脈沖寬的測量

1、目 錄第一章 引言第二章 選題2.1選題范圍2.2 選題要求2.3方案選擇第三章硬件電路設(shè)計及描述3. 1、系統(tǒng)各模塊3.2、硬件裝備圖3.3器件參數(shù)3.4 管腳說明3.5、硬件焊接第四章 軟件設(shè)計流程及描述4.1、軟件設(shè)計流程圖4.2、系統(tǒng)總程序4.3、系統(tǒng)總程序各模塊第五章 調(diào)試與分析5.1、硬件調(diào)試5.2、軟件調(diào)試5.3、結(jié)果分析第六章 問題與解決方案6.1、硬件部分6.2、軟件部分第七章 總結(jié)與體會第一章 引言課程設(shè)計的目的和意義 本課程設(shè)計實在學(xué)完單片機原理及課程之后綜合利用所學(xué)單片機只是完成一個單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計并在實驗室實現(xiàn)。該課程設(shè)計的主要任務(wù)是通過解決一、兩個實際問題，鞏固和

2、加深“單片機原理和應(yīng)用”課程中所學(xué)的理論知識和實驗?zāi)芰?，基本掌握單片機應(yīng)用電路的一般設(shè)計方法，提高電子電路的設(shè)計和實驗?zāi)芰?，加深對單片機軟硬知識的理解，獲的初步的應(yīng)用經(jīng)驗，為以后從事生產(chǎn)和科研工作打下一定的基礎(chǔ)。第二章 選題2.1選題范圍匯編語言程序編寫、AEDK51HB單片機仿真機系統(tǒng)的使用，數(shù)碼管顯示、按鍵應(yīng)用、定時器/計數(shù)器的應(yīng)用、I/O口的應(yīng)用、串行口應(yīng)用及中斷應(yīng)用。2.2 選題要求 在現(xiàn)有的單片機仿真機系統(tǒng)上掌握相關(guān)軟硬設(shè)計與調(diào)試知識，根據(jù)所選擇參考選題鐘要求設(shè)計，焊接好硬件電路，正確的進(jìn)行元器件的測試與調(diào)試，并在計算機上編寫匯編程序，調(diào)試運行、配合硬件電路進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，并實現(xiàn)參考選

3、題中要求設(shè)計的要求；寫出課程設(shè)計報告，掌握設(shè)計方案中所涉及的軟硬件的相關(guān)原理。2.3方案選擇脈沖寬度的測量（1）硬件技術(shù)指標(biāo)輸入脈沖幅度：0-5V脈寬測量范圍：0.1-50ms測量精度：1%顯示方式：四位數(shù)字顯示（2） 方案選擇及工作原理將脈沖信號從P3.2腳引入。將T0設(shè)為定時器方式工作。并工作在門控方式。初值TH0、TL0設(shè)為零。在待測脈沖高電平期間，T0對內(nèi)部周期脈沖進(jìn)行計數(shù)。在待測脈沖高電平結(jié)束時，其下降沿向P3.2發(fā)中斷，在外中斷0的中斷服務(wù)程序中，讀取TH0、TL0的計數(shù)值，該值就是待測脈沖的脈寬。隨后清零TH0和TL0，以便下一脈寬的測量。（3）系統(tǒng)實現(xiàn)功能在電源正確接入的前提下

4、，由RC震蕩器產(chǎn)生信號從P3.2口輸入，利用內(nèi)部脈沖對外部信號進(jìn)行計數(shù)。計數(shù)值經(jīng)過二十轉(zhuǎn)換后，判斷高位是否為零，如果為零即顯示低四位，如果不為零即顯示高四位。通過數(shù)碼管顯示計數(shù)脈沖的個數(shù)，其個數(shù)即為脈沖寬度。第三章 硬件電路設(shè)計及描述1、系統(tǒng)各模塊信號產(chǎn)生電路、被測信號、單片機、顯示2、硬件裝備圖3器件參數(shù)數(shù)碼管4個，排阻，74LS07芯片，74LS00芯片，電阻510歐，電容uf，4.7uf，20pf，晶振，導(dǎo)線諾干。4 管腳說明VCC：供電電壓。GND：接地。P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外

5、部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在編程時，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)進(jìn)行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在編程和校驗時接收高八位地

6、址信號和控制信號。P3口也可作為89C51的一些特殊功能口，在本次課程設(shè)計中用到的P3口如下所示：P3.2 /INT0（外部中斷0）RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。5、硬件焊接先根據(jù)裝備圖進(jìn)行各元件排版，然后根據(jù)元件的排放進(jìn)行布線，盡量導(dǎo)線不要疊加。然后把元器件焊在板子上，用導(dǎo)線全部焊接一起。焊接完后，再仔細(xì)檢查。第四章 軟件設(shè)計流程及描述1、軟件設(shè)計流程圖 2、系統(tǒng)總程序 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H AJMP INTR_0

7、;外部中斷低電平觸發(fā)處理 ORG 0033HMAIN:MOV SP,#60H MOV TMOD,#09H ;計數(shù)器T0工作在方式1 MOV TH0,#00H ;計數(shù)器TO清零 MOV TL0,#00H MOV 41H,#00 MOV 40H,#00 MOV IE,#81H ;開總中斷 外部中斷0 SETB TR0 ;T0允許計數(shù)且當(dāng)外部中斷輸入為高時計數(shù) 外部中斷0為邊沿觸發(fā) SETB IT0 LOOP:MOV R2,#30 LCALL BCD ;二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制 LCALL USBCD ;壓縮BCD碼，轉(zhuǎn)非壓縮BCD碼 SS1: lCALL DISP LCALL YANCHI LCALL DI

8、SP DJNZ R2,SS1 AJMP LOOP ;循環(huán)處理顯示 INTR_0:MOV 41H,TH0 MOV 40H,TL0 ;將計數(shù)器T0中的數(shù)轉(zhuǎn)移到40H，41H中 MOV TH0,#00H MOV TL0,#00H;重新將定時器T0清零SS: RETI BCD:MOV 38H,41H MOV 37H,40H CLR A ;將41H 42H中的數(shù)值轉(zhuǎn)換成BCD碼 分別按高低存儲在34H 35H 36H中 MOV 34H,A MOV 35H,A MOV 36H,A MOV R7,#16LOOP1: CLR C MOV A,37H RLC A MOV 37H,A MOV A,38H RLC

9、A MOV 38H,A MOV A,36H ADDC A,36H DA A MOV 36H,A MOV A,35H ADDC A,35H DA A MOV 35H,A MOV A,34H ADDC A,34H DA A MOV 34H,A DJNZ R7,LOOP1 RET USBCD: MOV A,34H CJNE A,#00H,PD ;判斷第五位數(shù)值是否為0 為零則按四位有效值處理 不為零按5位有效值處理 MOV R1,#35H ;當(dāng)有4位有效效值時 取后四位顯示 小數(shù)點加在第一位 MOV R0,#36H ;顯示的是以ms為為單位的 MOV A,#00H XCHD A,R0 ;將36H中的

10、低4位轉(zhuǎn)換為非壓縮BCD碼存到30H MOV 30H,A MOV A,R0 SWAP A MOV 31H,A MOV A,#00H XCHD A,R1 MOV 32H,A MOV A,R1 SWAP A ADD A,#10 ;加小數(shù)點顯示（如果顯示us為單位可以不加小數(shù)點） MOV 33H,A RET PD: MOV R1,#34H ;當(dāng)有5位有效值時取前四位顯示 小數(shù)點加在第二位 MOV R0,#35H MOV A,#00H XCHD A,R0 MOV 31H,A MOV A,R0 SWAP A ADD A,#10 ;加小數(shù)點顯示 MOV 32H,A MOV A,#00H XCHD A,R1

11、 MOV 33H,A MOV A,R1 SWAP A ANL 36H,#0F0H MOV A,36H SWAP A MOV 30H,A RET DISP:MOV DPTR,#TAB;第一個數(shù)碼管顯示千位 MOV A,30H MOVC A,A+DPTR MOV P0,A MOV A,#0EFH MOV P2,A LCALL YANCHI MOV DPTR,#TAB;第二個數(shù)碼管顯示百位 MOV A,31H MOVC A,A+DPTR MOV P0,A MOV A,#0DFH MOV P2,A LCALL YANCHI MOV DPTR,#TAB; 第三個數(shù)碼管顯示十位 MOV A,32H MOV

12、C A,A+DPTR MOV P0,A MOV A,#0BFH MOV P2,A LCALL YANCHI MOV DPTR,#TAB;第四個數(shù)碼管顯示個位 MOV A,33H MOVC A,A+DPTR MOV P0,A MOV A,#07FH MOV P2,A LCALL YANCHI RET YANCHI:MOV R7,#08H ;延時程序TL:MOV R6,#80H DJNZ R6,$ DJNZ R7,TL RET TAB: DB 3fh, 06h, 5bh ,4fh , 66h ,6dh ,7dh, 07h, 7fh ,6fh DB 0Bfh,86h,0DBh ,0Cfh, 0E6h

13、,0Edh ,0Fdh ,87h ,0FFh ,0Efh NOP END3、系統(tǒng)總程序各模塊總程序、計數(shù)器清零、開關(guān)中斷、外部中斷程序、二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制、五位判斷小數(shù)點位置以及顯示子程序。第五章 調(diào)試與分析1、硬件調(diào)試硬件做好后，1.、先目測，看是否有地方虛焊，漏焊的。然后用萬用表測是否有短路斷路的地方。2、排除以上錯誤后，接上電源，將數(shù)碼管共陰極分別于電源負(fù)極相連，看數(shù)碼管亮不亮。3、將數(shù)碼管每個引腳分別測試，看是否有哪個引腳漏焊虛焊的地方，或者短路斷路。4、將接74LS04芯片的3.2引腳接上示波器，看波形是否是個完整的方波，并且記錄方波上升沿的寬度。2、軟件調(diào)試1、啟動電腦程序，測試端口與

14、仿真機是否正確連接。2、打開電源，將板子和仿真機相連接，并且清零。3、將程序編譯，沒有錯誤時將程序?qū)懙椒抡嬷袦y試。3、結(jié)果分析用示波器測量脈沖寬度，在示波器上顯示波形，取方波的上升沿，讀取數(shù)據(jù)，方波的高低平寬度為3.6ms，數(shù)碼管顯示的是3.563ms測量精度為（3.6-3.563）/3.6=1.03%，滿足要求。數(shù)碼管顯示時數(shù)字在不斷的跳動，可能原因是輸入信號不穩(wěn)。第六章 問題與解決方案1、硬件部分（1）在排版方面，由于線比較多，而且某些節(jié)點上要連2到3根導(dǎo)線，造成了導(dǎo)線交叉。后來引出了一根長線，把這麻煩解決了。（2）在數(shù)碼管顯示部分，d,e,f一起亮一起暗，經(jīng)檢查，是這三根線短路了，將導(dǎo)線重新焊接后問題解決了。（3）硬件與示波器連接后，出來的方波不是很完整，將74LS00中的與非門全部用上濾波，最后出來的波形很完整。2、軟件部分（1）開始寫的程序很亂，老師建議我們用調(diào)用子程序的方法，一步一步分開來寫。發(fā)現(xiàn)這方法很有用。（2）在編寫軟件時經(jīng)常會漏掉一些簡單的口令，在編譯時出現(xiàn)錯誤，才更正過來。（3）軟件編寫完后，數(shù)碼管顯示的數(shù)字一閃一閃很不穩(wěn)定，經(jīng)過分析，是延時程序沒有編寫正確，后來修改了延時時間，數(shù)碼管正確的顯示了。第七章 總結(jié)與體會我做的是基于