畢業(yè)設(shè)計(jì)數(shù)字多用表設(shè)計(jì)演講課件

數(shù)字多用表設(shè)計(jì)數(shù)字多用表設(shè)計(jì)1課題研究的目的采用MSC-51系列單片機(jī)中的AT89C51作為中心器件來設(shè)計(jì)數(shù)字多用表，并在Keil與Proteus搭建的仿真平臺(tái)上，以匯編語言作為編程語言進(jìn)行仿真課題研究的目的采用MSC-51系列單片機(jī)中2課題的說明數(shù)字萬用表是當(dāng)前電子、電工、儀器、儀表和測(cè)量領(lǐng)域大量使用的一種基本測(cè)量，已被廣泛應(yīng)用于電子及電工測(cè)量、工業(yè)自動(dòng)化儀表、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)等智能化測(cè)量領(lǐng)域，示出強(qiáng)大的生命力。隨著時(shí)代科技的進(jìn)步，數(shù)字萬用表的功能越來越強(qiáng)大，把電量及非電量的測(cè)量技術(shù)提高到嶄新水平。本次設(shè)計(jì)用單片機(jī)芯片AT89S52設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字萬用表，能夠?qū)﹄娏鳌㈦妷?、電阻進(jìn)行測(cè)量。此系統(tǒng)由51單片機(jī)最小系統(tǒng)、顯示部分、A\D數(shù)模轉(zhuǎn)換器、振蕩電路、控制部分組成。為了使系統(tǒng)整體精度得以保障，本電路使用了74LS347作為數(shù)碼管鎖存器，AD0809數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換芯片，單片機(jī)系統(tǒng)則設(shè)計(jì)采用AT89S52作為主控芯片，配以11.0592MHZ的振蕩電路，驅(qū)動(dòng)4位數(shù)碼管顯示。課題的說明數(shù)字萬用表是當(dāng)前電子、電工、儀器、儀表和測(cè)量領(lǐng)域大3硬件設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)需要用到AT89S52、ADC0809、LED數(shù)碼管、74LS374以及一些運(yùn)放電路所組成的電阻電壓電流的采集電路。硬件設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)需要用到AT89S52、ADC04AT89S51AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM—FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory）和128bytes隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM-RandomAccessMemory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。

單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃存組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器。AT89C51單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。AT89S51AT89C51是一種帶4K字節(jié)5ADC0808ADC0809應(yīng)用說明：（1）．ADC0809內(nèi)部帶有輸出鎖存器，可以與AT89S51單片機(jī)直接相連。（2）．初始化時(shí)，使ST和OE信號(hào)全為低電平。（3）．送要轉(zhuǎn)換的哪一通道的地址到A，B，C端口上。（4）．在ST端給出一個(gè)至少有100ns寬的正脈沖信號(hào)。（5）．是否轉(zhuǎn)換完畢，我們根據(jù)EOC信號(hào)來判斷。（6）．當(dāng)EOC變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，這時(shí)給OE為高電平，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機(jī)了。ADC0808ADC0809應(yīng)用說明：6LED數(shù)碼顯示管

本設(shè)計(jì)所采用的是8段共陰極led數(shù)碼管。LED顯示是用發(fā)光二極管顯示字段的顯示器件，其外形結(jié)構(gòu)如圖所示，由圖可見它由8個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成，通過不同的組合可用來顯示0～9、A～F及小數(shù)點(diǎn)。

當(dāng)陽極上的電平為“1”時(shí)，該段被點(diǎn)亮，為“0”時(shí)就熄滅。它有靜態(tài)與動(dòng)態(tài)兩種驅(qū)動(dòng)方式，一般單片機(jī)系統(tǒng)采用動(dòng)態(tài)方式，這是由于靜態(tài)的是給其通恒定電流需要很多的邏輯電路而是成本增加，動(dòng)態(tài)的只需提供脈沖電流。

它具有價(jià)格低、壽命長且電壓電流的要求低并容易實(shí)現(xiàn)而得到廣泛應(yīng)用LED數(shù)碼顯示管本設(shè)計(jì)所采用的是8段共陰極led數(shù)碼774LS37474L374為具有三態(tài)輸出的八D邊沿觸發(fā)器,74LS374的輸出端O0~O7可直接與總線相連。當(dāng)三態(tài)允許控制端OE為低電平時(shí)，

O0~O7為正常邏輯狀態(tài)，可用來驅(qū)動(dòng)負(fù)載或總線。當(dāng)OE為高電平時(shí)，O0~O7呈

高阻態(tài)，即不驅(qū)動(dòng)總線，也不為總線的負(fù)載，但鎖存器內(nèi)部的邏輯操作不受影響。

當(dāng)時(shí)鐘端CP脈沖上升沿的作用下，O隨數(shù)據(jù)D而變。

由于CP端施密特觸發(fā)器的輸入滯后作用，使交流和直流噪聲抗擾度被改善

400mV。

引出端符號(hào)：

D0～D7數(shù)據(jù)輸入端

OE三態(tài)允許控制端（低電平有效）

CP時(shí)鐘輸入端

O0~O7輸出端

74LS37474L374為具有三態(tài)輸出的八D邊沿觸發(fā)器8硬件設(shè)計(jì)總結(jié)構(gòu)圖AT89S52復(fù)位電路振蕩電路測(cè)量轉(zhuǎn)換電路ADC輸入ADC使能控制LED顯示數(shù)碼管數(shù)據(jù)鎖存器硬件設(shè)計(jì)總結(jié)構(gòu)圖AT89S52復(fù)位電路振蕩電路測(cè)量轉(zhuǎn)換電路A9數(shù)字多用表的電路圖數(shù)字多用表的電路圖10電壓與電流數(shù)據(jù)的測(cè)量輸入電壓測(cè)量圖由一個(gè)去除高頻干擾的低通濾波器與一個(gè)同相放大器組成電流測(cè)量是將電流轉(zhuǎn)換為電壓進(jìn)行測(cè)量，即通過一個(gè)反相緩沖放大器、差分放大電路和同相放大電路電壓與電流數(shù)據(jù)的測(cè)量輸入電壓測(cè)量圖由一個(gè)去除高頻干擾的低通濾11電阻測(cè)量圖的說明

電阻測(cè)量圖的說明

12電流測(cè)量電路的說明電流測(cè)量電路的說明13

14系統(tǒng)流程系統(tǒng)流程15

org0000h；

單片機(jī)復(fù)位地址ajmpmain轉(zhuǎn)移到主程序org0100h主程序入口地址main:movsp,#80h初始化堆棧指針jnbp1.0,cr測(cè)量功能判斷jnbp1.1,cvjnbp1.2,cacr:movR7,#00h電阻測(cè)量lcalladc讀取A/D轉(zhuǎn)換器LCALLRDAT數(shù)據(jù)處理lcallDISPLAY調(diào)用顯示子程序sjmpmain跳回主程序cv:movR7,#01h電壓測(cè)量LCALLADCLCALLVDALCALLDISSJMPMAINCA:MOVR7,#02H電流測(cè)量LCALLADCLCALLADALCALLDISSJMPMAINorg0000h；單片機(jī)復(fù)16仿真的環(huán)境Proteus軟件是英國LabcenterElectronics公司開發(fā)的EDA工具軟件。和同類軟件相比,Proteus更易操作,功能更強(qiáng)大。該軟件的特點(diǎn)是集單片機(jī)和SPICE分析于一身的仿真軟件。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)仿真等。提供了大量的仿真元件和設(shè)備,包括各種單片機(jī)、常用邏輯電路和調(diào)試工具。仿真的環(huán)境Proteus軟件是英國La17電阻檔的仿真電阻檔的仿真18致謝

我能較好的完成《數(shù)字多用表》的設(shè)計(jì)，離不開沈春林老師的細(xì)心幫助和指導(dǎo)，在論文的選題及其寫作思路上張老師給予了多次指導(dǎo)，幾次修改論文提綱，提出了寶貴意見，并給我們提供了設(shè)計(jì)所需的參考資料，給我們講解了閉路電視系統(tǒng)及相關(guān)芯片的功能和應(yīng)用，在此非常感謝沈老師的耐心指導(dǎo)致謝我能較好的完成《數(shù)字多19謝謝謝謝20數(shù)字多用表設(shè)計(jì)數(shù)字多用表設(shè)計(jì)21課題研究的目的采用MSC-51系列單片機(jī)中的AT89C51作為中心器件來設(shè)計(jì)數(shù)字多用表，并在Keil與Proteus搭建的仿真平臺(tái)上，以匯編語言作為編程語言進(jìn)行仿真課題研究的目的采用MSC-51系列單片機(jī)中22課題的說明數(shù)字萬用表是當(dāng)前電子、電工、儀器、儀表和測(cè)量領(lǐng)域大量使用的一種基本測(cè)量，已被廣泛應(yīng)用于電子及電工測(cè)量、工業(yè)自動(dòng)化儀表、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)等智能化測(cè)量領(lǐng)域，示出強(qiáng)大的生命力。隨著時(shí)代科技的進(jìn)步，數(shù)字萬用表的功能越來越強(qiáng)大，把電量及非電量的測(cè)量技術(shù)提高到嶄新水平。本次設(shè)計(jì)用單片機(jī)芯片AT89S52設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字萬用表，能夠?qū)﹄娏?、電壓、電阻進(jìn)行測(cè)量。此系統(tǒng)由51單片機(jī)最小系統(tǒng)、顯示部分、A\D數(shù)模轉(zhuǎn)換器、振蕩電路、控制部分組成。為了使系統(tǒng)整體精度得以保障，本電路使用了74LS347作為數(shù)碼管鎖存器，AD0809數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換芯片，單片機(jī)系統(tǒng)則設(shè)計(jì)采用AT89S52作為主控芯片，配以11.0592MHZ的振蕩電路，驅(qū)動(dòng)4位數(shù)碼管顯示。課題的說明數(shù)字萬用表是當(dāng)前電子、電工、儀器、儀表和測(cè)量領(lǐng)域大23硬件設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)需要用到AT89S52、ADC0809、LED數(shù)碼管、74LS374以及一些運(yùn)放電路所組成的電阻電壓電流的采集電路。硬件設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)需要用到AT89S52、ADC024AT89S51AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM—FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory）和128bytes隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM-RandomAccessMemory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。

單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃存組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器。AT89C51單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。AT89S51AT89C51是一種帶4K字節(jié)25ADC0808ADC0809應(yīng)用說明：（1）．ADC0809內(nèi)部帶有輸出鎖存器，可以與AT89S51單片機(jī)直接相連。（2）．初始化時(shí)，使ST和OE信號(hào)全為低電平。（3）．送要轉(zhuǎn)換的哪一通道的地址到A，B，C端口上。（4）．在ST端給出一個(gè)至少有100ns寬的正脈沖信號(hào)。（5）．是否轉(zhuǎn)換完畢，我們根據(jù)EOC信號(hào)來判斷。（6）．當(dāng)EOC變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，這時(shí)給OE為高電平，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機(jī)了。ADC0808ADC0809應(yīng)用說明：26LED數(shù)碼顯示管

本設(shè)計(jì)所采用的是8段共陰極led數(shù)碼管。LED顯示是用發(fā)光二極管顯示字段的顯示器件，其外形結(jié)構(gòu)如圖所示，由圖可見它由8個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成，通過不同的組合可用來顯示0～9、A～F及小數(shù)點(diǎn)。

當(dāng)陽極上的電平為“1”時(shí)，該段被點(diǎn)亮，為“0”時(shí)就熄滅。它有靜態(tài)與動(dòng)態(tài)兩種驅(qū)動(dòng)方式，一般單片機(jī)系統(tǒng)采用動(dòng)態(tài)方式，這是由于靜態(tài)的是給其通恒定電流需要很多的邏輯電路而是成本增加，動(dòng)態(tài)的只需提供脈沖電流。

它具有價(jià)格低、壽命長且電壓電流的要求低并容易實(shí)現(xiàn)而得到廣泛應(yīng)用LED數(shù)碼顯示管本設(shè)計(jì)所采用的是8段共陰極led數(shù)碼2774LS37474L374為具有三態(tài)輸出的八D邊沿觸發(fā)器,74LS374的輸出端O0~O7可直接與總線相連。當(dāng)三態(tài)允許控制端OE為低電平時(shí)，

O0~O7為正常邏輯狀態(tài)，可用來驅(qū)動(dòng)負(fù)載或總線。當(dāng)OE為高電平時(shí)，O0~O7呈

高阻態(tài)，即不驅(qū)動(dòng)總線，也不為總線的負(fù)載，但鎖存器內(nèi)部的邏輯操作不受影響。

當(dāng)時(shí)鐘端CP脈沖上升沿的作用下，O隨數(shù)據(jù)D而變。

由于CP端施密特觸發(fā)器的輸入滯后作用，使交流和直流噪聲抗擾度被改善

400mV。

引出端符號(hào)：

D0～D7數(shù)據(jù)輸入端

OE三態(tài)允許控制端（低電平有效）

CP時(shí)鐘輸入端

O0~O7輸出端

74LS37474L374為具有三態(tài)輸出的八D邊沿觸發(fā)器28硬件設(shè)計(jì)總結(jié)構(gòu)圖AT89S52復(fù)位電路振蕩電路測(cè)量轉(zhuǎn)換電路ADC輸入ADC使能控制LED顯示數(shù)碼管數(shù)據(jù)鎖存器硬件設(shè)計(jì)總結(jié)構(gòu)圖AT89S52復(fù)位電路振蕩電路測(cè)量轉(zhuǎn)換電路A29數(shù)字多用表的電路圖數(shù)字多用表的電路圖30電壓與電流數(shù)據(jù)的測(cè)量輸入電壓測(cè)量圖由一個(gè)去除高頻干擾的低通濾波器與一個(gè)同相放大器組成電流測(cè)量是將電流轉(zhuǎn)換為電壓進(jìn)行測(cè)量，即通過一個(gè)反相緩沖放大器、差分放大電路和同相放大電路電壓與電流數(shù)據(jù)的測(cè)量輸入電壓測(cè)量圖由一個(gè)去除高頻干擾的低通濾31電阻測(cè)量圖的說明

電阻測(cè)量圖的說明

32電流測(cè)量電路的說明電流測(cè)量電路的說明33

34系統(tǒng)流程系統(tǒng)流程35

org0000h；

單片機(jī)復(fù)位地址ajmpmain轉(zhuǎn)移到主程序org0100h主程序入口地址main:movsp,#80h初始化堆棧指針jnbp1.0,cr測(cè)量功能判斷jnbp1.1,cvjnbp1.2,cacr:movR7,#00h電阻測(cè)量lcalladc讀取A/D轉(zhuǎn)換器LCALLRDAT數(shù)據(jù)處理lcallDISPLAY調(diào)用顯示子程序sjmpmain跳回主程序cv:movR7,#01h電壓測(cè)量LCA