學(xué)士基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的數(shù)字電壓表

畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）設(shè)計(jì)(論文)題題目：基于單片機(jī)機(jī)實(shí)現(xiàn)的數(shù)字電壓表專業(yè)：：班級(jí)：：學(xué)號(hào)：：姓名：：指導(dǎo)教師：2010年3月月1日重慶電子工程職職業(yè)學(xué)院畢業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)（論文文）任務(wù)書(shū)學(xué)生姓名學(xué)號(hào)班級(jí)專業(yè)設(shè)計(jì)（或論文）題題目基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)的的數(shù)字電壓壓表表指導(dǎo)教師姓名職稱聯(lián)系方式備注設(shè)計(jì)內(nèi)容：1．設(shè)計(jì)一款基基于單片片機(jī)實(shí)現(xiàn)的的直直流數(shù)字電電壓壓表。2．主要功能：：（1）可測(cè)量00~500V直流電壓，分分分辨率0.02V；（2）具有數(shù)碼碼管或LLCD顯示電壓值值功能；（3）具有量程程自動(dòng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換功能；；（4）能實(shí)現(xiàn)多多路信號(hào)號(hào)的分時(shí)測(cè)測(cè)量量（可選項(xiàng)項(xiàng)）。進(jìn)度安排：第5周：查詢資資料和制定方方方案；第7~9周：電電路設(shè)設(shè)計(jì)與仿真真；；第10~11周周：軟軟件設(shè)計(jì)與與仿仿真；第12~15周周：樣樣機(jī)聯(lián)調(diào)與與撰撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)報(bào)告告；第16~17周周：參參加答辯。主要參考文獻(xiàn)、資資料(寫(xiě)清楚參考考文獻(xiàn)名稱、作作者、出版單單位)：1．徐愛(ài)鈞．智智能化測(cè)測(cè)量控制儀儀表表原理與設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)（第二版版）．北京航空航航天大學(xué)出版版社，20042．吳金戌，沈沈慶陽(yáng)．．8051單片機(jī)實(shí)踐踐與應(yīng)用．郭庭吉清華華大學(xué)出版版社社，20023．黃智偉．全全國(guó)大學(xué)學(xué)生電子設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)競(jìng)賽訓(xùn)練練教教程．電子工業(yè)出出版社，20044．汪德彪．MMCS--51單片機(jī)原理理及接口技技術(shù)術(shù)（第一版）．電子工業(yè)業(yè)出版社，2003審批意見(jiàn)教研室負(fù)責(zé)人：：年月日日備注：任務(wù)書(shū)由由指導(dǎo)教師填填寫(xiě)，一式二二份。其中學(xué)學(xué)生一份，指指導(dǎo)教師一份份。目錄HYPERLINK量程轉(zhuǎn)換方案案設(shè)計(jì)3HYPERLINK顯示部分方案案設(shè)計(jì)3HYPERLINK時(shí)鐘電路5HYPERLINK復(fù)位電路5HYPERLINK電路選擇6HYPERLINK工作原理及換換算關(guān)系6HYPERLINK\l"_Toc210982585"3.3逐次逼逼近式A/DD轉(zhuǎn)換模塊設(shè)設(shè)計(jì)6HYPERLINK\l"_Toc210982586"ADC08088簡(jiǎn)介6HYPERLINK\l"_Toc210982587"A/D轉(zhuǎn)換電路路設(shè)計(jì)8HYPERLINK\l"_Toc210982588"3.4顯示模模塊設(shè)計(jì)9HYPERLINK\l"_Toc210982589"LCD顯示模塊塊9HYPERLINK\l"_Toc210982590"LCD16022的引腳功能能9HYPERLINK\l"_Toc210982591"LCD16022的顯示操作作9HYPERLINK\l"_Toc210982592"第4章系統(tǒng)軟軟件設(shè)計(jì)144HYPERLINK\l"_Toc210982593"4.1主程序序設(shè)計(jì)14HYPERLINK\l"_Toc210982594"4.2A/D轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換程序155HYPERLINK\l"_Toc210982595"4.3中斷服服務(wù)程序155HYPERLINK\l"_Toc210982596"第5章系統(tǒng)仿仿真與調(diào)試116HYPERLINK\l"_Toc210982597"5.1分局部部調(diào)試16HYPERLINK\l"_Toc210982598"5.2整機(jī)調(diào)調(diào)試16HYPERLINK\l"_Toc210982599"5.3系統(tǒng)仿仿真17HYPERLINK\l"_Toc210982600"結(jié)論18HYPERLINK\l"_Toc210982601"致謝19HYPERLINK\l"_Toc210982602"參考文獻(xiàn)20HYPERLINK\l"_Toc210982603"附錄１系統(tǒng)源源程序21HYPERLINK\l"_Toc210982604"附錄２整機(jī)原原理圖31摘要電壓表是測(cè)量?jī)x儀器中不可缺缺少的設(shè)備，目前廣泛應(yīng)應(yīng)用的是采用用專用集成電電路實(shí)現(xiàn)的數(shù)數(shù)字電壓表。本本系統(tǒng)以AT89CC51單片機(jī)為核核心，以逐次次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器ADC08808、液晶顯示示器LCD16602為主體，設(shè)設(shè)計(jì)了一款簡(jiǎn)簡(jiǎn)易的數(shù)字電電壓表，能夠夠測(cè)量0～50V的直流電壓壓，最小分辨辨率為0.02V。關(guān)鍵詞AT899C51單片機(jī)；電電壓測(cè)量；A/D轉(zhuǎn)換；LCD16602液晶顯示第1章緒論數(shù)字電壓表的基基本工作原理理是利用A/D轉(zhuǎn)換電路將將待測(cè)的模擬擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成成數(shù)字信號(hào)，通通過(guò)相應(yīng)換算算后將測(cè)試結(jié)結(jié)果以數(shù)字形形式顯示出來(lái)來(lái)的一種電壓壓表。較之于于一般的模擬擬電壓表，數(shù)數(shù)字電壓表具具有精度高、測(cè)測(cè)量準(zhǔn)確、讀讀數(shù)直觀、使使用方便等優(yōu)優(yōu)點(diǎn)。電壓表的數(shù)字化化測(cè)量，關(guān)鍵鍵在于如何把把隨時(shí)連續(xù)變變化的模擬量量轉(zhuǎn)化成數(shù)字字量，完成這這種轉(zhuǎn)換的電電路叫模數(shù)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器（A/D）。數(shù)字電電壓表的核心心部件就是A/D轉(zhuǎn)換器，由由于各種不同同的A/D轉(zhuǎn)換原理構(gòu)構(gòu)成了各種不不同類型的DVM。一般說(shuō)來(lái)來(lái)，A/D轉(zhuǎn)換的方式式可分為兩類類：積分式和和逐次逼近式式。積分式A/D轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器是先用用積分器將輸輸入的模擬電電壓轉(zhuǎn)換成時(shí)時(shí)間或頻率，再再將其數(shù)字化化。根據(jù)轉(zhuǎn)化化的中間量不不同，它又分分為U-T（電壓-時(shí)間）式和U-F（電壓-頻率）式兩兩種。逐次逼近式A//D轉(zhuǎn)換器分為為比較式和斜斜坡電壓式，根根據(jù)不同的工工作原理，比比較式又分為為逐次比較式式及零平衡式式等。斜坡電電壓式又分為為線性斜坡式式和階梯斜坡坡式兩種。在高精度數(shù)字電電壓表中，常常采用由積分分式和比較式式相結(jié)合起來(lái)來(lái)的復(fù)合式A/D轉(zhuǎn)換器。本本設(shè)計(jì)以AT89CC51單片機(jī)為核核心，以逐次次比較型A/D轉(zhuǎn)換器ADC08808、液晶顯示示器LCD16602為主體，構(gòu)構(gòu)造了一款簡(jiǎn)簡(jiǎn)易的數(shù)字電電壓表，能夠夠測(cè)量1路0～50V直流電壓，最最小分辨率0.02V。第2章方案設(shè)計(jì)計(jì)實(shí)現(xiàn)數(shù)字電壓表表的方案較多多，目前廣泛泛采用的是基基于74系列邏輯器器件方案，本本設(shè)計(jì)將介紹紹基于單片機(jī)機(jī)實(shí)現(xiàn)的方案案。74系列邏輯器器件方案采用用雙積分電路路+液晶顯示器+邏輯電路+定時(shí)采樣電電路+數(shù)據(jù)處理實(shí)實(shí)現(xiàn)，被測(cè)電電壓信號(hào)由信信號(hào)輸入端加加到測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)，進(jìn)行預(yù)處處理后送到后后級(jí)電路。單片機(jī)系統(tǒng)方案案此方案采用用輸入處理電電路+ADC00808+AAT89C551+液晶顯示實(shí)實(shí)現(xiàn)，被測(cè)信信號(hào)由ADC08808模擬輸入端端輸入，單片片機(jī)采集轉(zhuǎn)換換數(shù)據(jù)，將轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)送出出顯示。2.1方案選選擇量程轉(zhuǎn)換方案案設(shè)計(jì)方案一：考慮到到ADC08808的八路模擬擬量輸入通道道本質(zhì)上也是是模擬開(kāi)關(guān)，因因此可以利用用其八個(gè)模擬擬通道中的三三個(gè)作為量程程轉(zhuǎn)換器，即即根據(jù)通道對(duì)對(duì)應(yīng)的電壓測(cè)測(cè)量范圍確定定對(duì)應(yīng)的電壓壓放大倍數(shù)設(shè)設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的前前置放大電路路。方案二：選用模模擬開(kāi)關(guān)芯片片4066實(shí)現(xiàn)量程轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換。4066集成了4個(gè)模擬開(kāi)關(guān)關(guān)，每一路開(kāi)開(kāi)關(guān)都有一個(gè)個(gè)控制端控制制對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)的的通斷。用單單片機(jī)對(duì)控制制端進(jìn)行控制制，實(shí)現(xiàn)不同同量程的轉(zhuǎn)換換。方案三：利用手手動(dòng)開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)量程轉(zhuǎn)換。該該方案可簡(jiǎn)化化控制程序，減減小系統(tǒng)開(kāi)銷銷，縮短反應(yīng)應(yīng)時(shí)間，不足足之處在于操操作麻煩。終上所述：方案案三所需元件件少、成本低低且易于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)，可選此方方案。2.1.2顯顯示部分方案案設(shè)計(jì)方案一：用液晶晶LCD16002來(lái)顯示電壓壓讀數(shù)可進(jìn)行行片選，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)液晶的動(dòng)態(tài)態(tài)點(diǎn)亮。因?yàn)闉橹恍枰黄阂壕Ь涂梢酝晖瓿涩F(xiàn)示工作作，所以當(dāng)單單片機(jī)控制前前兩個(gè)控制端端時(shí)，最高位位控制端應(yīng)接接地。用軟件件作為液晶的的驅(qū)動(dòng)顯示，且且具體譯碼由由軟件控制。方案二：同方案案一選用ADC08808進(jìn)行片片選，在譯碼碼驅(qū)動(dòng)部分選選用液晶LCD16602，用軟件譯譯碼。終上所述：由于于兩個(gè)方案都都可以實(shí)現(xiàn)同同樣的功能，但但方案二設(shè)計(jì)計(jì)簡(jiǎn)單、系統(tǒng)統(tǒng)開(kāi)銷小、反反應(yīng)速度較快快，因此選擇擇此方案。2.2方案論論證經(jīng)過(guò)以上方案設(shè)設(shè)計(jì)，決定采采用如圖2-1所示方案。圖2-1系統(tǒng)統(tǒng)框圖第3章硬件設(shè)計(jì)計(jì)3.1單片機(jī)控控制模塊設(shè)計(jì)計(jì)單片機(jī)控制模塊塊的作用是為為控制各單元元電路的運(yùn)行行并完成數(shù)據(jù)據(jù)的換算或處處理，主要由由單片機(jī)、時(shí)時(shí)鐘電路、復(fù)復(fù)位電路組成成。時(shí)鐘電路單片機(jī)工作的時(shí)時(shí)間基準(zhǔn)是由由時(shí)鐘電路提提供的，在單單片機(jī)的XTAL1和XYAL2兩個(gè)管腳接接一只晶振及及兩只電容就就構(gòu)成了單片片機(jī)的時(shí)鐘電電路，電路中中電容器和對(duì)振蕩頻率率有微調(diào)作用用，通常取(30±110)pF石英晶體選選擇6MHz或12MHz都可以。時(shí)時(shí)鐘電路如圖圖3-1所示。圖3-1系統(tǒng)時(shí)時(shí)鐘電路圖3-2系統(tǒng)復(fù)位電電路3.1.2復(fù)復(fù)位電路單片機(jī)的RSTT管腳為主機(jī)機(jī)提供了一個(gè)個(gè)外部復(fù)位信信號(hào)輸入口。復(fù)復(fù)位信號(hào)是高高電平有效，高高電平有效的的持續(xù)時(shí)間為為2個(gè)機(jī)器周期期以上。單片片機(jī)的復(fù)位方方式可由手動(dòng)動(dòng)復(fù)位方式完完成。電阻、電容器的參參考值=100KΩ、=10uF、=0.01uuF。復(fù)位電路路如圖3-2所示。3.2量程轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計(jì)計(jì)電路選擇圖3-3量程轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)圖3-4衰減輸入電電路輸入電路的作用用是把不同量量程的被測(cè)電電壓，規(guī)范到到A/D轉(zhuǎn)換器所要要求的電壓值值。數(shù)字電壓壓表所采用的的是逐次逼近近式A/D轉(zhuǎn)換芯片ADC08808，它要求輸輸入電壓0-±2V。本儀表設(shè)設(shè)計(jì)的是0-50V電壓，靈敏敏度高所以可可以不加前置置放大器，只只需衰減器，如如圖所示9MΩ、900KΩ、90KΩ、和10KΩ電阻構(gòu)成1/10、1/100、1/10000的衰減器。衰衰減輸入電路路可由開(kāi)關(guān)來(lái)來(lái)選擇不同的的衰減率，從從而切換檔位位。工作原理及換換算關(guān)系如上圖通過(guò)電阻阻網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)電電壓衰減測(cè)量量的輸入阻抗抗約為R4、R5、R6。1端、2端單獨(dú)合上上時(shí)，Vout的大小小分別是：1腳單獨(dú)合上上Vout=Vin×1；2腳單獨(dú)合上上Vout=Vin×(R4+R5+R6)/(R3+R4+R5+R6)。由上式可以看出出，Vout在一定定范圍時(shí)電阻阻網(wǎng)絡(luò)衰減程程度越大其可可輸入電壓VVin。量程調(diào)節(jié)，只要要把R5，R6的參數(shù)選好好然后，由開(kāi)開(kāi)關(guān)1端、2斷選擇測(cè)量量電壓輸出端端即完成量程程選定。3.3逐次逼逼近式A/D轉(zhuǎn)換模塊設(shè)設(shè)計(jì)逐次逼近型A//D轉(zhuǎn)換器屬于于直接型A/D轉(zhuǎn)換器，它它能把輸入的的模擬電壓直直接轉(zhuǎn)換為輸輸出的數(shù)字代代碼，而不需需要經(jīng)過(guò)中間間變量。主要要由比較器、環(huán)環(huán)形分配器、控控制門(mén)、寄存存器與D/A轉(zhuǎn)換器組成成。3.3.1AADC08008簡(jiǎn)介1．ADC08808引腳功能圖3-5ADCC0808引腳圖IN0～I(xiàn)N77：8路模擬量輸輸入。A、B、C：3位地址輸入入，2個(gè)地址輸入入端的不同組組合選擇八路路模擬量輸入入。ALE：地址鎖鎖存啟動(dòng)信號(hào)號(hào)，在ALE的上升沿，將將A、B、C上的通道地地址鎖存到內(nèi)內(nèi)部的地址鎖鎖存器。D0～D7：八八位數(shù)據(jù)輸出出線，A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果由由這8根線傳送給給單片機(jī)。OE：允許輸出出信號(hào)。當(dāng)OE=1時(shí)，即為高高電平，允許許輸出鎖存器器輸出數(shù)據(jù)。START：?jiǎn)?dòng)信號(hào)輸入入端，START為正脈沖，其其上升沿清除除ADC08808的內(nèi)部的各各寄存器，其其下降沿啟動(dòng)動(dòng)A/D開(kāi)始轉(zhuǎn)換。EOC：轉(zhuǎn)換完完成信號(hào)，當(dāng)當(dāng)EOC上升為高電電平時(shí)，表明明內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換已完成成。2．ADC08808內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖圖逐次逼近型A//D轉(zhuǎn)換器ADC08808由八路模擬擬開(kāi)關(guān)、地址址鎖存與譯碼碼器、比較器器、D/A轉(zhuǎn)換器、寄寄存器、控制制電路和三態(tài)態(tài)輸出鎖存器器等組成。其其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如如圖3-6所示。圖3-6ADCC0808內(nèi)部結(jié)構(gòu)3.3.2AA/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)設(shè)計(jì)集成摸數(shù)轉(zhuǎn)換芯芯片ADC08808實(shí)現(xiàn)的A/D轉(zhuǎn)換電路如如圖3-7所示，被測(cè)測(cè)信號(hào)由ADC08808模擬輸入端端輸入，完成成A/D轉(zhuǎn)換后送入入單片機(jī)，經(jīng)經(jīng)相應(yīng)處理后后送出顯示。圖3-7ADCC0808與單片機(jī)的的連接3.4顯示模模塊設(shè)計(jì)LCD顯示模模塊LCD顯示器分分為字段顯示示和字符顯示示兩種。其中中字段顯示與與LED顯示相似，只只要送對(duì)應(yīng)的的信號(hào)到相應(yīng)應(yīng)的管腳就能能顯示。字符符顯示是根據(jù)據(jù)需要顯示基基本字符。本本設(shè)計(jì)采用的的是字符型顯顯示。系統(tǒng)中采用LCCD16022作為顯示器器件輸出信息息。與傳統(tǒng)的的LED數(shù)碼管顯示示器件相比，液液晶顯示模塊塊具有體積小小、功耗低、顯顯示內(nèi)容豐富富等優(yōu)點(diǎn)，而而且不需要外外加驅(qū)動(dòng)電路路，現(xiàn)在液晶晶顯示模塊已已經(jīng)是單片機(jī)機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)中中最常用的顯顯示器件了。LCD16602可以顯示2行16個(gè)漢字。3.4.2LLCD16002的引腳功能能LCD16022模塊的引腳腳如圖3-8所示，其引引腳功能如下下：RS：數(shù)據(jù)和指指令選擇控制制端，RS=0命令狀態(tài)；RS=1數(shù)據(jù)R/W：讀寫(xiě)控控制線，R/W=0寫(xiě)操作；R/W=1讀操作A：背光控制正正電源K：背光控制制地E：數(shù)據(jù)讀寫(xiě)操操作控制位，E線向LCD模塊發(fā)送一一個(gè)脈沖，LCD模塊與單片片機(jī)間將進(jìn)行行一次數(shù)據(jù)交交換DB0～DB77：數(shù)據(jù)線，可可以用8位連接，也也可以只用高高4位連接，節(jié)節(jié)約單片機(jī)資資源。VDD：電源端端VEEE：亮度控制制端（1-5V）VSSVDDVORSR/WEDB0DB1DB2DB3DB4DB5DB6DB7AKLCD模塊12345678910111213141516VSSVDDVORSR/WEDB0DB1DB2DB3DB4DB5DB6DB7AKLCD模塊12345678910111213141516圖3-8LCDD1602模塊LCD16002的顯示操作作1．四種基本操操作LCD有四種基基本操作，具體如表3-1所示。表3-1LCDD與單片機(jī)之之間有四種基基本操作RSR/W操作00寫(xiě)命令操作(初初始始化，光標(biāo)標(biāo)定定位等)01讀狀態(tài)操作(讀讀忙忙標(biāo)志位)10寫(xiě)數(shù)據(jù)操作(要要顯顯示內(nèi)容)11讀數(shù)據(jù)操作(可可以以把顯示存存儲(chǔ)儲(chǔ)區(qū)中的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)反讀出來(lái))(1)讀狀態(tài)字字執(zhí)行讀狀態(tài)字操操作，如表3-1滿足RS=0，R/W=1。根據(jù)管腳腳功能，當(dāng)為為有效電平時(shí)時(shí)，狀態(tài)命令令字可從LCD模塊傳輸?shù)降綌?shù)據(jù)總線。同同時(shí)可以保持持一段時(shí)間，從從而實(shí)現(xiàn)讀狀狀態(tài)字的功能能。讀狀態(tài)字字流程如圖3-9所示。圖3-9讀入狀狀態(tài)字流程圖圖(2)命令字表3-2所示為為命令字，其其主要介紹了了指令名稱、控控制信號(hào)及控控制代碼。其其指令名稱是是指要實(shí)現(xiàn)的的功能；控制制代號(hào)是采用用的十六進(jìn)制制的數(shù)值表示示的。1）清零操作是是指輸入某命命令字后即能能將整個(gè)屏幕幕顯示的內(nèi)容容全部清除；；2）歸homee位：將光標(biāo)標(biāo)送到初始位位；其中的＊＊號(hào)為任意，高高低電平均可可；3）輸入方式：：設(shè)光標(biāo)移動(dòng)動(dòng)方向并指定定整體顯示，是是否移動(dòng)。I/D=0：減量方式式，S=1：移位方式式，S=0：不移位；；4）顯示狀態(tài)：：D指設(shè)置整體體顯示開(kāi)關(guān)；；C指設(shè)置光標(biāo)標(biāo)顯示開(kāi)關(guān)；；B指設(shè)置光標(biāo)標(biāo)的字符閃耀耀；5）光標(biāo)畫(huà)面滾滾動(dòng)：R/L指右移或左左移；S/C指移動(dòng)總體體或光標(biāo)；6）功能設(shè)置：：DL接口數(shù)位，L指顯示行數(shù)數(shù)，F(xiàn)顯示字型；；如DL=1：8位=0，4位N=1：2行=0：1行，G=1：5×10==0：5×7(點(diǎn)陣)7）CGRAMM地址設(shè)制：：相當(dāng)于一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，可可以在其中選選擇所需要的的符號(hào)；8）DDRAMM地址設(shè)制：：顯示定位；；9）讀BF和AAC：B為最高位忙忙的標(biāo)志，F(xiàn)為標(biāo)志位；；10）寫(xiě)數(shù)據(jù)：：將數(shù)據(jù)按要要求寫(xiě)入到對(duì)對(duì)應(yīng)的單元；；11）讀數(shù)據(jù)：：讀相應(yīng)單元元內(nèi)的數(shù)據(jù)；；表3-2命令字字指令名稱控制信號(hào)控制代碼RSRWD7D6D5D4D3D2D1D0清屏0000000001歸HOME位000000001*輸入方式設(shè)制00000001I/DS顯示狀態(tài)設(shè)制0000001DCB無(wú)標(biāo)畫(huà)面滾動(dòng)000001S/CRL**功能設(shè)置00001DLNF**CGRAM地址址設(shè)設(shè)制0001A5A4A3A2A1A0DDRAM地址址設(shè)設(shè)制001A6A5A4A3A2A1A0讀BF和AC01BFAC6AC5AC4AC3AC2AC1AC0寫(xiě)數(shù)據(jù)10數(shù)據(jù)讀數(shù)據(jù)11數(shù)據(jù)(3)寫(xiě)命令字字由表3-2可知知當(dāng)RS=0，R/W=0時(shí)，才可以以通過(guò)單片機(jī)機(jī)或用戶指令令把數(shù)據(jù)寫(xiě)到到LCD模塊，此時(shí)時(shí)就對(duì)LCD進(jìn)行調(diào)制?？煽刹捎貌樵兎椒绞剑合茸x入入狀態(tài)字，再再判斷忙標(biāo)志志位，最后寫(xiě)寫(xiě)命令字。圖圖3-10所示示為寫(xiě)命令字字的流程圖。圖3-10寫(xiě)命命令字流程圖圖1）定義光標(biāo)位位置顯示數(shù)據(jù)的某位位，就是把顯顯示數(shù)據(jù)寫(xiě)在在相應(yīng)的DDRAM地址中，DDRAM地址占7位。SetDDDRAMadddresss命令如表3-3所示。光標(biāo)標(biāo)定位，寫(xiě)入入一個(gè)顯示字字符后，DDRAM地址會(huì)自動(dòng)動(dòng)加1或減1，加或減由由輸入方式設(shè)設(shè)置。表3-3SettDDRAAMadddress命令RSR/WDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0001AC6AC5AC4AC3AC2AC1AC0第1行DDRAAM地址與第2行DDRAM地址并不連連續(xù)，如表3-4所示。表3-4DDRRAM地址row12345…141516line180H81H82H83H84H…8dH8eH8fHline20c0H0c1H0c2H0c3H0c4H…0cdH0ceH0cfH2）LCD初始始化從通電開(kāi)始延時(shí)時(shí)，先先經(jīng)過(guò)判忙忙后后再進(jìn)行功功能能設(shè)置，過(guò)過(guò)一一段時(shí)間后后可可以設(shè)制顯顯示示狀態(tài)（如如設(shè)設(shè)制行、位位或或陣列）再再經(jīng)經(jīng)過(guò)延時(shí)清清屏屏后才可以以設(shè)設(shè)置輸入方方式式，具體實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)過(guò)程如圖3-11所示。圖3-11LCCD初初始化流程程圖圖2．LCD顯示示程序設(shè)設(shè)計(jì)LCD顯示程序序的的設(shè)計(jì)一般般先先要確定LCD的初始化、光光光標(biāo)定位、確確確定顯示字字符符后，顯示流流程如圖3-12顯示。圖3-12LCCD顯顯示程序流流程程圖第4章系統(tǒng)軟軟件設(shè)計(jì)計(jì)根據(jù)需要，可將將系系統(tǒng)軟件按按照照功能劃分分為為4個(gè)模塊，分分別是主程程序序模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、液液液晶顯示模模塊塊、中斷服服務(wù)務(wù)程序模塊(改變顯示的的小數(shù)點(diǎn)位位置置)，各模塊的的功能關(guān)系系如如圖4-1所示。編寫(xiě)寫(xiě)系統(tǒng)軟件件時(shí)時(shí)，可首先先編編寫(xiě)各模塊塊的的底層驅(qū)動(dòng)動(dòng)程程序，而后后是是系統(tǒng)聯(lián)機(jī)機(jī)調(diào)調(diào)試，編寫(xiě)寫(xiě)上上層主程序序。系統(tǒng)主程序系統(tǒng)主程序液晶管顯示A/D轉(zhuǎn)換中斷服務(wù).圖4-1系統(tǒng)軟軟件框框圖4.1主程序序設(shè)設(shè)計(jì)圖4-2主程序序流程程圖主程序主要負(fù)責(zé)責(zé)各各個(gè)模塊的的初初始化工作作：：設(shè)置定時(shí)時(shí)器器、寄存器器的的初值，啟啟動(dòng)動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換，讀取取轉(zhuǎn)換結(jié)果果，處處理量程轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換響應(yīng)，控控制制液晶實(shí)時(shí)時(shí)顯顯示等，其其流流程圖如圖4-2所示。4.2A/DD轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換程序A/D轉(zhuǎn)換程序序的的功能是采采集集數(shù)據(jù)，在在整整個(gè)系統(tǒng)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)中占有很很高高的地位。當(dāng)當(dāng)當(dāng)系統(tǒng)設(shè)置置好好后，單片片機(jī)機(jī)掃描轉(zhuǎn)換換結(jié)結(jié)束管腳P2.6的輸入電平平狀態(tài)，當(dāng)當(dāng)輸輸入為高電電平平則轉(zhuǎn)換完完成成，將轉(zhuǎn)換換的的數(shù)值轉(zhuǎn)換換并并顯示輸出出。若若輸入為低低電電平，則繼繼續(xù)續(xù)掃描。程程序序流程圖如如圖圖4-3所示。圖4-3A/DD轉(zhuǎn)換換程序流程程圖圖4.3中斷服服務(wù)務(wù)程序中斷服務(wù)程序的的功功能是為ADC08808提供時(shí)鐘信信號(hào)，當(dāng)中中斷斷發(fā)生時(shí)將AT89CC51單片機(jī)的P2.4管腳將輸出出信號(hào)取反反，為ADC08808提供12kHz時(shí)鐘信號(hào)。第5章系統(tǒng)仿仿真與調(diào)調(diào)試在進(jìn)行電路的局局部部調(diào)試之后后，我我又進(jìn)行了了系系統(tǒng)整機(jī)調(diào)調(diào)試試。首先為ADC08808接上+12V的電壓，為為其它芯片片接接上+5V的工作電壓壓。另外還還要要輸入待測(cè)測(cè)的的模擬電壓壓，該該電壓從200mV以下的電壓壓開(kāi)始輸起起，依依次增大，直直直到達(dá)到待待測(cè)測(cè)電壓的上上限限50V為止，記錄錄測(cè)量數(shù)據(jù)據(jù)并并分析系統(tǒng)統(tǒng)性性能。5.1分局部部調(diào)調(diào)試1．檢查ADCC0808是是是否工作ADC08088集集成了三個(gè)個(gè)控控制端。如如果果某一控制制端端為高電平平則則對(duì)應(yīng)的開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)將接通。為為為測(cè)量其是是否否工作，我我們們將它的三三個(gè)個(gè)控制端用用導(dǎo)導(dǎo)線引出分分別別接高低電電平平，發(fā)現(xiàn)測(cè)測(cè)量量結(jié)果與理理論論分析結(jié)果果一一致，ADC08808工作正常。2．各量程調(diào)節(jié)節(jié)這一步調(diào)試是建建立立在上述兩兩步步調(diào)試的基基礎(chǔ)礎(chǔ)上的。針針對(duì)對(duì)不同的檔檔位位，我們通通過(guò)過(guò)接入不同同待待測(cè)的模擬擬量量來(lái)調(diào)節(jié)電電壓壓。5.2整機(jī)調(diào)調(diào)試試本系統(tǒng)的測(cè)試采采用用Proteeus軟件，系統(tǒng)統(tǒng)在Proteeus軟件中仿真真時(shí)使用的的元元件如表5-1所示。測(cè)試試表明，系系統(tǒng)統(tǒng)運(yùn)行正常常，能能準(zhǔn)確將直直流流模擬信號(hào)號(hào)的的電壓轉(zhuǎn)換換成成數(shù)值顯示示，并并能精確到5位有效數(shù)字字，達(dá)到了了設(shè)設(shè)計(jì)的要求求。表5-1元件名名稱及及屬性序號(hào)元件名屬性序號(hào)元件名屬性1AT89C511單片機(jī)7LM016LLCD160223CAP電容8ADC080888位A/D轉(zhuǎn)換換器4CAP-ELEECC電解電容9PULLUP上拉電阻5CRYSTALL晶振10SW-POT444路模擬開(kāi)關(guān)6RES電阻1174LS02與非門(mén)5.3系統(tǒng)仿仿真真采用Keil編編譯器進(jìn)進(jìn)行源程序序編編譯及仿真真調(diào)調(diào)試，調(diào)好好程程序后將目目標(biāo)標(biāo)程序?qū)隤roteeus進(jìn)行軟硬件件調(diào)試，基基于于單片機(jī)實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)的數(shù)字電電壓壓表測(cè)試值值見(jiàn)見(jiàn)表5-2所示。表5-2測(cè)試試值與與真實(shí)值電壓表測(cè)得值//VV0.000.3320.390.5070.9961.2501.5032.0002.480絕對(duì)誤差/V0.00+0.02+0.01+0.02+0.01+0.01+0.03+0.00+0.01電壓表測(cè)得值//VV4.9805.079.9612.5015.0319.9229.8839.8449.80絕對(duì)誤差/V+0.00+0.02+0.01+0.01+0.02+0.02+0.02+0.03+0.02從表中可以看出出，電電壓表測(cè)得得值值誤差均在0.02V以內(nèi)，這與與采用8位A/D轉(zhuǎn)換器所能能達(dá)到的理理論論誤差精度度相相比較接近近，因因此在一般般的的應(yīng)用場(chǎng)合合都都可以滿足足要要求。結(jié)論本設(shè)計(jì)以AT8899C51單片機(jī)為控控制核心，通通通過(guò)集成摸摸數(shù)數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADC08808將被測(cè)信號(hào)號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)數(shù)字字信號(hào)，經(jīng)經(jīng)單單片機(jī)內(nèi)部部程程序處理后后，由由液晶顯示示器器LCD16602顯示測(cè)量結(jié)結(jié)果。仿真測(cè)試表明，系系統(tǒng)性能良好好，測(cè)量讀數(shù)數(shù)穩(wěn)定易讀、更更新速度合理理，直流電壓壓測(cè)量范圍為為0～50V，最小分辨辨率為0.02V，滿足任務(wù)務(wù)書(shū)指標(biāo)要求求。但是，該該系統(tǒng)也存在在一定程度的的不足，例如如：1、輸入電壓易易發(fā)生干干擾不穩(wěn)定定，且且驅(qū)動(dòng)能力力可可能存在不不足足，需在被被測(cè)測(cè)信號(hào)的輸輸入入端加上一一部部分驅(qū)動(dòng)電電路路，比如將將量量程轉(zhuǎn)換電電路路改成帶放放大大能力的自自動(dòng)動(dòng)量程轉(zhuǎn)換換電電路，將幅幅值值較小的信信號(hào)號(hào)經(jīng)適當(dāng)放放大大后再測(cè)量量，可可顯著提高高精精度；2、輸出量可用用平均值值算法來(lái)改改善善，使測(cè)量量準(zhǔn)準(zhǔn)確度更高高。3、若能將測(cè)量量的電壓壓值實(shí)時(shí)保保存存，使用時(shí)時(shí)將將更方便。4、ADC08808可可實(shí)現(xiàn)對(duì)8個(gè)通道的輸輸入信號(hào)輪輪流流轉(zhuǎn)換，本本設(shè)設(shè)計(jì)僅僅使使用用了其中一一個(gè)個(gè)通道，造造成成了較大的的資資源浪費(fèi)。若若若能對(duì)電路路稍稍加改進(jìn)，實(shí)實(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)多路路信信號(hào)的輪流流測(cè)測(cè)量并自動(dòng)動(dòng)保保存相應(yīng)結(jié)結(jié)果果，其應(yīng)用用價(jià)價(jià)值將會(huì)更更大大。致謝本文是在**老老師師的精心指指導(dǎo)導(dǎo)下完成的的。在在此向他表表示示衷心的感感謝謝。感謝同同學(xué)學(xué)的鼓勵(lì)和和幫幫助，讓我我順順利完成本本次次設(shè)計(jì)任務(wù)務(wù)。通通過(guò)短暫的的畢畢業(yè)設(shè)計(jì)，從從從而提高了了我我的理論水水平平，真正做做到到學(xué)有所用用，雖雖然在其過(guò)過(guò)程程中我也遇遇到到一些困難難，但但是從中我我也也得到了很很多多的幫助，沒(méi)沒(méi)沒(méi)有半途而而廢廢，沒(méi)有灰灰心心喪氣，我我都都一一克服服了了，這些都都是是一種收獲獲，最最讓我感到到高高興的是終終于于按質(zhì)按量量的的完成了畢畢業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)。感謝我的指導(dǎo)老老師師，他嚴(yán)謹(jǐn)謹(jǐn)細(xì)細(xì)致、一絲絲不不茍的作風(fēng)風(fēng)一一直是我工工作作、學(xué)習(xí)中中的的榜樣；他他循循循善誘的的教教導(dǎo)和不拘拘一一格的思路路給給予我無(wú)盡盡啟啟迪。本次次畢畢業(yè)設(shè)計(jì)的的每每一個(gè)細(xì)節(jié)節(jié)都都離不開(kāi)您您的的細(xì)心指導(dǎo)導(dǎo)。感謝同學(xué)、朋友友的的幫助，在在這這里請(qǐng)接受受我我誠(chéng)摯的謝謝意意！參考文獻(xiàn)[1]徐愛(ài)鈞．．智智能化測(cè)量量控控制儀表原原理理與設(shè)計(jì)（第第第二版）．北京：北京京航空航天天大大學(xué)出版社社，2004[2]吳金戌，沈沈慶陽(yáng)，郭郭庭庭吉．8051單片機(jī)實(shí)踐踐與應(yīng)用．北京：清華華大學(xué)出版版社社，2002[3]黃智偉．．全全國(guó)大學(xué)生生電電子設(shè)計(jì)競(jìng)競(jìng)賽賽訓(xùn)練教程程．．北京：電子子工業(yè)出版版社社，20044[4]汪德彪．．MMCS-5511單片機(jī)原理理及接口技技術(shù)術(shù)（第一版）．北京：電電子工業(yè)出出版版社，2003附錄１系統(tǒng)源源程程序COMEQU5500HDATEQU5511HRSEQUP22..1;LCD寄存器器選選擇信號(hào)RWEQUP22..2;LCD讀/寫(xiě)寫(xiě)選選擇信號(hào)E EQUPP2.3;LCD使能信信號(hào)號(hào)ORG00000HHLJMPMAIINNORG000BBHHLJMPBT00;T0中斷入口口ORG00300HH;主程序初始化化MAIN：MOOVVSP，#60HLCALLIINNTMOV30H，##30HMOV31H，##0A5HHMOV32H，##30HMOV33H，##30HMOV34H，##30HMOVR7，##330HLCALLN11;顯示Volttage==0.00000LCALLN22;定時(shí)器初始化化程序序MOVTMODD，#00HMOVTH0，##00HMOVTL0，##00HSETBTR00MOV24H，##03HMOVIE，##882HLP：MOVRR77，#30H;顯示緩沖區(qū)首首地址址LCALLDIISSPLYSJMPLP;循環(huán)顯示;定時(shí)器中斷服服務(wù)程程序，讀取0809第0通道的轉(zhuǎn)換換結(jié)果并轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換為顯示值值BT0：PUSSHHACCPUSHPSWWMOVPSW，##00HCLRTR0MOVTH0，##00HMOVTL0，##00HDEC24HMOVA，244HHMOVA，P11ANLA，#0033HDECAZLC0DECAJZLC1LC0：JNZZRRTN1MOV24H，##03HMOVDPTRR，#0F6FFFHHMOVA，#0000HMOVX@DPPTTR，AMOVR7，##00ccHDJNZR7，$$MOVXA，@@DDPTRMOV40H，AAMOVB，#0055H;A/D轉(zhuǎn)換結(jié)結(jié)果果化為顯示示值值MULAB;(AD*5))//25MOV30H，BB;AD*5的高高字字節(jié)為整數(shù)數(shù)部部分MOVB，#00AAHMULAB;AD*5的低低字字節(jié)為/256的結(jié)果，為為小數(shù)部分分MOV32H，BB;二進(jìn)制小數(shù)換換為110進(jìn)制數(shù)MOVB，#00AAHMULABMOV33H，BBMOVB，#00AAHMULABMOV34H，BBRTN1：SSEETBTRR00ORL30H，##30HMOV31H，##0A5HHORL32H，##30HORL33H，##30HORL34H，##30HMOV35H，##30HLJMPLCCCLC1：JNNZZRTN22MOV24H，##03HMOVDPTRR，#0F6FFFHHMOVA，##000HMOVX@DPPTTR，AMOVR7，##00ccHDJNZR7，$$MOVXA，@@DDPTRMOV40H，AAMOVB，#0055H;A/D轉(zhuǎn)換換結(jié)結(jié)果顯示值值MULAB;(AD*5))//25MOV30H，BB;AD*5的高高字字節(jié)為整數(shù)數(shù)部部分MOVB，#00AAHMULAB;AD*5的低低字字節(jié)為/256的結(jié)果，為為小數(shù)部分分MOV31H，BB;二進(jìn)制小數(shù)換換為110進(jìn)制數(shù)MOVB，#00AAHMULABMOV33H，BBMOVB，#00AAHMULABMOV34H，BBRTN2：SSEETBTRR00ORL30H，##30HORL31H，##30HMOV32H，##0A5HHORL33H，##30HORL34H，##30HMOV35H，##30H;AJMPLCCCCLCC：NOPPPOPPSWPOPACCRETIDISPLY：：;LCD顯示子子程程序MOVCOM，##0CAHHLCALLPRR11MOVR1，##005HMOVR0，##330HL：MOVDAAT，@@R0LCALLPRR22INCR0DJNZR1，LLRET;逐字依次輸入入方式式演示程序序段段N1：MOVCCOOM，#01HLCALLPRR11MOVCOM，##06HLCALLPRR11MOVCOM，##0EHLCALLPRR11MOVDPTRR，#TABMOVR2，##88HWRIN1：MMOOVR3，#00HWRIN：;寫(xiě)入MOVA，R33MOVCA，@@AA+DPTTRRMOVDAT，AALCALLPRR22INCR3DJNZR2，WWRINRETN2：MOVCCOOM，#06HLCALLPRR11MOVCOM，##0C0HHLCALLPRR11MOVDPTRR，#TAB11MOVR2，##99HSJMPWRIINN1TAB：DB""llicaiiyyu"TAB1：DBB""VOLTTAAG="";LCD間接控控制制方式下的的初初始化子程程序序INT：LCALLDEELLAY;調(diào)用延時(shí)子程程序MOVCOM，##3CH;設(shè)置工作方式式LCALLPRR11MOVCOM，##01H;清屏LCALLPRR11MOVCOM，##06H;設(shè)置輸入方式式LCALLPRR11MOVCOM，##080HH;設(shè)置顯示方式式LCALLPRR11RETDELAY：MMOOVR6，#0FH;延時(shí)MOVR7，##000HDELAY1：：NOPDJNZR7，DDELAYY11DJNZR6，DDELAYY11RET;LCD間接工工致致方式的驅(qū)驅(qū)動(dòng)動(dòng)子程序;讀BF和ACC的值PR0：PUSSHHACCMOVP0，##00FFH;P0置位，準(zhǔn)準(zhǔn)備備讀CLRRS;RS=0，選選擇擇指令寄存存器器SETBRW;RW=1，讀讀SETBE;片選，1有效效LCALLDEELLAYMOVCOM，PP0;讀BF和ACC6-4值CLREPOPACCRET;寫(xiě)指令代碼子子程序序PR1：PUSSHHACCCLRRS;指令寄存器SETBRWPR11：MOOVVP0，#0FFHH;P0置位，準(zhǔn)準(zhǔn)備備讀SETBELCALLDEELLAYNOPMOVA，P00CLREJBACC.77，PR11;BF=1CLRRWMOVP0，CCOOMSETBECLREPOPACCRET;寫(xiě)顯示數(shù)據(jù)程程序PR2：PUSSHHACCCLRRSSETBRWPR21：MOOVVP0，#0FFHHSETBELCALLDEELLAYMOVA，P00;讀BF和ACC6-4CLREJBACC.77，PR21SETBRSCLRRWMOVP0，DDAAT;寫(xiě)入數(shù)據(jù)高44位SETBECLREPOPACCRET;讀顯示數(shù)據(jù)程程序PR3：PUSSHHACCCLRRSSETBRWPR31：MOOVVP0，#0FFHH;P0置位，準(zhǔn)準(zhǔn)備備讀SETBELCALLDEELLAYMOVA，P00;讀BF和ACC6-4CLREJBACC.77，PR31SETBRS;RS=1，選選通通數(shù)據(jù)寄存存器器SETBRWMOVP0，##00FFH;讀數(shù)據(jù)SETBEMOVDAT，PP0CLREPOPACCRETEND;單片機(jī)畢業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)程程序：數(shù)字字電電壓表的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)COMEQU5500HDATEQU5511HRSEQUP22..1;LCD積存器器選選擇信號(hào)RWEQUP22..2;LCD讀/寫(xiě)寫(xiě)選選擇信號(hào)E EQUPP2.3;LCD使能信信號(hào)號(hào)ORG00000HHLJMPMAIINNORG000BBHHLJMPBT00;T0中斷入口口ORG00300HH;主程序初始化化MAIN：MOOVVSP，#60HLCALLIINNTMOV30H，##30HMOV31H，##0A5HHMOV32H，##30HMOV33H，##30HMOV34H，##30HMOVR7，##330HLCALLN11;顯示Volttage==0.00000LCALLN22;定時(shí)器初始化化程序序MOVTMODD，#00HMOVTH0，##00HMOVTL0，##00HSETBTR00MOV24H，##03HMOVIE，##882HLP：MOVRR77，#30H;顯示緩沖區(qū)首首地址址LCALLDIISSPLYSJMPLP;循環(huán)顯示;定時(shí)器中斷服服務(wù)程程序，讀取0808第0通道的轉(zhuǎn)換換結(jié)果并轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換為顯示值值BT0：PUSSHHACCPUSHPSWWMOVPSW，##00HCLRTR0MOVTH0，##00HMOVTL0，##00HDEC24HMOVA，244HHJNZRTN11MOV24H，##03HMOVDPTRR，#0F6FFFHHMOVA，#0000HMOVX@DPPTTR，AMOVR7，##00ccHDJNZR7，$$MOVXA，@@DDPTRMOV40H，AARTN：MOVVBB，#05H;A/D轉(zhuǎn)換結(jié)結(jié)果果化為顯示示值值MULAB;(AD*5))//25MOV30HBB;AD*5的高高字字節(jié)為整數(shù)數(shù)部部分MOVB，#00AAHMULAB;AD*5的低低字字節(jié)為/256的結(jié)果，為為小數(shù)部分分MOV32HBB;二進(jìn)制小數(shù)換換為110進(jìn)制數(shù)MOVB，#00AAHMULABMOV33H，BBMOVB，#00AAHMULABMOV34H，BBRTN1：SEETTBTR00ORL30H，##30HMOV31H，##0A5HHORL32H，##30HORL33H，##30HORL34H，##30HMOV