ADC0809是否起作用，依據(jù)就是數(shù)碼管是否循環(huán)顯示。若不顯示，仍然是檢查線路有無虛焊.硬件部分完畢，則進行軟件調(diào)試.采用KielC51編譯器進行源程序編譯及仿真調(diào)試，同時進行硬件電路板的設(shè)計制作，燒錄好程序后進行軟硬件聯(lián)調(diào)，最后進行端口電壓的對比測試.測試對比表如下表5-1所示。表5-1簡易數(shù)字電壓表與“標準”數(shù)字電壓表對比測試表標準電壓值/VOo000o250o681.00lo50lo802o303.404.60簡易電

8、壓表測得值/V0.000o260.691.02lo511.812323。414a61絕對誤差/V0.00+0.01+0.01+0.02+0.01+0.01+0o02+0.01+0o016 .設(shè)計總結(jié)通過本次課程設(shè)計，對單片機的接口技術(shù)連接有了一定的掌握，以前是用的單片機學習開發(fā)板，是現(xiàn)成的模塊。這次得親自設(shè)計板塊的布局及其布線。布局過程中，各芯片的排列順序尤其重要，應(yīng)盡量的減少連線，充分利用底板的優(yōu)勢.布線方面，本次做的較差，是焊一根線，再布一根線,在這點上得引起重視.對以后的設(shè)計中，先規(guī)劃好布線，然后再開始焊線。實驗中用到模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADC0809,開始對其只有了一個初步的認識。通過本次的

9、應(yīng)用，掌握了其原理及其應(yīng)用.這是我第一次在底板反面焊線，反面焊線與正面焊線的一個弊端之處,在于，焊線很容易脫焊.尤其是當焊完后過一段時間，再調(diào)試時，就很有可能會不成功，得重新檢查焊線的情況。然后還有一點值得注意的是，焊線最后首先通過原理圖畫其反面的實物連接圖，然后再開始焊接，不然很容易出錯。在這點上我就出了錯誤，數(shù)碼管和ADC部分就焊接了兩遍。通過本次課程設(shè)計的教訓，相信會對以后的設(shè)計起一定的作用。7 .附錄A；源程序#include<reg52oh#include(intrins<>h)調(diào)用_nop_()；延時函數(shù)用# definead_conP2/AD控制口# defin

10、eaddataPO/AD數(shù)據(jù)計入讀入口# defineDisdataP1顯示數(shù)據(jù)段碼輸出口# defineucharunsignedchar無符號字符(8位)#defineuintunsignedint無符號整數(shù)(16位)sbitALE=P2A3;/鎖存地址控制位sbitSTART=P2A4；啟動一次轉(zhuǎn)換位sbitOE=P2A5；0809輸出數(shù)據(jù)控制位sbitEOC=P3A7；轉(zhuǎn)換結(jié)束標志位sbitDISX=DisdataA7;/LED小數(shù)點sbitCLK=P3A4;sbitda_xun=P3A5;sbittongdao=P3A6；ucharz,q;ucharcodedis_7l1=0xC0,

11、0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0xff);/*共陽七段LED段碼表“0“2“3“4”“5“6“7“8“9“不亮”*/ucharcodescan_con4=0xfe,0xfd,Oxfb,0xf7)；四位列掃描控制字uchardataad_data8=0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00;定義8個數(shù)據(jù)內(nèi)存鹿元uintdatadis5=0x00.0x00.0x00,0x00,0x00；定義4個顯示數(shù)據(jù)單元、1個數(shù)據(jù)暫存單元/*毫秒延時子函數(shù)*火火*/voiddelay1ms(uintt)(uinti

12、j;for(i=0：i(t；i+)for(j=0：j<120：j+);)voidtO(void)interruptlusing3(CLK=CLK：)test()ucharm;uchars=0x00；TRO=1；7 / 18資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當之處，請聯(lián)系改正或者刪除ad_con=s;for(m=O;m<8;m+)ALE=O;_nop_()；_nop_();ALE=1；轉(zhuǎn)換通道地址鎖存START=1;_nop_();_nop_()；_nop_()；_nop_()；START=0；開始轉(zhuǎn)換命令_nop_()；_nop_();_nop_()；_nop_()；延時4微秒whil

13、e(EOC=0)；等待轉(zhuǎn)換結(jié)束OE=1；ad_datam=addata;OE=0：s+;ad_con=s;取AD值，地址加1)ad_con=0x00;TR0=0：)scan(uchari)uchark,njn;inth；m=i;dis3=0x00;通道初值為0If(m=0)(for(n=0;n<8;n+)每次顯示8個數(shù)據(jù)dis2=ad_datan/51；測得值轉(zhuǎn)換為三位BCD碼，最大為5。00Vdis4=ad_datan%51;余數(shù)暫存dis4=dis4*10;計算小數(shù)第一位disl=dis4/51；/dis4=dis4%51;/dis4=dis4*10；計算小數(shù)第二位dis0=dis4

14、/51;/for(h=0；h<500；h+)每個通道值顯示時間控制(約1秒)for(k=0;k(4：k+)四位LED掃描控制Disdata=dis_7disk；if(k=2)DISX=0;P3=scan_conk;delay1ms(1)；8 / 18資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當之處，請聯(lián)系改正或者刪除P3=0xff;)dis3+;通道值加1；if(n=8)(n=O;k=O;)if(m=l)(dis3=dis3+q；dis2=ad_dataq/51;測得值轉(zhuǎn)換為三位BCD碼，最大為5。00Vdis4二ad_dataq%51，余數(shù)暫存dis4=dis4*10；計算小數(shù)第一位disl=di

15、s4/51；/dis4=dis4%51;/dis4=dis4*10,計算小數(shù)第二位disO=dis4/51；/for(h=0；h<500；h+)每個通道值顯示時間控制(約1秒)for(k=0;k<4：k+)四位LED掃描控制(Disdata=dis_7disk;if(k=2)(DISX=0;P3=scan_conk;delaylms(3)；P3=0xff；)1Voidkey()(if(da_xun=0)delaylms(l);if(da_xun=0)z=z+;if(z=2)z=0;)while(!da_xun);)if(tonadao=0)Jdelaylms(l);if(tongdao=0)q+:if(q>7)(q=0：)while(Jtongdao);)1/*主函數(shù)*/voidmain()(P0=0xff;初始化端口P2=0x00；Pl=Oxff;P3=0xff;_n