畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于單片機(jī)的數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)

1、哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）0摘 要數(shù)字電壓表（gigital voltmenter）簡(jiǎn)稱 dvm，它是采用數(shù)字化測(cè)試技術(shù)，把連續(xù)的模擬量（直流輸入電壓）轉(zhuǎn)化成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表。傳統(tǒng)的指針電壓表功能單一、精度低，不能滿足數(shù)字化時(shí)代的要求，采用單片機(jī)的數(shù)字電壓表，有精度高、抗干擾能力強(qiáng)，可擴(kuò)展性強(qiáng)、集成方便，還可與pc 進(jìn)行實(shí)施通信。目前，有各種單片 a/d 轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的數(shù)字電壓表，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)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等智能化測(cè)量領(lǐng)域，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

2、新水平。本章重點(diǎn)介紹單片 a/d 轉(zhuǎn)換器以及由他們構(gòu)成的基于單片機(jī)的數(shù)字電壓表的工作原理關(guān)鍵詞：a/d 轉(zhuǎn)換器；pc ；電壓測(cè)量； 液晶顯示哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1abstractdigital voltmeter (gigital voltmenter) abbreviation dvm, it is using digital testing technology, the continuous analogue (dc input voltage) into a discontinuous, discrete digital form and to show appeara

3、nce. the traditional pointer voltmeter and low accuracy of single function, and cant meet the requirements of the digital age, uses the monolithic digital voltmeter, have high precision, strong anti-interference, extensibility, integration is convenient, also can be carried out with pc communication

4、s. at present, there are all kinds of single piece of a/d converter in the composition of the digital voltmeter, has been widely used in the electronics and electrical measurement, industrial automation instrument, automatic monitoring system, intelligent measurement field, shows a strong vitality.

5、at the same time, the expansion of dvm into general and special digital instruments, the power and the power measurement technology to a new level. this chapter introduces single chip on the a/d converter and they make by the based on scm digital voltmeter principle of work key words: a/d converter;

6、 pc; voltage measurement; liquid crystal display 哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）2目錄第第 1 章章緒論緒論.41.1數(shù)字電壓表背景.41.2數(shù)字電壓表背景.41.3數(shù)字電壓表的特點(diǎn).5第第 2 章章硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì).72.1單片機(jī) at89s52.72.2輸入電路.112.3a/d 轉(zhuǎn)換電路.112.4icl7135 的應(yīng)用.132.5cd4060 的相關(guān)資料.182.6icl7660s 的功能與作用.192.7液晶顯示部分.202.8本章小結(jié).25第第 3 章章系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì).263.1主程序設(shè)計(jì).263.2a/d 中斷程

7、序設(shè)計(jì).283.3本章小結(jié).29結(jié)結(jié)論論.30參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).31致致謝謝. 32哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）3第 1 章緒論1.1數(shù)字電壓表背景采用新技術(shù)、新工藝，由 lsi 和 vlsi 構(gòu)成的新型數(shù)字儀表及高檔智能儀器的大量問(wèn)世，標(biāo)志著電子儀器領(lǐng)域的一場(chǎng)革命，也開(kāi)創(chuàng)了現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù)的先河。新型數(shù)字儀表的發(fā)展主要有四個(gè)方向：（1）廣泛采用新技術(shù)，不斷開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品（2）向模塊化發(fā)展新一代數(shù)字儀表正朝著標(biāo)準(zhǔn)模塊化的方向發(fā)展。預(yù)計(jì)在不久的將來(lái)，許多數(shù)字儀表將由標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化的模塊所構(gòu)成，給電路設(shè)計(jì)和安裝調(diào)試、維修帶來(lái)極大方便。表面安技裝術(shù)（smt）和表面安裝元器件（smd）將獲

8、得普遍應(yīng)用。這項(xiàng)技術(shù)被譽(yù)為世界電子工藝技術(shù)的一項(xiàng)重要突破。所謂表面安裝是將微型化的表面安裝集成電路（smic）和表面安裝元件，用粘貼工藝直接安裝在印刷板上，再用波峰焊接機(jī)焊接，由此取代傳統(tǒng)的打孔焊接工藝，使印刷板安裝密度大為增加，可靠性得到明顯提高。（3）多重顯示儀表為徹底解決數(shù)字儀表不便于觀察連續(xù)變化量的技術(shù)難題， “數(shù)字/模擬條圖”雙顯示儀表已成為國(guó)際流行款式，它兼有數(shù)字儀表準(zhǔn)確度高、模擬式儀表便于觀察被測(cè)量的變化過(guò)程及變化趨勢(shì)的兩大優(yōu)點(diǎn)。模擬條圖大致分成三類：液晶（lcd）條圖，呈斷續(xù)的條狀，這種顯示器的分辨力高、微功耗，體積小，低壓驅(qū)動(dòng)，適于電池供電的小型化儀表。等離子體（pdp）光柱

9、顯示器，其優(yōu)點(diǎn)是自身發(fā)光，亮度高，顯示清晰，觀察距離遠(yuǎn)，分辨力較高，缺點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)電壓高，耗電較大。led 光柱，它是又多只發(fā)光二極管排列而成。這種顯示器的亮度高，成本低，但象素尺寸較大，功耗高，驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜。（4）作簡(jiǎn)單化1.2數(shù)字電壓表背景數(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。傳統(tǒng)的指針式電壓表功能單一、精度低，不能滿足數(shù)字化時(shí)代的需求，采用哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）4單片機(jī)的數(shù)字電壓表，由精度高、抗干擾能力強(qiáng)，可擴(kuò)展性強(qiáng)、集成方便，還可與 pc 進(jìn)行實(shí)時(shí)通信。目

10、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)等智能化測(cè)量領(lǐng)域，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。本章重點(diǎn)介紹單片 a/d轉(zhuǎn)換器以及由它們構(gòu)成的基于單片機(jī)的數(shù)字電壓表的工作原理。1.3數(shù)字電壓表的特點(diǎn)（1）顯示清晰直觀，讀數(shù)準(zhǔn)確傳統(tǒng)的模擬式儀表必須借助于指針和刻度盤進(jìn)行讀數(shù)，在讀數(shù)過(guò)程中不可避免的會(huì)引入人為的測(cè)量誤差。數(shù)字電壓表則采用先進(jìn)的數(shù)顯技術(shù)，使測(cè)量結(jié)果一目了然，只要儀表不發(fā)生跳讀現(xiàn)象，測(cè)量結(jié)果就是唯一的。新型數(shù)字電壓表還增加了標(biāo)志符顯示功能，包括測(cè)

11、量項(xiàng)目、符號(hào)單位和特殊符號(hào)、為解決 dvm 不能反映被測(cè)電壓的連續(xù)變化過(guò)程以及變化趨勢(shì)這一難題，一種“數(shù)字/模擬條圖”儀表業(yè)已問(wèn)世。 “模擬圖條”有雙重含義：第一，被測(cè)量為模擬量；第二，利用條狀圖形來(lái)模擬被測(cè)量的大小及變化趨勢(shì)。這類儀表將數(shù)字顯示與高分辨率模擬條圖顯示集于一身，兼有 dvm 與模擬電壓表之優(yōu)點(diǎn)。智能數(shù)字電壓表均帶微處理器和標(biāo)準(zhǔn)接口，可配合計(jì)算機(jī)和打印機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理或自動(dòng)打印，構(gòu)成完整的測(cè)試系統(tǒng)。準(zhǔn)確度是測(cè)量結(jié)果中系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差的綜合。（2）分辨率高，測(cè)量范圍寬數(shù)字電壓表在最低電壓量程上末位 1 個(gè)字所代表的電壓值，稱為儀表的分辨力，它反映儀表靈敏度的高低。分辨力隨顯示位數(shù)的

12、增加而提高。分辨率是指所能顯示的最小數(shù)字（零除外）與最大數(shù)字的百分比。多量程 dvm 一般可測(cè)量01000v 直流電壓，配上高壓探頭還可測(cè)上萬(wàn)伏的高壓。（3）擴(kuò)展能力強(qiáng)在數(shù)字電壓表的基礎(chǔ)上，還可擴(kuò)展成各種通用及專用數(shù)字儀表數(shù)字多用表（dmm）和智能儀表，以滿足不同的需要。（4）測(cè)量速度快數(shù)字電壓表在每秒鐘內(nèi)對(duì)被測(cè)電壓的測(cè)量次數(shù)，叫測(cè)量速率，單位是“次/s” 。它主要取決于 a/d 轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率，其倒數(shù)是測(cè)量周期。（5）輸入阻抗高，集成度高，微功耗數(shù)字電壓表具有很高的輸入阻抗，通常為 10m10000m，最高可達(dá)1t。并且新型數(shù)字電壓表普遍采用 cmos 大規(guī)模集成電路整機(jī)功耗很低。（6）抗

13、干擾能力強(qiáng)哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）55 位以下的 dvm 大多采用雙積分式 a/d 轉(zhuǎn)換器，其串模抑制比、共模抑制比各別可達(dá) 100db、80120db。高檔 dvm 還采用數(shù)字濾波、浮地保護(hù)等先進(jìn)技術(shù)，進(jìn)一步提高了抗干擾能力，共模抑制比可達(dá) 180db。哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）6第 2 章硬件設(shè)計(jì)數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)方案有很多，本方案主要采用了 at89s52 單片機(jī)、icl7135高精度 a/d 轉(zhuǎn)換器和其他一些輔助芯片經(jīng)過(guò)調(diào)試之后最終達(dá)到測(cè)量目的。2.1單片機(jī) at89s52單片機(jī)選用的是 atmel 公司推出的 at89s52，它的封裝方式有三種。如圖2-1 所示。

14、at89s52 是一種低功耗、高性能 coms8 位微控制器，具有 8k 在系統(tǒng)可編程 flash 存儲(chǔ)器。使用 atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80c51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上 flash 允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 cpu 和在系統(tǒng)可編程 flash，使得 at89s52 位眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。（a）哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）7（b）（c）圖 2-1at89s52三種封裝方式2.1.1 at89s52 的主要特點(diǎn)（1） 與 mcs51 系列單片機(jī)完全兼容（2） 其片內(nèi)具有

15、 256 字節(jié) ram，8kb 的可在線編程（isp）flash 存儲(chǔ)哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）8器（3） 1000 次擦寫周期（4） 全靜態(tài)操作:0hz33hz（5） 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器（6） 32 個(gè)可編程 i/o 口線（7） 三個(gè) 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（8） 八個(gè)中斷源（9） 全雙工 uart 串行通道（10） 低功耗空閑和掉電模式，點(diǎn)掉后中斷可喚醒，擁有掉電標(biāo)識(shí)符（11） 看門口定時(shí)器（12） 雙數(shù)據(jù)指針2.1.2at89s52 單片機(jī)主要接口功能p0 口：p0 口是一個(gè) 8 位漏極烤爐的雙向 i/o 口。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8 個(gè) ttl 邏輯電平。對(duì) p0 端口寫“1

16、”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。當(dāng)方位外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，p0 口也被作為低 8 位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下，p0 具有內(nèi)部上拉電阻。在 flash 編程時(shí)，p0 口也用來(lái)接受指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，并需要外部上拉電阻。p1 口：p1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 i/o 口，p1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) ttl 邏輯電平。對(duì) p1 端口寫“1”時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流 i。此外，p1.0 和 p1.2 分別作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)數(shù)輸入（p1.0/t2）和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 2 在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí)，p1 口接收低 8 位地址字

17、節(jié)。表 2-1p1 口第二功能引腳號(hào)第二功能p1.0t2（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 t2 的外部計(jì)數(shù)輸入） ，時(shí)鐘輸出p1.1t2ex（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 t2 的捕捉/重載觸發(fā)信號(hào)和方向控制）p1.5mosi（在系統(tǒng)編程用）p1.6miso（在系統(tǒng)編程用）p1.7sck（在系統(tǒng)編程用）哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）9p2 口：p2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 i/o 口，p2 輸出緩沖期能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) ttl 邏輯電平。對(duì) p2 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（i） 。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或用

18、 16 位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行 movxdptr）時(shí)，p2 口送出高 8 位地址。在這種應(yīng)用中，p2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。在使用 8 位地址（如 movxdptr）時(shí)，p2 口也接受高 8 位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。p3 口：p3 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 i/o 口，p2 輸出緩沖期能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) ttl 邏輯電平。對(duì) p3 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（i） 。p3 口亦作為 at89s52 特殊功能使用。如下表：表 2-2p3 口第二功能引腳號(hào)第二功能p3.

19、0rxd（串行輸入）p3.1txd（串行輸出）p3.2（外部中斷 0）0intp3.3（外部中斷 0）0intp3.4t0（定時(shí)器 0 外部輸入）p3.5t1（定時(shí)器 1 外部輸入）p3.6（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）wrp3.7（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）rdrst：復(fù)位輸入。晶振工作時(shí)，rst 腳持續(xù) 2 個(gè)機(jī)器中期高電平將使單片機(jī)復(fù)位。看門狗計(jì)時(shí)完成后，rst 腳輸出 96 個(gè)晶振周期的高電平。特殊寄存器auxr（地址 8eh）上的 disrto 位可以使此功能無(wú)效。disrto 默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。ale/：地址鎖存控制信號(hào)（ale）是方位外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低prog8 位地址的輸

20、出脈沖。在 flash 編程時(shí)，此引腳（）也用作編程輸入脈沖。prog哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）10在一般情況下，ale 以晶振的 6 分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來(lái)作為外部定時(shí)器或時(shí)鐘使用。然而，特變強(qiáng)調(diào)，在每次方位外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ale 脈沖將會(huì)跳過(guò)。如果需要，通過(guò)將地址位 8eh 的 sfr 的第 0 位置“1”，ale 將被微弱拉高。這個(gè) ale 使能標(biāo)志位（地址為 8eh 的 sfr 的第 0 位）的設(shè)置對(duì)微控制器處于外部執(zhí)行模式下無(wú)效。：外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)（）是外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。psenpsen當(dāng) at89s52 從外部程序?qū)嵭型獠淮a時(shí)，在每個(gè)機(jī)器周期被激

21、活兩次，而psen在方位外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將不被激活。psen/vpp：訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。為使能從 0000h 到 ffffh 的外部ea程序存儲(chǔ)器讀取指令，必須接 gnd。ea為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，應(yīng)該接 vcc。ea在 flash 編程期間，也接收 12 伏 vpp 電壓。eaxtal1：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。xtal2：振蕩器反相放大器和輸出端。2.2輸入電路輸入電路的作用是把不同量程的被測(cè)的電壓規(guī)范到 a/d 轉(zhuǎn)換器所要求的電壓值。智能化數(shù)字電壓表所采用的單片雙積分型 adc 芯片 icl7135，它要求輸入電壓 02v。本儀表設(shè)計(jì)是 0-1000v 電

22、壓，靈敏度高所以可以不加前置放大器，只需衰減器，如圖 3.1.2 所示 9m、900k、90k、和 10k 電阻構(gòu)成 1/101/100、1/1000 的衰減器。衰減輸入電路可由開(kāi)關(guān)來(lái)選擇不同的衰減率，從而切換檔位。為了能讓 cpu 自動(dòng)識(shí)別檔位，還要有圖 3.1.1 的硬件連接。2.3a/d 轉(zhuǎn)換電路a/d轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度對(duì)測(cè)量電路極其重要，它的參數(shù)關(guān)系到測(cè)量電路性能。本設(shè)計(jì)采用雙積 a/d轉(zhuǎn)換器，它的性能比較穩(wěn)定，轉(zhuǎn)換精度高，具有很高的抗干擾能力，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其缺點(diǎn)是工作速度較低。在對(duì)轉(zhuǎn)換精度要求較高，而對(duì)轉(zhuǎn)換速度要求不高的場(chǎng)合如電壓測(cè)量有廣泛的應(yīng)用。哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

23、112.3.1雙積 a/d 轉(zhuǎn)換器的工作原理雙積分式 a/d 轉(zhuǎn)換器是通過(guò)對(duì)測(cè)電壓進(jìn)行定時(shí)積分和對(duì)參考電壓進(jìn)行定值積分的兩個(gè)積分過(guò)程，來(lái)獲得被測(cè)電壓值數(shù)值的一種測(cè)量方法。它由積分器、過(guò)零比較器、計(jì)數(shù)器及邏輯控制電路構(gòu)成，基本電路原理如：圖 2-2 所示，圖中為xv被測(cè)電壓、為基準(zhǔn)電壓、位模擬開(kāi)關(guān)、r 為積分電阻、c 為積分電容、rv1s為積分器輸出電壓、為運(yùn)算放大器、為電壓比較器。ov1a2a圖 2-2 雙積 a/d轉(zhuǎn)換器工作原理雙積分式 a/d 轉(zhuǎn)換器的工作過(guò)程為：a/d 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)后，首先將輸入信號(hào)接1s到積分器上，積分器輸出一個(gè)負(fù)斜波電壓，同時(shí)計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)數(shù)。經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，計(jì)數(shù)器達(dá)到要求的

24、計(jì)數(shù)值，邏輯控制電路通過(guò)將輸入信號(hào)切換到基準(zhǔn)電壓1t1s上，積分器開(kāi)始對(duì)進(jìn)行反向積分，同時(shí)計(jì)數(shù)器從 0 開(kāi)始重新計(jì)數(shù)。由于rvrv與的極性相反，所以積分器輸出正斜波電壓。當(dāng)積分器輸出電壓過(guò)零時(shí)，xvrv比較器輸出為 0，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)。雙積分式 a/d 轉(zhuǎn)換器的工作過(guò)程波形如圖 2-3 所示。哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）12圖 2-3 雙積分 a/d 轉(zhuǎn)換器工作波形如圖所示：對(duì)輸入模擬電壓和基準(zhǔn)電壓進(jìn)行兩次積分，先對(duì)輸入模擬電壓進(jìn)行積分，將其變換成與輸入模擬電壓成正比的時(shí)間間隔t1，再利用計(jì)數(shù)器測(cè)出此時(shí)間間隔，則計(jì)數(shù)器所計(jì)的數(shù)字量就正比于輸入的模擬電壓；接著對(duì)基準(zhǔn)電壓進(jìn)行同樣的處理。在

25、常用的 a/d 轉(zhuǎn)換芯片（如 adc-0809、icl7135、icl7109等）中，icl7135 與其余幾種有所不同，它是一種四位半的雙積分 a/d 轉(zhuǎn)換器，具有精度高（精度相當(dāng)于 14 位二進(jìn)制數(shù)） 、價(jià)格低廉、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。本文介紹用單片機(jī)并行方式采集 icl7135 的數(shù)據(jù)以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)電壓表和小型智能儀表的設(shè)計(jì)方案。2.4icl7135 的應(yīng)用7135 是采用 cmos 工藝制作的單片 4 位半 a/d 轉(zhuǎn)換器，封裝形式如圖 2-4，其所轉(zhuǎn)換的數(shù)字值以多工掃描的方式輸出，只要附加譯碼器，數(shù)碼顯示器，驅(qū)動(dòng)器及電阻電容等元件，就可組成一個(gè)滿量程為 2v 的數(shù)字電壓表。icl7135

26、 的了 intersil 高精度 a/d 轉(zhuǎn)換器，其復(fù)用的 bcd 輸出和數(shù)字驅(qū)動(dòng)器，結(jié)合雙坡轉(zhuǎn)換的可靠性與1 的 20000 計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性和適合的視覺(jué)顯示數(shù)字電壓表/的 dpm 市場(chǎng)。2.0000v 充分的規(guī)模能力，自動(dòng)調(diào)零，并自動(dòng)極性相結(jié)合，真正的比例操作，幾乎理想的差分線性和真正的差分輸入。一切必要的有源器件上載有一個(gè)單一的 cmos 集成電路，除了顯示驅(qū)動(dòng)器，范圍，及時(shí)鐘。在 icl7135 匯集了前所未有的結(jié)合，精度高，通用性，和真正的經(jīng)濟(jì)。它具有自動(dòng)調(diào)零，以低于 10v，零點(diǎn)漂移小于 1v/，輸入偏置電流 10pa（最大值），并轉(zhuǎn)誤差不到一計(jì)數(shù)。多功能復(fù)用的 bcd 產(chǎn)出增加了另外

27、的幾個(gè)針腳，允許其經(jīng)營(yíng)中更復(fù)雜的系統(tǒng)。這些措施包括，哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）13overrange，underrange，run/和 busy 的線路，使它能夠接口hold電路微處理器或 uart。圖 2-4icl7135 封裝2.4.17135 主要特點(diǎn)如下：（1） 雙積型 a/d 轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換速度慢。（2） 在每次 a/d 轉(zhuǎn)換前，內(nèi)部電路都自動(dòng)進(jìn)行調(diào)零操作，可保證零點(diǎn)（3） 在常溫下的長(zhǎng)期穩(wěn)定。在 20000 字（2v 滿量程）范圍內(nèi)，保證轉(zhuǎn)換精度1 字。（4） 轉(zhuǎn)換精度 1 字相當(dāng)于 14bita/d 轉(zhuǎn)換器。（5） 具有自動(dòng)極性轉(zhuǎn)換功能。能在但極性參考電壓下對(duì)雙極性模擬輸

28、（6） 入電壓進(jìn)行 a/d 轉(zhuǎn)換，模擬電壓的范圍為 019999v。（7） 模擬出入可以是差動(dòng)信號(hào)，輸入電阻極高，輸入電流典型值 1pa。（8） 所有輸出端和 ttl 電路相容。（9） 有過(guò)量程（or）和欠量程（ur）標(biāo)志信號(hào)輸出，可用作自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換的控制信號(hào)。（10） 輸出為動(dòng)態(tài)掃描 bcd 碼（11） 對(duì)外提供六個(gè)輸入，輸出控制信號(hào)(r/h，bush，st，pol，or，ur)，因此除用于數(shù)字電壓表外，還能與異步接收/發(fā)送器、微處理器或其它控制電路連接使用。（12） 采用 28 外引線雙列直插式封裝，外引線功能端排列如圖所示。哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）142.4.2詳細(xì)功能（1）

29、自動(dòng)調(diào)零階段在自動(dòng)調(diào)零，三件事情發(fā)生。首先，輸入高，低電平斷開(kāi)的引腳和內(nèi)部短路模擬共用。其次，參考電容取決于參考電壓。第三，反饋回路是封閉的系統(tǒng)，以命令自動(dòng)調(diào)零電容 caz，以補(bǔ)償偏移電壓的緩沖放大器，集成和比較。由于比較包括在循環(huán)，自動(dòng)調(diào)零的準(zhǔn)確性是有限的唯一的噪音系統(tǒng)。在任何情況下，系統(tǒng)補(bǔ)償輸入小于 10uv。（2）信號(hào)整合階段在信號(hào)集成期間，自動(dòng)調(diào)零回路被打開(kāi)，內(nèi)部短路被刪除，和內(nèi)部輸入高，低電平連接到外部引腳。該轉(zhuǎn)換器則集成了差分電壓 hi 和 lo 之間固定的時(shí)間。這個(gè)差動(dòng)電壓可在廣泛的共模范圍內(nèi)；在一個(gè)伏供應(yīng)。另一方面，在輸入信號(hào)沒(méi)有恢復(fù)對(duì)轉(zhuǎn)換電源供應(yīng)器，lo 束縛于模擬共用建立正

30、確的共模電壓。在這一階段結(jié)束時(shí)，極性綜合信號(hào)鎖存到極性 f/f。（3）非整合階段第三階段是非整合或參考整合。輸入低電平是內(nèi)部連接到模擬共用和高電平輸入是連接整個(gè)放電的參考電容。電路芯片內(nèi)確保電容器將與正確的極性，導(dǎo)致積分輸出返回到零。所需的時(shí)間輸出返回到零正比于輸入信號(hào)。（4）零積分階段最后階段是零積分。第一點(diǎn)，輸入低電平是短路模擬共用。第二點(diǎn)，反饋回路是封閉的系統(tǒng)，以高投入，導(dǎo)致集成輸出返回到零。正常情況下，這一階段持續(xù)從 100 至 200 時(shí)鐘脈沖，但經(jīng)過(guò)一個(gè)過(guò)載轉(zhuǎn)換，這是擴(kuò)大到 6200 時(shí)鐘脈沖。（5）差分輸入輸入可以接受差動(dòng)電壓范圍內(nèi)的任意位置共模范圍內(nèi)的輸入放大器；或具體從以下

31、0.5v 的積極供應(yīng) 1v 的上述消極供應(yīng)。在此范圍內(nèi)的系統(tǒng)有一個(gè) cmrr為八六分貝典型。然而，由于集成波動(dòng)也與共模電壓，必須謹(jǐn)慎行使，以確保集成輸出不飽和。最壞情況下的條件將是一個(gè)大型的積極共模電壓接近負(fù)全面差分輸入電壓。負(fù)輸入信號(hào)驅(qū)動(dòng)器的集成時(shí)，最積極的已經(jīng)使用了積極的共模電壓。對(duì)于這些關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用的集成揮桿可以減少到低于建議 4v 的全面展開(kāi)與一些損失的準(zhǔn)確性。輸出的積分可以在 0.3v 擺動(dòng)都供應(yīng)不喪失線性。（6）模擬共用模擬共用的是用作低電平輸入回報(bào)在自動(dòng)調(diào)零和非整合。如果 inlo 不同于模擬共用，一個(gè)共同的模電壓存在于該系統(tǒng)，并照顧了良好的 cmrr 為轉(zhuǎn)換。然而，在大多數(shù)應(yīng)用

32、 inlo 將在一個(gè)固定的已知電壓（電源供應(yīng)器常見(jiàn)的實(shí)例） 。在此應(yīng)用，模擬共用應(yīng)當(dāng)并列的相同點(diǎn)，從而消除了共模電壓的轉(zhuǎn)換器。參考電壓是參照模擬共用。哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）152.4.37135 數(shù)字部分?jǐn)?shù)字部分主要由計(jì)數(shù)器、鎖存器、多路開(kāi)關(guān)及控制邏輯電路等組成。7135 一次 a/d 轉(zhuǎn)換周期分為四個(gè)階段：（1）自動(dòng)調(diào)零（az） ；（2）被測(cè)電壓積分（int） ；（3）基準(zhǔn)電壓反積分（de） ；（4）積分回零（zi） 。具體內(nèi)部轉(zhuǎn)換過(guò)程這里不做祥細(xì)介紹，主要介紹引腳的使用。r/h（25 腳）當(dāng) r/h=“1” （該端懸空時(shí)為“1” ）時(shí)，7135 處于連續(xù)轉(zhuǎn)換狀態(tài)，每 4000

33、2 個(gè)時(shí)鐘周期完成一次 a/d 轉(zhuǎn)換。若 r/h 由“1”變“0” ，則 7135 在完成本次 a/d 轉(zhuǎn)換后進(jìn)入保持狀態(tài)，此時(shí)輸出為最后一次轉(zhuǎn)換結(jié)果，不受輸入電壓變化的影響。因此利用 r/h 端的功能可以使數(shù)據(jù)有保持功能。若把 r/h 端用作啟動(dòng)功能時(shí)，只要在該端輸入一個(gè)正脈沖（寬度300ns） ，轉(zhuǎn)換器就從 az 階段開(kāi)始進(jìn)行 a/d 轉(zhuǎn)換。注意：第一次轉(zhuǎn)換周期中的 az 階段時(shí)間為 9001-10001 個(gè)時(shí)鐘脈沖，這是由于啟動(dòng)脈沖和內(nèi)部計(jì)數(shù)器狀態(tài)不同步造成的。（26 腳）每次 a/d 轉(zhuǎn)換周期結(jié)束后，st 端都輸出 5 個(gè)負(fù)脈沖，其輸出時(shí)st間對(duì)應(yīng)在每個(gè)周期開(kāi)始時(shí)的 5 個(gè)位選信號(hào)正脈

34、沖的中間，st 負(fù)脈沖寬度等于 1/2時(shí)鐘周期第一個(gè) st 負(fù)脈沖在上次轉(zhuǎn)換周期結(jié)束后 101 個(gè)時(shí)鐘周期產(chǎn)生。因?yàn)槊總€(gè)選信號(hào)（d5-d1）的正脈沖寬度為 200 個(gè)時(shí)鐘周期（只有 az 和de 階段開(kāi)始時(shí)的第一個(gè) d5 的脈沖寬度為 201 個(gè) clk周期）所以 st 負(fù)脈沖之間相隔也是 200 個(gè)時(shí)鐘周期。需要注意的是，若上一周期為保持狀態(tài)（r/h=“0”）則 st 無(wú)脈沖信號(hào)輸出。st 信號(hào)主要用來(lái)控制將轉(zhuǎn)換結(jié)果向外部鎖存器、uarts或微處理器進(jìn)行傳送。busy（21 腳）在雙積分階段（int+de） ，busy 為高電平其余時(shí)為低電平。因此利用 busy 功能，可以實(shí)現(xiàn) a/d 轉(zhuǎn)換

35、結(jié)果的遠(yuǎn)距離雙線傳送，其還原方法是將 busy 和 clk“與”后來(lái)計(jì)數(shù)器，再減去 10001 就可得到原來(lái)的轉(zhuǎn)換結(jié)果。or（27 腳）當(dāng)輸入電壓超出量程范圍（20000） ，or 將會(huì)變高該信號(hào)在busy 信號(hào)結(jié)束時(shí)變高。在 de 階段開(kāi)始時(shí)變低。ur（28 腳）當(dāng)輸入電壓等于或低于滿量程的 9%（讀數(shù)為 1800）則一當(dāng)bust 信號(hào)結(jié)束，ur 將會(huì)變高。該信號(hào)在 int 階段開(kāi)始時(shí)變低。pol（23 腳）該信號(hào)用來(lái)指示輸入電壓的極性。當(dāng)輸入電壓為正則 pol 等于“1” ，反之則等于“0” 。該信號(hào) de 階段開(kāi)始時(shí)變化，并維持一個(gè) a/d 轉(zhuǎn)換調(diào)期。哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

36、16位驅(qū)動(dòng)信號(hào) d5、d4、d3、d2、d1（12、17、18、19、20 腳）每一位驅(qū)動(dòng)信號(hào)分別輸出一個(gè)正脈沖信號(hào)，脈沖寬度為 200 個(gè)時(shí)鐘周期，其中 d5 對(duì)應(yīng)萬(wàn)位選通，以下依次為千、百、十、個(gè)位。在正常輸入情況下，d5-d1 輸出連續(xù)脈沖。當(dāng)輸入電壓過(guò)量程時(shí)，d5-d1 在 az 階段開(kāi)始時(shí)只分別輸出一個(gè)脈沖，然后都處于低電平，直至 de 階段開(kāi)始時(shí)才輸出連續(xù)脈沖。利用這個(gè)特性，可使得顯示器件在過(guò)程時(shí)產(chǎn)生一亮一暗的直觀現(xiàn)象。b8、b4、b2、b1（16、15、14、13 腳）該四端為轉(zhuǎn)換結(jié)果 bcd 碼輸出，采用動(dòng)態(tài)掃描輸出方式，即當(dāng)位選信號(hào) d5=“1”時(shí)，該四端的信號(hào)為萬(wàn)位數(shù)的內(nèi)容

37、，d4=“1”時(shí)為千位數(shù)內(nèi)容，其余依次類推在個(gè)、十、百、千四位數(shù)的內(nèi)容輸出時(shí)，bcd 碼范圍為 0000-1001 對(duì)于萬(wàn)位數(shù)只有 0 和 1 兩種狀態(tài)，所以其輸出的 bcd 碼為“0000”和“0001” 。當(dāng)輸入電壓過(guò)量程時(shí)，各位數(shù)輸出全部為零，這一點(diǎn)在使用時(shí)應(yīng)注意。最后還要說(shuō)明一點(diǎn)，由于數(shù)字部分以 dgng 端作為接地端，所以所有輸出端輸出電平以 dgng 作為相對(duì)參考點(diǎn)?；鶞?zhǔn)電壓，基準(zhǔn)電壓的輸入必須對(duì)于模擬公共端 com 是正電壓。2.4.4與單片機(jī)系統(tǒng)的串行連接在 icl7135 與單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行連接時(shí)，如圖 2-5，使用并行采集方式，要連接 bcd 碼數(shù)據(jù)輸出線，可以將 icl71

38、35 的/stb 信號(hào)接至 at89s52 的p3.2（int0） 。圖 2-5icl7135 與單片機(jī)連接哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）17icl7135 需要外部的時(shí)鐘信號(hào)，本設(shè)計(jì)采用 cd4060 來(lái)對(duì) 4m 信號(hào)進(jìn)行 32 分頻得到 125khz 的時(shí)鐘信號(hào)，如圖 2-6。cd4060 計(jì)數(shù)為 14 級(jí) 2 進(jìn)制計(jì)數(shù)器，在數(shù)字集成電路中可實(shí)現(xiàn)的分頻次數(shù)最高，而且 cd4060 包含振蕩電路所需的非門，使用更為方便。圖 2-6cd4060 分頻連接圖2.5cd4060 的相關(guān)資料2.5.1cd4060 的描述與特征該 cd4060 是 14 級(jí)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。封裝如圖 2-7。計(jì)數(shù)器

39、是一項(xiàng)先進(jìn)的負(fù)面一個(gè)過(guò)渡的每一個(gè)時(shí)鐘脈沖。該計(jì)數(shù)器復(fù)位到零狀態(tài)的一個(gè)邏輯“1”在復(fù)位輸入獨(dú)立的時(shí)鐘。其特征如下：（1） 電源電壓范圍：3v15v（2） 高抗干擾：0.45vdd（典型值）（3） 低功耗 ttl 兼容性：可以驅(qū)動(dòng) 2 片 74l 系列芯片或驅(qū)動(dòng) 1 片 74ls 系列芯片（4） 中等高速運(yùn)轉(zhuǎn)：在電壓=10v 時(shí)，具有 8mhz 典型。（5） 施密特觸發(fā)器的時(shí)鐘輸入哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）18圖 2-7cd4060 封裝2.6icl7660s的功能與作用2.6.1icl7660s 簡(jiǎn)介如圖 2-8，該 icl7660s 超電壓轉(zhuǎn)換器是一個(gè)單片電路 cmos 電壓轉(zhuǎn)換 i

40、c，保證顯著的性能優(yōu)于其他類似裝置。這是一個(gè)直接替換工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 icl7660 提供了一個(gè)擴(kuò)大經(jīng)營(yíng)范圍的電源電壓高達(dá) 12v，低電源電流。無(wú)需外部二極管所需的icl7660s。此外，高頻升壓腳已被納入，使用戶能夠?qū)崿F(xiàn)較低的輸出阻抗，盡管使用較小的電容器。圖 2-8icl7660s 引腳所有改進(jìn)中所強(qiáng)調(diào)的電氣規(guī)格一節(jié)。關(guān)鍵參數(shù)都保證在整個(gè)商業(yè)，工業(yè)和軍事溫度范圍內(nèi)工作。icl7660s 執(zhí)行的電源電壓轉(zhuǎn)換從積極的消極的輸入電壓范圍 1.5v 至 12v 的，因此互補(bǔ)的輸出電壓-1.5v-12v 的。只有 2 個(gè)非關(guān)鍵外部電哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）19容器所需要的電荷泵和負(fù)責(zé)水庫(kù)的功能

41、。該 icl7660s 可以連接到作為一個(gè)電壓倍增，并會(huì)產(chǎn)生高達(dá) 22.8v 的 12v 輸入。它也可以被用來(lái)作為電壓倍增器或分壓器。該芯片包含了一系列直流電源穩(wěn)壓器，rc 振蕩器，電壓電平轉(zhuǎn)換器，4 個(gè)輸出功率 mos 開(kāi)關(guān)。振蕩器，當(dāng)卸下，振蕩的標(biāo)稱頻率為 10khz 時(shí)輸入電源電壓為 5.0v。這頻率可降低，增加了一個(gè)外部電容器的“振蕩”終端或振蕩器，可過(guò)驅(qū)動(dòng)一個(gè)外部時(shí)鐘。的“呂”終端可與地線繞過(guò)內(nèi)部一系列調(diào)節(jié)和改善低電壓（lv）號(hào)行動(dòng)。在高電壓（3.5v 至 12v）中，lv 是左浮動(dòng)，以防止閉鎖裝置。2.6.2icl7660s 的特點(diǎn)（1） 保證較低的最大供應(yīng)電流為所有的溫度范圍；（

42、2） 寬工作電壓范圍 1.5v 至 12v 的；（3） 100測(cè)試在 3v；（4） 無(wú)需外部二極管的溫度和電壓范圍；（5） 推動(dòng)針腳（針 1）即：更高的開(kāi)關(guān)頻率；（6） 保證最低限度的電源效率達(dá) 96；（7） 改進(jìn)的最小開(kāi)路電壓轉(zhuǎn)換效率為 99；（8） 改善可控硅閉鎖保護(hù)；（9） 從+5v 邏輯電源到5v 的輸出的簡(jiǎn)易轉(zhuǎn)換；（10） 簡(jiǎn)單的乘法輸出電壓 vout=（-）n vin；（11） 易用-只需要 2 個(gè)外接非關(guān)鍵無(wú)源器件；（12） 改進(jìn)的直接替換工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。icl7660 和其他設(shè)備的第二個(gè)源器件的應(yīng)用；（13） 簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)換+5v 至5v；（14） 乘法輸出電壓=n vin；（15） 負(fù)

43、極供給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和儀器儀表；2.7液晶顯示部分顯示接口用來(lái)顯示系統(tǒng)的狀態(tài)，命令或采集的電壓數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)顯示部分用的是 lcd 液晶模塊，采用一個(gè) 161 的字符型液晶顯示模塊，點(diǎn)陣圖形式液晶由 m 行n 列個(gè)顯示單元組成，假設(shè) lcd 顯示屏有 64 行，每行有 128 列，每 8 列對(duì)應(yīng) 1 個(gè)字節(jié)的 8 個(gè)位，即每行由 16 字節(jié)，共 168=128個(gè)點(diǎn)組成，屏上 6416 個(gè)顯示單元和顯示 ram 區(qū) 1024 個(gè)字節(jié)相對(duì)應(yīng)，每一字節(jié)的內(nèi)容和屏上相應(yīng)位置的亮暗對(duì)應(yīng)。一個(gè)字符由 68 或 88 點(diǎn)陣組成，即要找到哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）20和屏上某幾個(gè)位置對(duì)應(yīng)的顯示ram 區(qū)

44、的 8 個(gè)字節(jié)，并且要使每個(gè)字節(jié)的不同的位為1，其它的為0，為1的點(diǎn)亮為0的點(diǎn)暗，這樣一來(lái)就組成某個(gè)字符。但對(duì)于內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器來(lái)說(shuō)，顯示字符就比較簡(jiǎn)單了，可讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在 lcd 上開(kāi)始顯示的行列號(hào)及每行的列數(shù)找出顯示ram 對(duì)應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)在此送上該字符對(duì)應(yīng)的代碼即可。2.7.11601 使用說(shuō)明如圖 2-9：圖 2-91601 引腳圖表 2-3lcd1601 液晶模塊的引腳引腳符號(hào)功能說(shuō)明1gnd接地2vcc5v3vl驅(qū)動(dòng) lcd，一般將此腳接地4rs寄存器選擇0：指令寄存器（write）busyflag，位址計(jì)數(shù)器（read）1：數(shù)據(jù)寄存器（write，rea

45、d）5r/wread/write 選擇1：read0：wtite6e讀寫使能（下降沿使能）7db0低 4 位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線8db19db210db311db412db513db614db7高 4 位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線另外 db7 也是一個(gè) busyflag寄存器選擇，如表 2-4 所示：哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）21表 2-4寄存器選擇控制線操作rsr/w操作說(shuō)明00寫入指令寄存器（清除屏幕等）01讀 busyflag(db7)，以及讀取位址計(jì)數(shù)器（db0db6)值10寫入數(shù)據(jù)寄存器（顯示各字型等）11從數(shù)據(jù)寄存器讀取數(shù)據(jù)busyflag(db7):在此位未被清除為“0”時(shí)，lc

46、d 將無(wú)法再處理其他指令要求。顯示地址：如表 2-5，內(nèi)部地址計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)地址：sb7=0(db0db6)第一行 00、01、02等，第二行 40、41、42等，可配合檢測(cè) db7=1(rs=0，r/w=1)讀取目前顯示字的地址，判斷是否需要換行。表 2-5lcd1601161顯示字的地址1234567891011121314151600010203040506074041424344454647外部地址：db7=1，亦即 80h內(nèi)部計(jì)數(shù)地址，可以用此方式將字顯示在某一位置。lcd 各地址列舉如表 2-6：表 2-6lcd1601161顯示字的外部地址123456789101112131415

47、168081828384858687c0c1c2c3c4c5c6c7哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）22表 2-7lcd1601 的指令組指令設(shè)置碼說(shuō)明rsr/wd7d6d5d4d3d2d1d0清除顯示幕000000000*光標(biāo)回到原點(diǎn)000000001*進(jìn)入模式設(shè)定00000001i/ds顯示幕 on/off0000001dcb移位000001s/cr/l*功能設(shè)定00001dlnf*字發(fā)生器地址設(shè)定0001agc設(shè)置顯示地址0001add忙碌標(biāo)志位 bf001bf顯示數(shù)據(jù)10寫入數(shù)據(jù)讀取數(shù)據(jù)11讀取數(shù)據(jù)i/di/d=1表示加 1，i/d=0表示減 1ss=1表示顯示幕 ons=0 表示

48、 offdd=1表示顯示屏幕 ond=0 表示顯示屏幕 offcc=1表示光標(biāo) onc=0 表示光標(biāo) offbb=1表示閃爍 onb=0 表示顯示閃爍 offs/cs/c=1 表示顯示屏幕移位s/c=0 光標(biāo)移位r/lr/l=1 表示右移r/l=0 表示左移dldl=1 表示 8 位dl=0 表示 4 位ff=1 表示 510 點(diǎn)矩陣f=0 表示 57 點(diǎn)矩陣nn=1 表示 2 行顯示行n=0 表示 1 行顯示行bfbf=1:內(nèi)部正在動(dòng)作bf=0:可接收指令或數(shù)據(jù)碼2.7.2液晶顯示部分與 89s52 的接口如圖 2-10，用 89s52 的 p2 口作為數(shù)據(jù)線，用 p01、p02、p03 分

49、別作為 lcd 的 e、r/w、rs。其中 e 是下降沿觸發(fā)的片選信號(hào) r/w 是讀寫信號(hào)，rs是寄存器選擇信號(hào)本模塊設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：顯示模塊初始化：首先清屏，再設(shè)置接口數(shù)據(jù)位為 8 位，顯示行數(shù)為 1 行字型為 57 點(diǎn)陣，然后設(shè)置為整體顯示，取消光標(biāo)和字體閃爍，最后設(shè)置為正向增量方式且不移位。向 lcd 的顯示緩沖區(qū)中送字符，程序中采用 2 個(gè)字符數(shù)組，一個(gè)顯示字符，另一個(gè)顯示電壓數(shù)據(jù)，要顯示的字符或數(shù)據(jù)被送到相應(yīng)的數(shù)組中，完成后再統(tǒng)一顯示首先取一個(gè)要顯示的字符或數(shù)據(jù)送到 lcd 的顯示緩沖區(qū)，程序延時(shí) 2.5ms，判斷是否夠顯示的個(gè)數(shù)，不夠則地址加一取下一個(gè)要顯示的字符或數(shù)據(jù)。哈爾濱石油學(xué)

50、院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）23圖 2-10lcd 與單片機(jī)連接圖以下是 lcd1601 驅(qū)動(dòng)測(cè)試程序：rsequp0.1rwequp0.2eequp0.3org0000hmovp2，#00000001b； 清屏acallenablemovp2，#00000001b； 清屏acallenablemovp2，#00111000b； 顯示功能acallenablemovp2，#00001111b ； 顯示開(kāi)關(guān)控制acallenablemovp2，#00000110b ； 輸入模式acallenablemovp2，#0c0h； 數(shù)據(jù)存貯器地址acallenablemovp2，#01000001b ； a

51、scii 碼setbrsclrrwclreacalldelaysetbeajmp$enable:clrrs；送命令哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）24clrrwclreacalldelaysetberetdelay:movp0，#0ffhclrrssetbrwclrenopsetbejbp0.7，delay；判斷忙標(biāo)志retend2.8本章小結(jié)本章主要介紹了本次設(shè)計(jì)所用的硬件組成部分，其中包括單片機(jī)at89s52、a/d 轉(zhuǎn)換器 ict7135、二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 cd4060、超電壓轉(zhuǎn)換器ict7660s、lcd 液晶模塊。并與此同時(shí)說(shuō)明了他們之間如何連接與使用。哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（

52、論文）25第 3 章系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)8051 系列單片機(jī)開(kāi)發(fā)工具keil software它的 8051 開(kāi)發(fā)工具提供很多程序，你可以用它來(lái)編譯你的 c 源碼，匯編你的匯編程序，連接和重定位你的目標(biāo)文件和庫(kù)文件，穿件 hex 文件，調(diào)試你的目標(biāo)程序。3.1主程序設(shè)計(jì)icl7135 a/d 與單片機(jī)連接電路的軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)的程序流程圖如圖 3-1 所示。主程序一開(kāi)始運(yùn)行則設(shè)置堆棧起始地址為 70h，設(shè)置中斷寄存器，用來(lái)對(duì)icl7135 的中斷進(jìn)行計(jì)數(shù)，每 5 次后清零，完成一次數(shù)據(jù)采集工作，然后設(shè)置icl7135 的 stb 端的中斷的優(yōu)先級(jí)。緊接著 lcdm1601b 進(jìn)行一次清屏，使其各個(gè)指令、

53、數(shù)據(jù)寄存器的值進(jìn)行清空，屏幕不顯示任何字符。以前面對(duì) 1601b 的介紹，只要將 01h 送到數(shù)據(jù)總線，使 rs=0，r/w=0，e 有個(gè)下降沿的脈沖就可以完成清屏工作。用以下指令實(shí)現(xiàn) movp2，#01h；送到數(shù)據(jù) db7-db0，調(diào)用子程序enable。由于下降沿時(shí)，內(nèi)部數(shù)據(jù)要送到 ram 區(qū)，所以要有一個(gè)延時(shí)子程序，使這個(gè)下降沿持續(xù) 25 毫秒。內(nèi)部 ram 有指令代碼后就開(kāi)始對(duì) ram 進(jìn)行清零，所以屏幕原有的字符將被清除。接著對(duì) 1601 進(jìn)行功能的設(shè)定。movp2，#01111000b，按表 345 來(lái)看是設(shè)定顯示器按 2 行顯示，每行 8 位，57點(diǎn)陣。調(diào)用一次子程序 enabl

54、e 程序，寫入 cpu 的指令寄存器中。每次向lcdm 中寫入一個(gè)指令，就調(diào)用一次 enable，然后再對(duì)顯示器進(jìn)行閃爍、光標(biāo)等功能進(jìn)行設(shè)定。顯示器的 ram 地址按加 1 法進(jìn)行讀寫。再設(shè)定第一行字符，也就是“voltage” 的顯示地址 80h。字符“voltage” 的 table 表地址送到dptr 中，然后調(diào)用遠(yuǎn)程查表命令，依次把數(shù)據(jù)送到 p2 口，這時(shí)再調(diào)用子程序write3，使 lcd1601 的 rs=1，r/w=0 使使能端 e 產(chǎn)生一個(gè)下降沿脈沖，將數(shù)據(jù)送入到數(shù)據(jù)寄存器中，接下來(lái)執(zhí)行子程序 display1，它的主要功能是將table 表中的字符輸出到 lcd 中去。調(diào)定好顯示字符數(shù)即遠(yuǎn)程查表的次數(shù)，就開(kāi)始查表了。哈爾濱石油學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）26開(kāi)始設(shè)置堆棧設(shè)置顯示器設(shè)置第一行的位置顯示第二行的位置顯示字符顯示電壓數(shù)據(jù)圖 3-1主程序流程圖例如第一個(gè)字符“v”的 ascii 碼是 56h，就將這個(gè)碼送到 p2 口，再調(diào)用使能數(shù)據(jù)子程序，使 rs=1（數(shù)據(jù)區(qū)使能）寫入顯示數(shù)據(jù)區(qū)，r/w=0 表示寫，e=來(lái)個(gè)下降沿延時(shí) 2.5 毫秒，使數(shù)據(jù)寫入