基于-51單片機簡易數(shù)字電壓表設(shè)計單片機

-.z.畜牧工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計題目：基于51單片機的簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計系部：電子信息工程系專業(yè)：信息工程技術(shù)班級：學(xué)生：學(xué)號：指導(dǎo)教師：日期：-.z目錄畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書圖3.380C51與ADC0809的接口圖ADC0809與80C51的接口滿足ADC0809轉(zhuǎn)換時序的要求，電路如圖3.3所示：(1)地址線與數(shù)據(jù)線的連接ADC0809部輸出電路有三態(tài)緩沖器，所以8位輸出數(shù)據(jù)線可以直接和80C51的P0口相連。它的通道地址選擇信號ADDA~ADDC均經(jīng)過74LS373鎖存，與80C51的P0口中的任意3根I/O口線連接〔圖中與P0.0、P0.1、P0.2相連〕。(2)時鐘信號的連接ADC0809必須外接時鐘。該電路中借用80C51的ALE輸出。如果80C51的晶振頻率太高，則需要對ALE所輸出的脈沖進展分頻處理。例如，晶振頻率采用12MHz時，ALE的頻率為2MHz，經(jīng)過4分頻后為500KHz，才能與ADC0809的CLK時鐘端相連。(3)控制信號的連接由于ADC0809的ALE和START均為正脈沖，而且根本同步，所以可以由80C51的P2.0和WR"或非〞而成。同理，OE信號也可以由80C51的P2.0和RD"或非〞而成。EOC信號經(jīng)"非〞門與80C51的INTI相連，可申請中斷。3.4ADC0809的應(yīng)用指導(dǎo)3.4.1ADC0809應(yīng)用說明〔1〕ADC0809部帶有輸出鎖存器，可以與AT89S51單片機直接相連?！?〕初始化時，使ST和OE信號全為低電平?！?〕送要轉(zhuǎn)換的哪一通道的地址到A，B，C端口上。

〔4〕在ST端給出一個至少有100ns寬的正脈沖信號。

〔5〕是否轉(zhuǎn)換完畢，我們根據(jù)EOC信號來判斷。

〔6〕當(dāng)EOC變?yōu)楦唠娖綍r，這時給OE為高電平，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機了。ADC0809轉(zhuǎn)換完畢的判斷方法在ADC0809編寫程序時，首要問題是如何判斷一次A/D轉(zhuǎn)換何時完畢，在此根底上才能正確讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。常用的判斷一次A/D轉(zhuǎn)換完畢時間的方法有三種。

〔1〕軟件延時法

軟件延時法是指用軟件延時等待一次A/D轉(zhuǎn)換完畢。延時時間取決于計算和調(diào)試而獲得的ADC完成一次轉(zhuǎn)換所需要的時間。

〔2〕中斷法

中斷法利用EOC作為向80C51申請中斷信號。在主程序中啟動A/D轉(zhuǎn)換，在繼續(xù)執(zhí)行主程序。在中斷效勞程序中讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。

〔3〕查詢法

查詢法將EOC接至80C51的*端口I/O口線。啟動A/D轉(zhuǎn)換后，利用查詢該I/O口線引腳電平是否為0的方法讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。

ADC0809編程方法應(yīng)用ADC0809進展程序設(shè)計時，一般要包含以下根本步驟：

〔1〕初始化

設(shè)置ADC0809的IN0~IN7通道地址，設(shè)置存放結(jié)果的首單元地址和通道數(shù)。

〔2〕啟動ADC0809

先送通道地址到ADDA~ADDC，由ALE鎖存通道號地址，再讓START有效啟動A/D轉(zhuǎn)換，

即執(zhí)行一條"MOV*DPTR,A〞指令產(chǎn)生WR信號,使ALE、START有效，鎖存通道號并啟動A/D轉(zhuǎn)換。

〔3〕判斷A/D轉(zhuǎn)換是否完畢

〔4〕讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果

A/D轉(zhuǎn)換完成后，EOC端會發(fā)出一個正脈沖，接著執(zhí)行"MOV*A，DPTR〞指令產(chǎn)生RD信號,使OE端有效,翻開鎖存器三態(tài)門,8位數(shù)據(jù)就讀入單片機中。第四章硬件設(shè)計分析4.1電源設(shè)計本次設(shè)計中利用橋式整流和電容濾波以及7805集成穩(wěn)壓來輸出+5V電壓，以滿足80C51，ADC0809，74LS373等器件的工作需求，原理如下：圖4.1電源原理4.2關(guān)于74LS02，74LS04圖4.2(a)74LS02引腳(b)74LS04引腳四-2輸入或非門74LS02和六反相器74LS04均是根本的集成門電路，輸出幅度大，帶負(fù)載能力強，抗干擾能力強，其工作電壓為3~18V。4.374LS373概述引腳圖圖4.374LS373引腳工作原理(1)1腳是輸出使能(OE),是低電平有效,當(dāng)1腳是高電平時,不管輸入3、4、7、8、13、14、17、18如何,也不管11腳(鎖存控制端,G)如何,輸出2(Q1)、5(Q2)、6(Q3)、9(Q4)、12(Q5)、15(Q6)、16(Q7)、19(Q8)全部呈現(xiàn)高阻狀態(tài)(或者叫浮空狀態(tài))。(2)當(dāng)1腳是低電平時,只要11腳(鎖存控制端,G)上出現(xiàn)一個下降沿,輸出2(Q1)、5(Q2)、6(Q3)、9(Q4)、12(Q5)、15(Q6)、16(Q7)、19(Q8)立即呈現(xiàn)輸入腳3、4、7、8、13、14、17、18的狀態(tài).

鎖存端LE由高變低時，輸出端8位信息被鎖存，直到LE端再次有效。當(dāng)三態(tài)門使能信號OE為低電平時，三態(tài)門導(dǎo)通，允許Q1~Q8輸出，OE為高電平時，輸出懸空。(3)74LS373真值表

G輸出Q00保持原輸入10輸出=輸入*1高阻狀態(tài)0——低電平；

1——高電平；

*——不定態(tài)；

Q0——建立穩(wěn)態(tài)前Q的電平；

G——數(shù)據(jù)鎖存控制端，與80C51ALE連高電平，暢通無阻低電平，關(guān)門鎖存。OE——使能端，接地。

當(dāng)G=1時，鎖存器輸出端同輸入端；當(dāng)G由"1”變?yōu)?0”時，數(shù)據(jù)輸入鎖存器中。OE為輸出允許端；當(dāng)OE="0”時，三態(tài)門翻開；當(dāng)OE="1”時，三態(tài)門關(guān)閉，輸出呈高阻狀態(tài)。(4)74ls373在單片機系統(tǒng)中的應(yīng)用

當(dāng)74LS373用作地址鎖存器時，應(yīng)使OE為低電平，此時鎖存使能端C為高電平時，輸出Q1~Q8狀態(tài)與輸入端D1~8狀態(tài)一樣；當(dāng)C發(fā)生負(fù)的跳變時，輸入端D1~D8數(shù)據(jù)鎖入Q1~Q8。51單片機的ALE信號可以直接與74LS373的C連接。在MCS-51單片機系統(tǒng)中，常采用74LS373作為地址鎖存器使用，其連接方法如上圖所示。其中輸入端D1~D8接至單片機的P0口，輸出端提供的是低8位地址，G端接至單片機的地址鎖存允許信號ALE。輸出允許端OE接地，表示輸出三態(tài)門一直翻開。4.4簡易數(shù)字電壓表的硬件設(shè)計用一片ADC0809和必要的外圍器件與80C51進展接口連接，要求對IN0所輸入的模擬電壓進展識別，將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的二進制數(shù)并以發(fā)光二極管的形式顯示。原理圖見附錄。結(jié)論通過這次比擬完整的設(shè)計，使我們擺脫了單純的理論知識學(xué)習(xí)狀態(tài)，到達了理論與實踐的結(jié)合鍛煉了我的綜合運用所學(xué)的專業(yè)根底知識，解決實際設(shè)計問題的能力，同時，也提高了我們查閱文獻資料、設(shè)計手冊、設(shè)計規(guī)以及電腦制圖等專業(yè)能力水平，而且通過整體的掌握對布局的取舍以及對細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我們能力得到了鍛煉、經(jīng)歷得到了豐富，抗壓能力以及耐力在不同程度上得到了提高，這是我們都想看到的也是我們進展畢業(yè)設(shè)計的目的所在。雖然這次畢業(yè)設(shè)計容繁多、過程繁瑣但我們收獲很多，在這次設(shè)計過程中我們不僅對A/D轉(zhuǎn)換芯片ADC0809有了進一步熟悉，隨著設(shè)計的不斷深入對它的工作原理、啟動設(shè)置、轉(zhuǎn)換完畢判斷及輸出等都根本掌握，在和教師的溝通交流的過程中我們對設(shè)計有了新的認(rèn)識，并且對實物的連接與布局有了新的看法，對我們的專業(yè)有了進一步的認(rèn)識，希望在以后的實驗中吸取更多地經(jīng)歷學(xué)會更多的實踐知識。參考文獻友德：單片微型機原理、應(yīng)用和實驗、電子工業(yè)。吳經(jīng)國：單片機應(yīng)用技術(shù)，中國電力。群芳：單片機微型計算機與接口技術(shù)，電工業(yè)。王吉鵬等：微機原理與接口技術(shù)，高等教育。曄等：單片機應(yīng)用技術(shù)，高等教育。建忠：單片機原理及應(yīng)用.:電子科技大學(xué)。2004年自美.電子線路設(shè)計·實驗·測試〔第二版〕.:華中理工,2000.軟件設(shè)計程序ORG0000H

LJMPSTART

ORG0013H

LJMPINT_1

ORG0100H

START:MOVR7,*00H

MOVDPTR,*0FEF8H

SETB1T1SETBEASETBE*1

A_D:MOVR0,*00H

MOVA,R0MOV*DPTR,A

CJNER7,*00H,$MOVA,BMOVP1,A

MOVR7,*0FFH

SJMPA_D

INT_1:MOV*A,DPTR

MOVB,A

MOVR7,*00H

RET1END2..硬件原理致經(jīng)過為期兩個月的設(shè)計，從查閱資料到設(shè)計草案確實定，百忙之中教師在各個環(huán)節(jié)給予了我們悉心教誨，使我得以最終完成畢業(yè)設(shè)計。在論文的設(shè)計過程中