5V簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)

PAGE21摘要根據(jù)8051單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)本文提出以MCS-51單片機(jī)為核心的電壓測(cè)量系統(tǒng)。該系統(tǒng)以8051和ADC0809核心內(nèi)件，能夠在單片機(jī)的控制下監(jiān)測(cè)八路的輸入電壓值，用8位串行A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行0-5V量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換，并且測(cè)量的電壓值可通過(guò)三位數(shù)碼管顯示同時(shí)用一位數(shù)碼管顯示選擇通道。整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中主要采用了模塊化的設(shè)計(jì)方法，完成了硬件電路的設(shè)計(jì)及軟件程序的編寫，還詳細(xì)的給出了相關(guān)的硬件框圖和軟件流程圖，通過(guò)最終硬件電路的調(diào)試，使該系統(tǒng)能夠在要求的條件下達(dá)到正常的測(cè)量及顯示功能。單片機(jī)8051是整個(gè)系統(tǒng)的核心，實(shí)現(xiàn)輸入端的分路選擇，模數(shù)轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)的處理及在數(shù)碼管上數(shù)據(jù)的顯示等功能。正文著重給出了軟硬件系統(tǒng)的各部分電路，介紹了該系統(tǒng)的工作原理，MCS-51單片機(jī)特點(diǎn)，8051的功能和應(yīng)用，ADC0809的功能和應(yīng)用等。關(guān)鍵詞：MCS-51單片機(jī)；8051；ADC0809；數(shù)碼管 目錄1硬件設(shè)計(jì) 11.1單片機(jī)件簡(jiǎn)介 11.1.18031芯片 11.1.28051芯片 11.1.38751芯片 11.28051單片機(jī)簡(jiǎn)介 21.2.1中央處理器 21.2.2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM) 21.2.3程序存儲(chǔ)器(ROM) 31.2.4定時(shí)/計(jì)數(shù)器(ROM) 31.2.5并行輸入輸出(I/O)口 31.2.6全雙工串行口 31.2.7中斷系統(tǒng) 31.2.8時(shí)鐘電路 31.3引腳極其功能 41.3.1電源引腳Vcc和Vss 41.3.2外接晶振引腳XTAL1和XTAL2 41.3.3控制信號(hào)或與其它電源復(fù)用引腳 41.3.4輸入/輸出（I/O）引腳P口 51.4ADC0809芯片簡(jiǎn)介 61.4.1主要特性 71.4.2內(nèi)部結(jié)構(gòu) 71.4.3外部特性（引腳功能） 71.58051中斷系統(tǒng) 81.5.18051單片機(jī)中斷系統(tǒng)中的五個(gè)中斷源 81.5.28051中斷系統(tǒng)的4個(gè)特殊功能寄存器 91.5.3中斷的優(yōu)先排隊(duì)與嵌套 91.5.4MCS-51中斷系統(tǒng)的初始化 91.5.5各中斷源與之對(duì)應(yīng)的中斷服務(wù)程序矢量地址如圖示 91.5.6LED工作原理 101.6數(shù)字電壓表的原理結(jié)構(gòu) 121.6.1數(shù)據(jù)采集接口電路 121.6.2LED顯示電路 122軟件設(shè)計(jì) 132.1流程圖 132.2程序設(shè)計(jì) 173設(shè)計(jì)總結(jié) 18參考文獻(xiàn) 19附錄A 20附錄B 23附錄C 241硬件設(shè)計(jì)1.1單片機(jī)件簡(jiǎn)介MCS51系列單片機(jī)包括三個(gè)基本型8031、8051、87511.1.18031芯片8031內(nèi)部包括一個(gè)8位CPU、128個(gè)字節(jié)RAM，21個(gè)特殊功能寄存器（SFR）、4個(gè)8位并行I/O口、1個(gè)全雙工串行口、2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，但片內(nèi)無(wú)程序存儲(chǔ)器，需外擴(kuò)EPROM芯片。1.1.28051芯片8051是在8031的基礎(chǔ)上，片內(nèi)集成有4KROM，作為程序存儲(chǔ)器，是一個(gè)程序不超過(guò)4K字節(jié)的小系統(tǒng)。ROM內(nèi)的程序是公司制作芯片時(shí)，代為用戶燒制的，出廠的8051都是含有特殊用途的單片機(jī)。所以8051適合與應(yīng)用在程序已定，且批量大的單片機(jī)產(chǎn)品中。1.1.38751芯片8751是在8031基礎(chǔ)上，增加了4K字節(jié)的EPROM，它構(gòu)成了一個(gè)程序小于4KB的小系統(tǒng)。用戶可以將程序固化在EPROM中，可以反復(fù)修改程序。但其價(jià)格相對(duì)8031較貴。8031外擴(kuò)一片4KBEPROM的就相當(dāng)與8751，它的最大優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展，能裝入片內(nèi)的外圍接口電路也可以是大規(guī)模的。下圖是MCS-51系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：圖1.1MCS-51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖1.2MCS-51內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖1.28051單片機(jī)簡(jiǎn)介8051單片機(jī)是把那些作為控制應(yīng)用所必需的基本內(nèi)容都集成在一個(gè)尺寸有限的集成電路芯片上[2]。如果按功能劃分，它由如下功能部件組成，即中央處理器、程序存儲(chǔ)器(ROM)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、并行接口、串行接口、中斷系統(tǒng)和時(shí)種電路，其基本結(jié)構(gòu)依舊是CPU加上外圍芯片的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式。但對(duì)各種功能部件的控制是采用特殊功能寄存器的集中控制方式。1.2.1中央處理器中央處理器(CPU)是整個(gè)單片機(jī)的核心部件，是8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼，CPU負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個(gè)單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運(yùn)算和控制輸入輸出功能等操作。1.2.2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)8051內(nèi)部有128個(gè)8位用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和128個(gè)專用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶只能訪問(wèn)，而不能用于存放用戶數(shù)據(jù)，所以，用戶能使用的RAM只有128個(gè)，可存放讀寫的數(shù)據(jù)，運(yùn)算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。1.2.3程序存儲(chǔ)器(ROM) 8051共有4096個(gè)8位掩膜ROM，用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)或表格。1.2.4定時(shí)/計(jì)數(shù)器(ROM)8051有兩個(gè)16位的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)產(chǎn)生中斷用于控制程序轉(zhuǎn)向。1.2.5并行輸入輸出(I/O)口8051共有4組8位I/O口(P0、P1、P2或P3)，用于對(duì)外部數(shù)據(jù)的傳輸。1.2.6全雙工串行口8051內(nèi)置一個(gè)全雙工串行通信口，用于與其它設(shè)備間的串行數(shù)據(jù)傳送，該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器，也可以當(dāng)同步移位器使用。1.2.7中斷系統(tǒng)8051具備較完善的中斷功能，有兩個(gè)外中斷、兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷和一個(gè)串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有2級(jí)的優(yōu)先級(jí)別選擇。1.2.8時(shí)鐘電路8051內(nèi)置最高頻率達(dá)12MHz的時(shí)鐘電路，用于產(chǎn)生整個(gè)單片機(jī)運(yùn)行的脈沖時(shí)序但8051單片機(jī)需外置振蕩電容。由上可見(jiàn)，8051單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)具有功能部件種類全，功能強(qiáng)等特點(diǎn)。特別值得一提的是該單片機(jī)CPU中的位處理器，它實(shí)際上是一個(gè)完整的1位微計(jì)算機(jī)，這個(gè)一位微計(jì)算機(jī)有自己的CPU、位寄存器、I/O口和指令集。1位機(jī)在開(kāi)關(guān)決策、邏輯電路仿真、過(guò)程控制方面非常有效；而8位機(jī)在數(shù)據(jù)采集，運(yùn)算處理方面有明顯的長(zhǎng)處。MCS-51單片機(jī)中8位機(jī)和1位機(jī)的硬件資源復(fù)合在一起，二者相輔相承，它是單片機(jī)技術(shù)上的一個(gè)突破，這也是MCS-51單片機(jī)在設(shè)計(jì)的精美之處。1.3引腳極其功能圖1.380C51的管腳圖MCS—51系列單片機(jī)的40個(gè)引腳中有2個(gè)專用于主電源引腳，2個(gè)外接晶振的引腳，4個(gè)控制或與其它電源復(fù)用的引腳，以及32條輸入輸出I/O引腳。下面按引腳功能分為4個(gè)部分?jǐn)⑹鰝€(gè)引腳的功能。1.3.1電源引腳Vcc和VssVcc（40腳）：接+5V電源正端。Vss（20腳）：接+5V電源正端。1.3.2外接晶振引腳XTAL1和XTAL2XTAL1（19腳）：接外部石英晶體的一端。在單片機(jī)內(nèi)部，它是一個(gè)反相放大器的輸入端，這個(gè)放大器構(gòu)成采用外部時(shí)鐘時(shí)，對(duì)于HMOS單片機(jī)，該引腳接地；對(duì)于CHOMS單片機(jī)，該引腳作為外部振蕩信號(hào)的輸入端。XTAL2（18腳）：接外部晶體的另一端。在單片機(jī)內(nèi)部，接至片內(nèi)振蕩器的反相放大器的輸出端。當(dāng)采用外部時(shí)鐘時(shí)，對(duì)于HMOS單片機(jī)，該引腳作為外部振蕩信號(hào)的輸入端。對(duì)于CHMOS芯片，該引腳懸空不接。1.3.3控制信號(hào)或與其它電源復(fù)用引腳控制信號(hào)或與其它電源復(fù)用引腳有RST/VPD、ALE/P、PSEN和EA/VPP等4種形式。1、RST/VPD（9腳）：RST即為RESET，VPD為備用電源，所以該引腳為單片機(jī)的上電復(fù)位或掉電保護(hù)端。當(dāng)單片機(jī)振蕩器工作時(shí)，該引腳上出現(xiàn)持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平，就可實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作，使單片機(jī)復(fù)位到初始狀態(tài)。當(dāng)VCC發(fā)生故障，降低到低電平規(guī)定值或掉電時(shí)，該引腳可接上備用電源VPD（+5V）為內(nèi)部RAM供電，以保證RAM中的數(shù)據(jù)不丟失。圖1.4上電自動(dòng)復(fù)位圖1.5手動(dòng)復(fù)位電路圖1.6內(nèi)部時(shí)鐘方式圖1.7外部時(shí)鐘方式2、ALE/P（30腳）：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（允許地址鎖存信號(hào)）以每機(jī)器周期兩次的信號(hào)輸出，用于鎖存出現(xiàn)在P0口的低3、PSEN(29腳):片外程序存儲(chǔ)器讀選通輸出端,低電平有效。當(dāng)從外部程序存儲(chǔ)器讀取指令或常數(shù)期間，每個(gè)機(jī)器周期PESN兩次有效，以通過(guò)數(shù)據(jù)總線口讀回指令或常數(shù)。當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器期間，PESN信號(hào)將不出現(xiàn)。4、EA/Vpp（31腳）：EA為訪問(wèn)外部程序儲(chǔ)器控制信號(hào)，低電平有效。當(dāng)EA端保持高電平時(shí)，單片機(jī)訪問(wèn)片內(nèi)程序存儲(chǔ)器4KB（MS—52子系列為8KB）。若超出該范圍時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)去執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器的程序。當(dāng)EA端保持低電平時(shí)，無(wú)論片內(nèi)有無(wú)程序存儲(chǔ)器，均只訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器。對(duì)于片內(nèi)含有EPROM的單片機(jī)，在EPROM編程期間，該引腳用于接21V的編程電源Vpp。1.3.4輸入/輸出（I/O）引腳P口1、P0口（39腳～22腳），P0.0～P0.7統(tǒng)稱為P0口。當(dāng)不接外部存儲(chǔ)器與不擴(kuò)展I/O接口時(shí)，它可作為準(zhǔn)雙向8位輸入/輸出接口。當(dāng)接有外部程序存儲(chǔ)器或擴(kuò)展I/O口時(shí)，P0口為地址/數(shù)據(jù)分時(shí)復(fù)用口。它分時(shí)提供8位雙向數(shù)據(jù)總線。對(duì)于片內(nèi)含有EPROM的單片機(jī)，當(dāng)EPROM編程時(shí)，從P0口輸入指令字節(jié)，而當(dāng)檢驗(yàn)程序時(shí)，則輸出指令字節(jié)。2、P1口（1腳～8腳），P1.0～P1.7統(tǒng)稱為P1口，可作為準(zhǔn)雙向I/O接口使用。對(duì)于MCS—52子系列單片機(jī)，P1.0和P1.1還有第2功能：P1.0口用作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的計(jì)數(shù)脈沖輸入端T2；P1.1用作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部控制端T2EX。對(duì)于EPROM編程和進(jìn)行程序校驗(yàn)時(shí)，P0口接收輸入的低8位地址。3、P2口（21腳～28腳），P2.0～P2.7統(tǒng)稱為P2口，一般可作為準(zhǔn)雙向I/O接口。當(dāng)接有外部程序存儲(chǔ)器或擴(kuò)展I/O接口且尋址范圍超過(guò)256個(gè)字節(jié)時(shí)，P2口用于高8位地址總線送出高8位地址。對(duì)于EPROM編程和進(jìn)行程序校驗(yàn)時(shí)，P2口接收輸入的8位地址。4、P3口（10腳～17腳），P3.0～P3.7統(tǒng)稱為P3口。它為雙功能口，可以作為一般的準(zhǔn)雙向I/O接口，也可以將每1位用于第2功能，而且P3口的每一條引腳均可獨(dú)立定義為第1功能的輸入輸出或第2功能。P3口的第2功能見(jiàn)下表表1.1單片機(jī)P3.0管腳含義引腳第2功能P3.0RXD（串行口輸入端0）P3.1TXD（串行口輸出端）P3.2INT0（部中斷0請(qǐng)求輸入端，低電平有效）P3.3INT1（中斷1請(qǐng)求輸入端，低電平有效）P3.4T0（時(shí)器/計(jì)數(shù)器0計(jì)數(shù)脈沖端）P3.5T1（時(shí)器/計(jì)數(shù)器1數(shù)脈沖端）P3.6WR（部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通信號(hào)輸出端，低電平有效）P3.7RD（部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)輸出端，低電平有效）綜上所述，MCS—51系列單片機(jī)的引腳作用可歸納為以下兩點(diǎn)：1、單片機(jī)功能多，引腳數(shù)少，因而許多引腳具有第2功能；2、單片機(jī)對(duì)外呈3總線形式，由P2、P0口組成16位地址總線；由P0口分時(shí)復(fù)用作為數(shù)據(jù)總線。1.4ADC0809芯片簡(jiǎn)介ADC0809是一種8路模擬輸入8路數(shù)字輸出的逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換器。目前在8位單片機(jī)系統(tǒng)中有著廣泛的使用。ADC0809是采樣頻率為8位的、以逐次逼近原理進(jìn)行?！獢?shù)轉(zhuǎn)換的器件。其內(nèi)部有一個(gè)8通道多路開(kāi)關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號(hào)，只選通8個(gè)單斷模擬輸入信號(hào)中的一個(gè)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。圖1.8ADC0809芯片的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)與引腳圖圖1.8ADC0809芯片的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)與引腳圖1.4.1主要特性1、8路8位A／D轉(zhuǎn)換器，即分辨率8位。

2、具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫?。

3、轉(zhuǎn)換時(shí)間為100μs。4、單個(gè)＋5V電源供電。

5、模擬輸入電壓范圍0～＋5V，不需零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn)。

6、工作溫度范圍為-40～＋85攝氏度。7、低功耗，約15mW。1.4.2內(nèi)部結(jié)構(gòu)ADC0809是CMOS單片型逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示，它由8位模擬開(kāi)關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、8位開(kāi)關(guān)輸入A/D轉(zhuǎn)換器、逐次逼近。1.4.3外部特性（引腳功能）ADC0809芯片有28條引腳，采用雙列直插式封裝，下面說(shuō)明各引腳功能。

1、IN0～I(xiàn)N7：8路模擬量輸入端。

2、2-1～2-8：8位數(shù)字量輸出端。

3、ADDA、ADDB、ADDC：3位地址輸入線，用于選通8路模擬輸入中的一路

4、ALE：地址鎖存允許信號(hào)，輸入，高電平有效。

5、START：A／D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)，輸入，高電平有效。

6、EOC：A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，輸出，當(dāng)A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸出一個(gè)高電平（轉(zhuǎn)換期間一直為低電平）。

7、OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)，輸入，高電平有效。當(dāng)A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸入一個(gè)高電平，才能打開(kāi)輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量。

8、CLK：時(shí)鐘脈沖輸入端。要求時(shí)鐘頻率不高于640KHZ。

9、REF（+）、REF（-）：基準(zhǔn)電壓。0、Vcc：電源，單一＋5V，GND：地。ADC0809的工作過(guò)程是：首先輸入3位地址，并使ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。此地址經(jīng)譯碼選通8路模擬輸入之一到比較器。START上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。下降沿啟動(dòng)A／D轉(zhuǎn)換，之后EOC輸出信號(hào)變低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行。直到A／D轉(zhuǎn)換完成，EOC變?yōu)楦唠娖?，指示A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個(gè)信號(hào)可用作中斷申請(qǐng)。當(dāng)OE輸入高電平時(shí)，輸出三態(tài)門打開(kāi)，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。表1.2通道選擇表CBA選擇的通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN71.58051中斷系統(tǒng)1.5.18051單片機(jī)中斷系統(tǒng)中的五個(gè)中斷源1、INT0：外部中斷0請(qǐng)求，低電平有效。2、INT1：外部中斷1請(qǐng)求，低電平有效。3、T0：定時(shí)/計(jì)數(shù)器0溢出中斷請(qǐng)求。4、T1：定時(shí)/計(jì)數(shù)器1溢出中斷請(qǐng)求。5、TX/RX：串行口通信中斷請(qǐng)求，當(dāng)串行口完成一幀數(shù)據(jù)的發(fā)送或接受時(shí)，便請(qǐng)求中斷。1.5.28051中斷系統(tǒng)的4個(gè)特殊功能寄存器1、定時(shí)計(jì)數(shù)控制器TCON2、串行口控制器SCON3、中斷允許控制器IE4、中斷優(yōu)先控制器IP1.5.3中斷的優(yōu)先排隊(duì)與嵌套1、中斷的優(yōu)先排隊(duì)。自然優(yōu)先級(jí)排列由高到低的順序：外部中斷0、定時(shí)/計(jì)數(shù)器0溢出中斷、外部中斷1、定時(shí)/計(jì)數(shù)器1溢出中斷、串行口中斷。2、中斷嵌套。CPU在響應(yīng)中斷時(shí)，先處理高級(jí)中斷，再處理低級(jí)中斷，若有多個(gè)同級(jí)中斷請(qǐng)求時(shí)，則按自然優(yōu)先級(jí)順序處理。1.5.4MCS-51中斷系統(tǒng)的初始化1、設(shè)定所有中斷源的中斷優(yōu)先級(jí)；2、若為外部中斷，應(yīng)規(guī)定低電平出發(fā)還是邊沿出發(fā)方式；3、開(kāi)相應(yīng)中斷源中斷。1.5.5各中斷源與之對(duì)應(yīng)的中斷服務(wù)程序矢量地址如圖示表1.3中斷源及對(duì)應(yīng)的矢量地址中斷源中斷矢量地址外部中斷00003H定時(shí)器T0中斷000BH外部中斷10013H定時(shí)器T1中斷001BH串行口中斷0023H1.5.6LED工作原理LED顯示是用發(fā)光二極管顯示字段的顯示器件，也可稱為數(shù)碼管，其外形結(jié)構(gòu)如圖所示，由圖可見(jiàn)它由8個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成，通過(guò)不同的組合可用來(lái)顯示0～9、A～F及小數(shù)點(diǎn)。圖1.9管腳配置圖1.10共陰極圖1.11共陽(yáng)極LED顯示器分為共陰極和共陽(yáng)極，共陰極是將8個(gè)發(fā)光二極管陰極連接在一起作為公共端，而共陽(yáng)極是將8個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極連接在一起作為公共端。如圖1.7.2所示，LED顯示器有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)顯示兩種方式，靜態(tài)顯示是將共陰極聯(lián)到一起接地，每位的顯示段（a-dp）分別與一個(gè)8位的鎖存器輸出相連。由于顯示的各位可以相互獨(dú)立，各位可以互相顯示，只要在該位的段選線上保持段選碼電平，該位就能保持相應(yīng)的顯示字符。并且由于各位由一個(gè)8位鎖存器控制段選線，故在同一時(shí)間內(nèi)每一位顯示的字符可以不同。這種方式占用鎖存器較多。動(dòng)態(tài)顯示是將所有位的段選線相應(yīng)的并聯(lián)在一起，由一個(gè)8位的I/O口控制，形成段選線的多路復(fù)用。而各位的陰極分別由相應(yīng)的I/O口控制，實(shí)現(xiàn)各位的分時(shí)選通。要LED能夠顯示相應(yīng)的字符，就必須采用動(dòng)態(tài)掃描方式，只要每位顯示的時(shí)間足夠短，則可造成多位同時(shí)顯示的假象，達(dá)成顯示的目的。在數(shù)字電路中常常要把數(shù)據(jù)或運(yùn)算結(jié)果通過(guò)半導(dǎo)體數(shù)碼管、液晶數(shù)碼和熒光數(shù)碼管，用十進(jìn)制數(shù)顯示出來(lái)。發(fā)光二極管的工作電壓為1.5V-3.0V，工作電流為己毫安到幾十毫安，壽命很長(zhǎng)。半導(dǎo)體數(shù)碼管將十位數(shù)分成七個(gè)字段，每段為一個(gè)發(fā)光二極管，其字形結(jié)構(gòu)如圖1.7.2所示，選擇不同的字段發(fā)光，可顯示出不同的字型。共陽(yáng)極：把發(fā)光二極管的陽(yáng)極連在一起構(gòu)成共陽(yáng)極。使用時(shí)公共端接Vcc，當(dāng)某陽(yáng)極為低電平時(shí)，該發(fā)光二極管就導(dǎo)通發(fā)光。輸出一個(gè)段碼就可以控制LED顯示器的字型，表1.4給出了段碼與字型的關(guān)系，假定a、b、c、d、e、f、g、DP分別對(duì)應(yīng)D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7。表1.4段碼與字型的關(guān)系段碼D7DPD6gD5FD4eD3dD2cD2bD0a字形3FH00111111006H0000001015BH0101101124FH01001111366H0110011046DH0110110157DH01111101607H0000011177FH0111111186FH0110111191.6數(shù)字電壓表的原理結(jié)構(gòu)1.6.1數(shù)據(jù)采集接口電路圖1.12數(shù)據(jù)采集接口電路1.6.2LED顯示電路圖1.13數(shù)碼管顯示電路2軟件設(shè)計(jì)2.1流程圖DELAY子程序：開(kāi)始開(kāi)始R7=#0FHR6=#0FFHR6-1=DL2?R7-1=DL1?返回NYNY圖2.1DELAY子程序流程圖GETAD子程序：DPH=DPH_BUFDPH=DPH_BUF(AD_BUF)=AA=(DPTR)DPH_BUF=ADCH1DPH_BUF=DPH_BUF+1開(kāi)始AD_CNT=1?AD_CNT=8返回NY圖2.2GETAD子程序電壓變換子程序：A=AD_BUFA=AD_BUFCF_B_H=BDIS_BUF2=CF_S_LCF_C_H=CF_Y_HCF_C_LH=CF_Y_LHCF_B_H=CF_Y_HCF_B_L=CF_Y_LCF_C_H=#00HCF_C_L=#64HDIS_BUF=CF_S_LCF_B_L=A開(kāi)始DIV16CF_C_H=#27HCF_C_L=#10返回圖2.3變換電壓變換子程序流程圖主程序流程圖：倍數(shù)=40倍數(shù)=40TH0=#030HTL0=#0B0H啟動(dòng)中斷T0方式1(DPTR)=AA=#0FFHDPL=#00HDPH=#WEI初始化：DIS_BUF1=#88DIS_BUF2=#88開(kāi)始CHAIFENDIS8中斷子程序GETAD變換電壓子程序顯示子程序結(jié)束圖2.4主程序流程圖2.2程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)工作原理：當(dāng)從表筆給ADC0809輸入一個(gè)0V－5.0V的電壓值，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后輸出一個(gè)八位二進(jìn)制數(shù)，并將數(shù)值傳入8051芯片內(nèi)在經(jīng)2803芯片在數(shù)碼管顯示出電壓值。中斷服務(wù)程序：CH_TRANS: MOVTH0,#03CH MOVTL0,#0B0H DJNZ BEISHU, T0_OUT MOV BEISHU, #40 LCALL GETAD RETI拆分：XS_CHAIFEN:MOVA,DIS_BUFMOVB,#10DIVABMOV31H,AMOV30H,BRET變換電壓子程序：CONVERT: MOV A, AD_BUF MOV CF_B_H, B MOV CF_B_L, A MOV CF_C_H, #27H MOV CF_C_L, #10H;10000 LCALL DIV16 MOV DIS_BUF2, CF_S_L MOV CF_B_H, CF_Y_H MOV CF_B_L, CF_Y_L MOV CF_C_H, #00H MOV CF_C_L, #64H;100 LCALL DIV16 MOV DIS_BUF1, CF_S_L RET3設(shè)計(jì)總結(jié)通過(guò)三周的課程設(shè)計(jì)，使我深刻地認(rèn)識(shí)到學(xué)好專業(yè)知識(shí)的重要性，加深了對(duì)單片機(jī)理論的理解，也理解了理論聯(lián)系實(shí)際的含義，并且檢驗(yàn)了自己在大二下學(xué)期學(xué)習(xí)的單片機(jī)知識(shí)。也使我認(rèn)識(shí)到我對(duì)單片機(jī)方面的知識(shí)了解太少，對(duì)于書本上的很多知識(shí)還不能靈活運(yùn)用，有很多我們需要掌握的知識(shí)在等著我去學(xué)習(xí)，雖然在這次設(shè)計(jì)中對(duì)于知識(shí)的運(yùn)用和銜接還不夠熟練，我會(huì)在以后的學(xué)習(xí)生活中彌補(bǔ)我的不足。本次的設(shè)計(jì)使我從中學(xué)到了一些很重要的東西，那就是如何從理論到實(shí)踐的轉(zhuǎn)化，怎樣將我所學(xué)到的知識(shí)很好地應(yīng)用到實(shí)際生活當(dāng)中去。這個(gè)課題雖然看似很簡(jiǎn)單，但是實(shí)際上挺難，對(duì)我們的實(shí)際動(dòng)手能力是一個(gè)相當(dāng)大的考驗(yàn)，這也對(duì)我們今后的工作敲響了警鐘：掌握基礎(chǔ)知識(shí)，且不能眼高手低。這三周的課程設(shè)計(jì)是對(duì)過(guò)去所學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)提高和擴(kuò)充的過(guò)程，為今后的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。在大學(xué)的課堂的學(xué)習(xí)只是在給我們灌輸專業(yè)知識(shí)，而我們應(yīng)把所學(xué)的用到我們現(xiàn)實(shí)的生活中去，此次的簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)給我奠定了一個(gè)實(shí)踐基礎(chǔ)，我會(huì)在以后的學(xué)習(xí)、生活中磨練自己，更好地處理所遇到的問(wèn)題，使自己適應(yīng)于以后的競(jìng)爭(zhēng)。

參考文獻(xiàn)[1]張有德.單片微型機(jī)原理、應(yīng)用與實(shí)驗(yàn).上海：復(fù)旦大學(xué)出版社，2000.[2]何立民.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，2000.[3]李光飛.單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)例指導(dǎo).北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2004.[4]雷思孝,馮育長(zhǎng).單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及工程應(yīng)用.西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2005.[5]張俊謨.單片機(jī)中級(jí)教程原理與應(yīng)用.北京:北京航空航天大學(xué)出版社，2002. 附錄A程序清單：WEI EQU 80HADCH1 EQU 70HDUAN EQU 0CHDPH_BUF DATA 38H;DPH緩沖DISCNT DATA 39H;用于顯示計(jì)數(shù)WEI_BUFDATA 40H;位掃描暫存AD_CNT DATA 41H;用于通道計(jì)數(shù)AD_BUF DATA 42H;用于轉(zhuǎn)換值暫存DIS_BUF1 DATA 43HDIS_BUF2 DATA 44HCF_B_H DATA 45HCF_B_L DATA 46HCF_C_H DATA 47HCF_C_L DATA 48HCF_S_H DATA 49HCF_S_L DATA 4AHCF_Y_H DATA 4BHCF_Y_L DATA 4CHDIG0DATA 30HDIG1DATA 31HDIG2DATA 32HDIG3DATA 33HRUNLED BIT P1.2;端口定義ORG 0000HLJMP MAINORG000BHLJMP CH_TRANSORG 0100HMAIN: MOVDIS_BUF1,#88 MOVDIS_BUF2,#88 LCALL CHAIFEN MOV DPL, #00H MOV DPH, #WEI MOV A, #0FFH MOVX @DPTR, AMOVTMOD,#01H ;啟動(dòng)t0定時(shí)器F方式1，產(chǎn)生50毫秒定時(shí) MOVTH0,#03CH MOVTL0,#0B0H MOVBEISHU, #40;定時(shí)時(shí)間是2s。 MOVDPH_BUF, #ADCH1 MOV AD_CNT, #8 M_LOP: LCALL DIS8 LJMPM_LOPCH_TRANS:;中斷子程序 MOVTH0,#03CH;賦初值 MOVTL0,#0B0H DJNZ BEISHU, T0_OUT MOV BEISHU, #