基于單片機(jī)的AD0809數(shù)字電壓表

..zao編號(hào)：?jiǎn)纹瑱C(jī)綜合設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)<論文>說(shuō)明書題目：ADC0809電壓檢測(cè)院〔系：信息與通信學(xué)院專業(yè)：電子信息工程學(xué)生__學(xué)號(hào)：指導(dǎo)2012年06月24日摘要數(shù)字電壓表〔DigitalVoltmeter簡(jiǎn)稱DVM,它是采用數(shù)字化測(cè)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。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(cè)量、工業(yè)自動(dòng)化儀表、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)等領(lǐng)域,顯示出強(qiáng)大的生命力。與此同時(shí),由DVM擴(kuò)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(cè)量技術(shù)提高到嶄新水平。本次課程設(shè)計(jì)重點(diǎn)介紹由單片機(jī)芯片AT89S51和A/D轉(zhuǎn)換器以及由它們構(gòu)成的直流數(shù)字電壓表的工作原理。基本要求為利用ADC0809,有8路模擬量輸入,將模擬量輸入轉(zhuǎn)換成數(shù)字量顯示出來(lái),用單片機(jī)芯片AT89S51設(shè)計(jì)電路,實(shí)現(xiàn)0-10V電壓測(cè)量。直流數(shù)字電壓表具有以下特點(diǎn)：顯示清晰直觀,讀數(shù)準(zhǔn)確；準(zhǔn)確度和分辨率高；測(cè)量范圍寬,擴(kuò)展能力強(qiáng)；集成度高,微功耗；輸入阻抗高,抗干擾能力強(qiáng)。關(guān)鍵詞：數(shù)字電壓表；ADC0809；AT89S51；電壓測(cè)量AbstractDVM<DigitalVoltmeter>referredtoastheDVM,itistheuseofdigitalmeasurementtechnique,thecontinuousanalog<DCinput>intodiscrete,discretedigitalformanddisplayinstrument.Currently,thevariousDanpianA/Dconverterconsistingofdigitalvoltmeter,hasbeenwidelyusedinelectronicandelectricalmeasurement,industrialautomation,instrumentation,automatictestsystemsandotherareas,showingstrongvitality.Atthesametime,theDVMextensiontoavarietyofgeneralandspecialdigitalinstrumentation,butalsothepowerandnonpowermeasurementtechnologytonewlevels.ThecurriculumfocusesonthesinglechipAT89S51andA/Dconverter,andtheyconstituteaDCdigitalvoltmeterworks.BasicrequirementsfortheuseofAD0809converter,8analoginputs,theanaloginputintoadigitaldisplay,withthedesignofsinglechipAT89S51circuit,0-10Vvoltagemeasurement.DCdigitalvoltmeterwiththefollowingcharacteristics:Displayclearandintuitive,accuratereadings;accuracyandhighresolution;widemeasurementrange,expansioncapability;highintegration,micro-power;inputimpedance,highanti-interferenceability.

Keywords:digitalvoltmeter;ADC0809;AT89S51;voltagemeasurement..目錄引言11課題設(shè)計(jì)目的和要求12設(shè)計(jì)方案論證12.1直流數(shù)字電壓表總體電路設(shè)計(jì)分析12.2系統(tǒng)的組成框圖23硬件設(shè)計(jì)23.1ADC08092C0809芯片簡(jiǎn)介2ADC0809芯片的工作原理及應(yīng)用說(shuō)明3C0809的芯片性能特點(diǎn)53.2AT89S515AT89S51芯片介紹5芯片主要性能特點(diǎn)6芯片管腳介紹63.3液晶顯示部分83.4電路檢測(cè)部分93.5切換通道電路部分94軟件設(shè)計(jì)94.1程序設(shè)計(jì)流程圖94.2應(yīng)用程序設(shè)計(jì)105直流數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)原理框圖及PCB圖116數(shù)字電壓表焊接安裝與調(diào)試126.1電路板的焊接與安裝126.2電路板的調(diào)試12調(diào)試儀器及調(diào)試方法12測(cè)試結(jié)果分析127電路出現(xiàn)的問題及解決方法138實(shí)訓(xùn)總結(jié)13謝辭14參考文獻(xiàn)16附錄17..引言隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,各種新型電子器件和集成電路應(yīng)用越來(lái)越廣泛,電子系統(tǒng)的功能越來(lái)越強(qiáng)大,電路圖也越來(lái)越復(fù)雜,印刷電路板的走線越來(lái)越復(fù)雜和精密。技術(shù)上的要求也越來(lái)越高,我們要把各種復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)工作變得簡(jiǎn)單一些,使得更好更復(fù)雜的電路得以實(shí)現(xiàn)?？茖W(xué)的進(jìn)步要求我們?cè)诓粩嗟膶?shí)踐中熟練各種制板的技術(shù),并不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。這次實(shí)訓(xùn)對(duì)我們來(lái)說(shuō)非常重要,為將來(lái)的學(xué)習(xí)及畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成奠定良好的基礎(chǔ)！本次電子電路設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)的目的主要是：鞏固所學(xué)單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)的基本理論知識(shí)以及單片機(jī)應(yīng)用電路的設(shè)計(jì)方法,加強(qiáng)對(duì)電路圖的分析和理解能力,培養(yǎng)實(shí)踐動(dòng)手能力,自己設(shè)計(jì)并做出電路板成品。從原理圖的設(shè)計(jì)到PCB的布局走線,從腐蝕板子鉆孔到元件的焊接,我們都要自己去完成這一切過程。使我們對(duì)電子元件及電路安裝有一定的感性和理性認(rèn)識(shí)；培養(yǎng)一定的自學(xué)、獨(dú)立分析問題和解決今后工作中的實(shí)際問題的基本能力,使我們的理論知識(shí)與實(shí)踐充分地結(jié)合,做到不僅具有專業(yè)知識(shí),而且還具有較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力。本文主要概述了基于AD0809芯片和ATS8951芯片的直流數(shù)字電壓表的相關(guān)知識(shí)及電子電路的基本知識(shí),介紹了本次實(shí)訓(xùn)的過程及從中學(xué)到的電路知識(shí)、設(shè)計(jì)原理、原理圖制作、電路板制成、心得等內(nèi)容。1課題設(shè)計(jì)目的和要求課題設(shè)計(jì)目的如下：〔1掌握單片機(jī)的原理以及技術(shù)應(yīng)用,單片機(jī)應(yīng)用電路的設(shè)計(jì)方法?！?熟悉集成元件的選擇和集成電路芯片的功能及使用方法?！?熟悉仿真軟件的使用?！?掌握接線方法和腐蝕焊接技術(shù)。課程題設(shè)計(jì)要求如下〔1實(shí)現(xiàn)8路直流電壓檢測(cè)； 〔2測(cè)量電壓范圍0-5V； 〔3顯示指定電壓通道和電壓值；〔4用按鍵切換顯示通道；2設(shè)計(jì)方案論證2.1直流數(shù)字電壓表總體電路設(shè)計(jì)分析直流數(shù)字電壓表主要由AD轉(zhuǎn)換器ADC0809,單片機(jī)芯片AT89S51控制電路,液晶顯示電路三部分構(gòu)成。其中由ADC0809組成的轉(zhuǎn)換電路,將輸入的模擬量信號(hào)進(jìn)行取樣、轉(zhuǎn)換,然后將轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)送進(jìn)單片機(jī),單片機(jī)控制電路主要實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,顯示電路主要用于將單片機(jī)得信號(hào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后顯示測(cè)量結(jié)果。方案的主要特點(diǎn)是：〔1用液晶1602能直接精確、清晰顯示所測(cè)電壓數(shù)值,使整機(jī)線路簡(jiǎn)化。〔2采用+5V和—5V兩組電源供電。〔3采用AT89S51單片機(jī)芯片實(shí)現(xiàn)整個(gè)電路控制?！?顯示亮度較高?！?采用轉(zhuǎn)換器AD0809,實(shí)現(xiàn)八路直流電壓檢測(cè),電壓測(cè)量范圍為0—10V,能顯示指定電壓通道和電壓值?！?電路有8條模擬量輸入通道,由16個(gè)10K電阻,8組阻值為1:1構(gòu)成,采用降壓原理實(shí)現(xiàn)0V-10V電壓測(cè)量。2.2系統(tǒng)的組成框圖模擬被測(cè)電壓模擬量模數(shù)轉(zhuǎn)換器數(shù)字量單片機(jī)芯片程序處理液晶顯示模擬被測(cè)電壓模擬量模數(shù)轉(zhuǎn)換器數(shù)字量單片機(jī)芯片程序處理液晶顯示圖1系統(tǒng)的原理框圖3硬件設(shè)計(jì)3.1ADC08093.1.1ADC0809芯片簡(jiǎn)介ADC0809是8位逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器。它由一個(gè)8路模擬開關(guān)、一個(gè)地址鎖存譯碼器、一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器和一個(gè)三態(tài)輸出鎖存器組成。多路開關(guān)可選通8個(gè)模擬通道,允許8路模擬量分時(shí)輸入,共用A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存A/D轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量,當(dāng)OE端為高電平時(shí),才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。ADC0809轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖2所示圖2ADC0809的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖ADC0809芯片的工作原理及應(yīng)用說(shuō)明ADC0809的工作原理如下：IN0－IN7：8條模擬量輸入通道；ADC0809對(duì)輸入模擬量要求：信號(hào)單極性,電壓范圍是0－5V,若信號(hào)太小,必須進(jìn)行放大；輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過程中應(yīng)該保持不變,如若模擬量變化太快,則需在輸入前增加采樣保持電路。地址輸入和控制線：4條；ALE為地址鎖存允許輸入線,高電平有效。當(dāng)ALE線為高電平時(shí),地址鎖存與譯碼器將A,B,C三條地址線的地址信號(hào)進(jìn)行鎖存,經(jīng)譯碼后被選中的通道的模擬量進(jìn)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。A,B和C為地址輸入線,用于選通IN0－IN7上的一路模擬量輸入。通道選擇表如下表所示。CBA選擇的通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7數(shù)字量輸出及控制線：11條；ST為轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。當(dāng)ST上跳沿時(shí),所有內(nèi)部寄存器清零；下跳沿時(shí),開始進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；在轉(zhuǎn)換期間,ST應(yīng)保持低電平。EOC為轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。當(dāng)EOC為高電平時(shí),表明轉(zhuǎn)換結(jié)束；否則,表明正在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。OE為輸出允許信號(hào),用于控制三條輸出鎖存器向；單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。OE＝1,輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)；OE＝0,輸出數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)。D7－D0為數(shù)字量輸出線。CLK為時(shí)鐘輸入信號(hào)線。因ADC0809的內(nèi)部沒有時(shí)鐘電路,所需時(shí)鐘信號(hào)必須由外界提供,通常使用頻率為500KHZ,VREF〔＋,VREF〔－為參考電壓輸入線,用于給電阻網(wǎng)絡(luò)供給標(biāo)準(zhǔn)電壓。+VREF常和VDD相連,-VREF常接地。ADC0809的工作原理圖如圖3所示：圖3ADC0809工作原理圖應(yīng)用說(shuō)明：〔1ADC0809內(nèi)部帶有輸出鎖存器,可以與AT89S51單片機(jī)直接相連?！?初始化時(shí),使ST和OE信號(hào)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(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(lái)判斷?！?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。3.1.3ADC0809的芯片性能特點(diǎn)它是一個(gè)逐次逼近型的A/D轉(zhuǎn)換器,外部供給基準(zhǔn)電壓;單通道轉(zhuǎn)換時(shí)間116us；分辨率為8位,帶有三態(tài)輸出鎖存器,轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí),可由CPU打開三態(tài)門,讀出8位的轉(zhuǎn)換結(jié)果;有8個(gè)模擬量的輸入端,可引入8路待轉(zhuǎn)換的模擬量。ADC0809的數(shù)據(jù)輸出結(jié)構(gòu)是內(nèi)部有可控的三態(tài)緩沖器,所以它的數(shù)字量輸出信號(hào)線可以與系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線直接相連。內(nèi)部的三態(tài)緩沖器由OE控制,當(dāng)OE為高電平時(shí),三態(tài)緩沖器打開,將轉(zhuǎn)換結(jié)果送出;當(dāng)OE為低電平時(shí),三態(tài)緩沖器處于阻斷狀態(tài),內(nèi)部數(shù)據(jù)對(duì)外部的數(shù)據(jù)總線沒有影響。因此,在實(shí)際應(yīng)用中,如果轉(zhuǎn)換結(jié)束,要讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果,則只要在OE引腳上加一個(gè)正脈沖,AD0809就會(huì)將轉(zhuǎn)換結(jié)果送到數(shù)據(jù)總線上。3.2AT89S51AT89S51芯片工作原理圖如圖4所示：圖4AT89S51芯片工作原理圖3.2.1AT89S51芯片介紹AT89S51是一個(gè)低功耗,高性能CMOS8位單片機(jī),片內(nèi)含4kBytesISP<In-systemprogrammable>的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造,兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu),芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISPFlash存儲(chǔ)單元,AT89S51在眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。3.2.2AT89S51芯片主要性能特點(diǎn)〔14kBytesFlash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器；〔2128bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器<RAM>；〔332個(gè)外部雙向輸入/輸出〔I/O口；〔45個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)、2層中斷嵌套中斷；〔56個(gè)中斷源；〔62個(gè)16位可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；〔72個(gè)全雙工串行通信口；〔8片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路；<10>與MCS-51兼容；<11>全靜態(tài)工作：0Hz-33MHz；<12>三級(jí)程序存儲(chǔ)器保密鎖定；<13>可編程串行通道；<14>低功耗的閑置和掉電模式；AT89S51芯片管腳介紹AT89S51芯片內(nèi)部管腳圖如圖5所示：圖5AT89S51芯片管腳圖管腳介紹：VCC：電源電壓輸入端。GND：電源地。P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)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(shí),被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí),P0口作為原碼輸入口,當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí),P0輸出原碼,此時(shí)P0外部必須被拉高。P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口,P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后,被內(nèi)部上拉為高,可用作輸入,P1口被外部下拉為低電平時(shí),將輸出電流,這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí),P1口作為第八位地址接收。P2口：P2口為一個(gè)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(gè)TTL門電流,當(dāng)P2口被寫"1"時(shí),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(shí),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(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí),P2口輸出地址的高八位。在給出地址"1"時(shí),它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì),當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí),P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口,可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入"1"后,它們被內(nèi)部上拉為高電平,并用作輸入。作為輸入,由于外部下拉為低電平,P3口將輸出電流〔ILL這是由于上拉的緣故。P3口除了作為普通I/O口,還有第二功能：P3.0RXD〔串行輸入口P3.1TXD〔串行輸出口P3.2/INT0〔外部中斷0P3.3/INT1〔外部中斷1P3.4T0〔T0定時(shí)器的外部計(jì)數(shù)輸入P3.5T1〔T1定時(shí)器的外部計(jì)數(shù)輸入P3.6/WR〔外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫選通P3.7/RD〔外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀選通P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。I/O口作為輸入口時(shí)有兩種工作方式,即所謂的讀端口與讀引腳。讀端口時(shí)實(shí)際上并不從外部讀入數(shù)據(jù),而是把端口鎖存器的內(nèi)容讀入到內(nèi)部總線,經(jīng)過某種運(yùn)算或變換后再寫回到端口鎖存器。只有讀端口時(shí)才真正地把外部的數(shù)據(jù)讀入到內(nèi)部總線。89C51的P0、P1、P2、P3口作為輸入時(shí)都是準(zhǔn)雙向口。除了P1口外P0、P2、P3口都還有其他的功能。RST：復(fù)位輸入端,高電平有效。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí),要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。ALE/PROG：地址鎖存允許/編程脈沖信號(hào)端。當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí),地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低位字節(jié)。在FLASH編程期間,此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí),ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào),此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),將跳過一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí),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(wú)效。PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào),低電平有效。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間,每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。EA/VPP：外部程序存儲(chǔ)器訪問允許。當(dāng)/EA保持低電平時(shí),則在此期間外部程序存儲(chǔ)器〔0000H-FFFFH,不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí),/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí),此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間,此引腳也用于施加12V編程電源〔VPP。XTAL1：片內(nèi)振蕩器反相放大器和時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。XTAL2：片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端。3.3液晶顯示部分液晶顯示部分圖如圖6所示：圖6液晶顯示部分圖采用液晶1602,能夠16*02即32個(gè)字符〔16列2行。1602采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口,其中,第1腳：VSS為電源地；第2腳:VDD接5V電源正極；第3腳:V0為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端,接地電源時(shí)對(duì)比度最高〔對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生"鬼影",使用時(shí)可以通過一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度。第4腳：RS為寄存器選擇,高電平1時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器,低電平0時(shí)選擇指令寄存器。第5腳：RW為讀寫信號(hào)線,高電平1時(shí)進(jìn)行讀操作,低電平0時(shí)進(jìn)行寫操作。第6腳：E〔或EN端為使能端。第7-14腳：D0-D7為8位雙向數(shù)據(jù)端。第15-16腳：空腳或背燈電源。15腳背光正極,16腳背光負(fù)極。3.4電路檢測(cè)部分電路檢測(cè)部分由電阻和發(fā)光二極管組成,接通電源,電路連接無(wú)誤,燈亮。發(fā)光二極管用來(lái)檢測(cè)電路是否連通。電路檢測(cè)部分電路圖如圖7所示：圖7電路檢測(cè)部分電路圖3.5切換通道電路部分AD0809轉(zhuǎn)換器有IN0－IN7共8條模擬量輸入通道；電路功能測(cè)量時(shí),用兩個(gè)大的按鍵開關(guān)來(lái)切換通道,實(shí)現(xiàn)測(cè)量。其中,一個(gè)是通過手按按鍵來(lái)切換,另一個(gè)按下則實(shí)現(xiàn)是自動(dòng)順序切換,切換通道的電路圖如圖8所示：圖8切換通道電路圖4軟件設(shè)計(jì)4.1程序設(shè)計(jì)流程圖根據(jù)設(shè)計(jì)要求,結(jié)合硬件電路,在輸入模擬信號(hào)時(shí)采用電阻分壓,最終價(jià)的采樣輸入電壓只有實(shí)際輸入電壓的二分之一,所以在變下程序時(shí),要編寫一段數(shù)據(jù)調(diào)整程序,其中還應(yīng)注意硬件顯示電路采用了液晶顯示,液晶顯示的頻率有一定的要求,這就要求再編寫程序時(shí),還要考慮到顯示子程序。程序設(shè)計(jì)流程圖如圖9所示：?jiǎn)纹瑱C(jī)內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換部分液晶顯示結(jié)果結(jié)束模擬量輸入開始單片機(jī)內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換部分液晶顯示結(jié)果結(jié)束模擬量輸入開始圖9程序設(shè)計(jì)流程圖4.2應(yīng)用程序設(shè)計(jì)〔1程序起始地址MCS-51系列單片機(jī)復(fù)位后,〔PC=0000H,而0003H~002BH分別為各中斷源的入口地址。所以,編寫程序時(shí),應(yīng)在0000H處寫一條跳轉(zhuǎn)指令。當(dāng)CPU接到中斷請(qǐng)求信號(hào)并予以響應(yīng)后,CPU把當(dāng)前的PC內(nèi)容壓入棧中進(jìn)行保護(hù),然后轉(zhuǎn)入響應(yīng)的中斷服務(wù)程序<2>AD0809時(shí)鐘脈沖信號(hào)本方案中,采用軟件定時(shí)的方式,該單片機(jī)的時(shí)鐘頻率為12MHZ,1個(gè)機(jī)器周期時(shí)間為1us,可以計(jì)算出計(jì)數(shù)初值：TC=65536-5,即有TH0=<65536-5>/256；TL0=<65536-5>%256；定時(shí)器T0以定時(shí)方式1完成定時(shí)。直流數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)原理框圖及PCB圖圖10直流數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)原理框圖圖11直流數(shù)字電壓表PCB圖6數(shù)字電壓表焊接安裝與調(diào)試6.1電路板的焊接與安裝電路板制作過程：第1步：利用PROTEL生成原理圖,再利用網(wǎng)絡(luò)表生成相應(yīng)PCB圖。第2步：將PCB圖打印到熱轉(zhuǎn)印紙上第3步：將打印好PCB的轉(zhuǎn)印紙平鋪在覆銅板上,準(zhǔn)備轉(zhuǎn)印。第4步：用熱轉(zhuǎn)印機(jī)加溫〔要很熱將轉(zhuǎn)印紙上黑色塑料粉壓在覆銅板,上形成高精度的抗腐層。第5步：轉(zhuǎn)印機(jī)加溫加壓成功轉(zhuǎn)印后把斷的線用油性筆連好。第6步：準(zhǔn)備好腐蝕溶液進(jìn)行腐蝕。第7步：注意不要腐蝕過度,腐蝕結(jié)束,鉆孔準(zhǔn)備焊接。第8步：清理出焊盤部分涂松香,等松香干后可以開始焊接元件。第9步：安裝所需預(yù)定原件并焊接好。6.2電路板的調(diào)試6.2.1調(diào)試儀器及調(diào)試方法可調(diào)直流電源,可調(diào)范圍：0~10V；10K精密可調(diào)電阻。調(diào)試方法如下：1.電壓測(cè)量調(diào)試：用該表測(cè)量一電壓,再用萬(wàn)用表測(cè)量,分別記錄電壓值。2.用電位器調(diào)試：首先用整數(shù)的電壓測(cè)量,觀察是否能正常測(cè)量；然后調(diào)節(jié)電源電壓到小數(shù)量程的電壓值進(jìn)行測(cè)量,觀察是否能正常測(cè)量。6.2.2測(cè)試結(jié)果分析1.電壓測(cè)量：由測(cè)量可知該表測(cè)量電壓較準(zhǔn)確,與萬(wàn)用表有一定的差異應(yīng)是分壓電阻和切換開關(guān)的導(dǎo)通電阻引起的。2.切換量程測(cè)試：由測(cè)量可知切換量程功能能夠?qū)崿F(xiàn)。3.測(cè)試數(shù)據(jù)分析：液晶顯示的電壓值與用萬(wàn)用表測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表格：測(cè)量次數(shù)12345678顯示數(shù)據(jù)2.80V3.50V4.92V5.83V6.22V7.65V9.01V9.90V測(cè)量數(shù)據(jù)2.79V3.53V4.94V5.84V6.25V7.66V9.02V9.91V4.誤差計(jì)算：顯示數(shù)據(jù)的平均值=<2.80+3.50+4.92+5.83+6.22+7.65+9.01+9.90>/8=6.2288測(cè)量數(shù)據(jù)的平均值=<2.79+3.53+4.94+5.84+6.25+7.66+9.02+9.91>/8=6.2425誤差值=<6.2288-6.2425>/6.2288=0.21%所以,在誤差允許的范圍內(nèi)可以認(rèn)為,測(cè)試結(jié)果還是比較準(zhǔn)確的。7電路出現(xiàn)的問題及解決方法〔1電路制作好后,接上電源,整個(gè)電路沒任何反應(yīng)?？赡艿膯栴}出在電源線上,正、負(fù)被焊錫粘到一起了,造成整個(gè)電路短路。解決：使正負(fù)電源分開。〔2發(fā)光二極管LED燈顯示不亮。問題可能出現(xiàn)在發(fā)光二極管壞了或是管腳出現(xiàn)虛焊或者是電路出現(xiàn)斷路。解決：更換發(fā)光二極管或重新再焊一遍,或者用萬(wàn)用表檢查電路是否出現(xiàn)斷路?！?單片機(jī)程序下載不進(jìn)去。可能是做板問題,對(duì)照PCB檢查電路焊接是否有誤。〔4接通電源后,液晶顯示不是很清楚。通過調(diào)節(jié)精密可調(diào)電阻,使液晶顯示清晰明亮。8實(shí)訓(xùn)總結(jié)這次實(shí)訓(xùn)是體現(xiàn)我專業(yè)優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)的一次鍛煉。從選題,到選原理圖制版至最后的寫論文。其間查找資料,老師指導(dǎo),與同學(xué)交流,反復(fù)修改PCB,每一個(gè)過程都是對(duì)自己能力的一次檢驗(yàn)和提高。通過這次實(shí)踐,我了解了數(shù)字電壓表的制作,工作原理及相關(guān)芯片的使用和工作原理,鍛煉了自己的實(shí)際動(dòng)手能力,培養(yǎng)了自己獨(dú)立工作能力。我覺得這次實(shí)訓(xùn)是對(duì)我專業(yè)知識(shí)和實(shí)際動(dòng)手能力的一次綜合檢驗(yàn),同時(shí)也是為自己今后走向社會(huì)的一次熱身。這次實(shí)訓(xùn)收獲頗多,比如學(xué)會(huì)了查找有用信息跟相關(guān)資料,有用的數(shù)據(jù),并熟悉了做板的流程和鞏固了相關(guān)專業(yè)知識(shí)。與此同時(shí),這次實(shí)訓(xùn)中也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的很多不足之處以及缺乏綜合應(yīng)用專業(yè)知識(shí)的能力,對(duì)材料的不了解。此次實(shí)踐是對(duì)自己大學(xué)兩年所學(xué)的知識(shí)的一次大檢閱,使我明白自己知識(shí)還很不全面。在最后的兩年大學(xué)生活里,自己的求學(xué)之路還很長(zhǎng),以后更應(yīng)該在工作實(shí)踐中不斷學(xué)習(xí),努力使自己成為社會(huì)所需要的人才。這次通過對(duì)直流數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)與制作,讓我了解了單片機(jī)的原理和單片機(jī)應(yīng)用電路的設(shè)計(jì)理念,要制作一個(gè)電子產(chǎn)品一定要嚴(yán)格按照原理圖設(shè)計(jì),而且最后的成品不一定要與想象的完全一樣,因?yàn)樵趯?shí)際焊接中有著各種各樣的問題,所以一定要細(xì)心,這樣做出來(lái)的產(chǎn)品才比較美觀。在做直流數(shù)字電壓表的過程中,在一次又一次的失敗面前,我沒有退縮,而是勇敢的面對(duì),積極的解決,不懂的地方大膽的向老師、同學(xué)請(qǐng)教,一問再問直到自己弄懂為止,通過充分的運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和老師、同學(xué)的幫助,我終于取得了成功。通過親自動(dòng)手焊接、試驗(yàn),遇到問題解決問題,我鞏固了書本的知識(shí),同時(shí)也學(xué)到了新的學(xué)問,明白了實(shí)踐的可貴性,動(dòng)手能力的提高,細(xì)心與耐心的培養(yǎng),品嘗自己勞動(dòng)成果的喜悅,是我在這次實(shí)訓(xùn)中的最大的收獲。謝辭雖然實(shí)訓(xùn)只有短短兩個(gè)星期,但它的影響卻留存長(zhǎng)久,它讓我們自己動(dòng)手,品嘗成功的喜悅,激發(fā)了我們對(duì)實(shí)踐的興趣與熱情,在很大程度上鼓舞了我們的學(xué)習(xí)決心,它讓我們做了一回成功的自己,有著一定的成就感,增強(qiáng)了我們的自信心,讓我們以更大的勇氣面對(duì)以后的學(xué)習(xí),給了我們開拓進(jìn)取的動(dòng)力。在這里我要誠(chéng)摯的感謝付強(qiáng)老師,一開始就給了我們充足的信心以及動(dòng)力去完成這次實(shí)訓(xùn),時(shí)刻提醒我們要按時(shí)做好該做的工作,做板時(shí)出現(xiàn)的問題也在一直幫助指導(dǎo)我們,自始至終都傾注著老師的心血。付老師以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)之道、寬厚仁慈的胸懷、積極樂觀的生活態(tài)度,兢兢業(yè)業(yè)的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新的進(jìn)取精神為我樹立了學(xué)習(xí)的典范,你們教誨與鞭策將激勵(lì)我在學(xué)習(xí)和生活的道路上勵(lì)精圖治,開拓創(chuàng)新。你們淵博的知識(shí)、開闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。在這里我以最誠(chéng)摯的心意感老師們。感謝你們的指導(dǎo)跟鼓勵(lì)讓我在這次實(shí)訓(xùn)中能成功地完成作品,感謝你們?cè)诖髮W(xué)生活里給予我的教導(dǎo),感謝你們不止讓我學(xué)到了知識(shí)還懂得了更多做人做事的道理與態(tài)度,真的很感謝老師們。同時(shí)也感謝學(xué)院給我的這次學(xué)習(xí)鍛煉的機(jī)會(huì),讓我學(xué)到了這么多的知識(shí),增強(qiáng)了實(shí)踐能力,得到了那么大的收獲。..參考文獻(xiàn)［1］江思敏、姚鵬翼、胡榮.PROTEL電路設(shè)計(jì)教程.北京：清華大學(xué)出版社,2003.［2］[英]A.M.L魯特金.常用電子測(cè)量?jī)x器的使用.北京：電子工業(yè)出版社,1999.［3］劉浩斌、汪良能、劉煒.數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì).北京：電子工業(yè)出版社,2001.［4］沙占友、沙占為.數(shù)字萬(wàn)用表的原理、使用與維修.北京：電子工業(yè)出版社,1988.［5］王賢勇、趙傳申.單片機(jī)原理與接口技術(shù)應(yīng)用教程.北京：清華大學(xué)出版社,2004.［6］宋浩、田豐.單片機(jī)原理及應(yīng)用.北京：北京交通大學(xué)出版社,2005.［7］張培仁.基于C語(yǔ)言編程MCS-51單片機(jī)原理與應(yīng)用.北京：清華大學(xué)出版社,2003.［8］何立民.MCS-51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì).北京：北京航空航天大學(xué)出版社,1990.附錄單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)程序如下:#include<reg52.h>#defineuintunsignedint#defineucharunsignedcharsbitadd0=P3^0;sbitadd1=P3^1;sbitadd2=P3^2;sbitst=P3^3;sbiteoc=P3^4;sbitclk=P3^5;sbitkey1=P3^6;sbitkey2=P3^7;sbitrs=P2^5;sbitrw=P2^6;sbite=P2^7;ucharcodetable[]={"0123456789"};uintv,v1,v2,v3,v4,a=0,b=0;intchannel=0,mode=0;voiddelay<uintz>{ 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