畢業(yè)設(shè)計（論文）基于adc0809液晶顯示的數(shù)字電壓表設(shè)計

目錄摘要 I前言 I1主要元器件的介紹和本系統(tǒng)的選擇 1常用單片機(jī)的特點比較及本設(shè)計單片機(jī)的選擇 11.5LCD1602使用說明 11.6常用的A/D芯片簡介 11.7ADC0809引腳結(jié)構(gòu)功能說明 12總體設(shè)計及硬件電路模塊功能簡介 12.1技術(shù)要求： 12.2設(shè)計方案： 12.3系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計 12.4單片機(jī)系統(tǒng) 12.5數(shù)模轉(zhuǎn)換系統(tǒng) 12.6時鐘電路 12.7復(fù)位電路 12..8顯示電路設(shè)計 13電壓表系統(tǒng)電路的制做 13.1繪制電路板 13.2銅板的轉(zhuǎn)印、腐蝕、鉆孔、焊接 13.3焊接好后的電壓表系統(tǒng) 13.4動手制作心得 14系統(tǒng)的調(diào)試 14.1硬件調(diào)試 14.2軟件件調(diào)試 14.3軟硬聯(lián)調(diào) 15數(shù)據(jù)結(jié)果分析 15.1系統(tǒng)調(diào)試和校準(zhǔn) 15.2測試數(shù)據(jù) 1總結(jié) 1致謝 1參考文獻(xiàn) 1附件一（系統(tǒng)電路原理圖） 1附件二（電壓表系統(tǒng)程序） 1基于ADC0809液晶顯示的數(shù)字電壓表設(shè)計XXX摘要單片機(jī)是一種集成電路芯片，采用超大規(guī)模技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力(的微處理器(CPU)。隨著單片機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，各種單片機(jī)蜂擁而至，單片機(jī)技術(shù)已成為一個國家現(xiàn)代化科技水平的重要標(biāo)志。單片機(jī)可單獨地完成現(xiàn)代工業(yè)控制所要求的智能化控制功能，這是單片機(jī)最大的特征。單片機(jī)控制系統(tǒng)能夠取代以前利用復(fù)雜電子線路或數(shù)字電路構(gòu)成的控制系統(tǒng)，可以軟件控制來實現(xiàn)，并能夠?qū)崿F(xiàn)智能化?，F(xiàn)在單片機(jī)控制范疇無所不在，例如通信產(chǎn)品、家用電器、智能儀器儀表、過程控制和專用控制裝置等等，單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。本畢業(yè)設(shè)計的課題是“數(shù)字電壓表的設(shè)計”。主要考核我們對單片機(jī)技術(shù)，編程能力等方面的情況。觀察獨立分析、設(shè)計單片機(jī)的能力，以及實際編程技能。本課題主要解決A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理及顯示控制等三個模塊?？刂葡到y(tǒng)采用AT單片機(jī)，A/D轉(zhuǎn)換采用ADC0809。關(guān)鍵詞：AT89S52ADC0809lcd1602數(shù)字電壓表前言數(shù)字電壓表出現(xiàn)在50年代初，60年代末發(fā)起來的電壓測量儀表，簡稱DVM，它采用的是數(shù)字化測量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量，也就是連續(xù)的電壓值轉(zhuǎn)變?yōu)椴贿B續(xù)的數(shù)字量，加以數(shù)字處理然后再通過顯示器件顯示。這種電子測量的儀表之所以出現(xiàn)，一方面是由于電子計算機(jī)的應(yīng)用逐漸推廣到系統(tǒng)的自動控制信實驗研究的領(lǐng)域，提出了將各種被觀察量或被控制量轉(zhuǎn)換成數(shù)碼的要求，即為了實時控制及數(shù)據(jù)處理的需要；另一方面，也是電子計算機(jī)的發(fā)展，帶動了脈沖數(shù)字電路技術(shù)的進(jìn)步，為數(shù)字化儀表的出現(xiàn)提供了條件。所以，數(shù)字化測理儀表的產(chǎn)生與發(fā)展與電子計算機(jī)的發(fā)展是密切相關(guān)的；同時，為革新電子測量中的煩鎖和陳舊方式也催促了它的飛速發(fā)展，如今，它又成為向智能化儀表發(fā)展的必要橋梁。如今，數(shù)字電壓表已絕大部分已取代了傳統(tǒng)的模擬指針式電壓表。因為傳統(tǒng)的模擬指針式電壓表功能單一，精度低，讀數(shù)的時候也非常不方便，很容易出錯。而采用單片機(jī)的數(shù)字電壓表由于測量精度高，速度快，讀數(shù)時也非常的方便，抗干擾能力強(qiáng)，可擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)點已被廣泛的應(yīng)用于電子及電工的測量，工業(yè)自動化儀表，自動測試系統(tǒng)等智能化測量領(lǐng)域。顯示出強(qiáng)大的生命力。數(shù)字電壓表最初是伺服步進(jìn)電子管比較式，其優(yōu)點是準(zhǔn)確度比較高，但是采樣速度慢，重量達(dá)幾十公斤，體積大。繼之出現(xiàn)了斜波式電壓表，它的速度方面稍有提高，但是準(zhǔn)確度低，穩(wěn)定性差，再后來出現(xiàn)了比較式儀表改進(jìn)逐次漸近式結(jié)構(gòu)，它不僅保持了比較式準(zhǔn)確度高的優(yōu)點，而且速度也有了很大的提高，但它有一缺點是抗干擾能力差，很容易受到外界各種因素的影響。隨后，在斜波式的基礎(chǔ)上雙引伸出階梯波式，它的唯一的進(jìn)步是成本降低了，可是準(zhǔn)確寬，速以及抗干擾能力都未能提高。而現(xiàn)在，數(shù)字電壓表的發(fā)展已經(jīng)是非常的成熟，就原理來講，它從原來的一，二種已發(fā)展到多種，在功能上講，則從測單一參數(shù)發(fā)展到能測多種參數(shù)；從制作元件來看，發(fā)展到了集成電路，準(zhǔn)確度已經(jīng)有了很大的提高，精度高達(dá)1NV；讀數(shù)每秒幾萬次，而相對以前，它的價格也有了降低了很多。目前實現(xiàn)電壓數(shù)字化測量的方法仍然模-數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換的方法。而數(shù)字電壓表種類繁多，型號新異，目前國際仍未有統(tǒng)一的分類方法。在電量的測量中，電壓、電流和頻率是最基本的三個被測量。其中，電壓量的測量最為經(jīng)常。而且隨著電子技術(shù)的發(fā)展，更是經(jīng)常需要測量高精度的電壓，所以數(shù)字電壓表就成為一種必不可少的測量儀器。另外，由于數(shù)字式儀器具有讀數(shù)準(zhǔn)確方便、精度高、誤差小、靈敏度高和分辨率高、測量速度快等特點而倍受用戶青睞，數(shù)字式電壓表就是基于這種需求而發(fā)展起來的.1主要元器件的介紹和本系統(tǒng)的選擇常用單片機(jī)的特點比較及本設(shè)計單片機(jī)的選擇單片機(jī)是指一個集成在一塊芯片上的完整計算機(jī)系統(tǒng)，具有一個完整計算機(jī)所需要的大部分部件：CPU，內(nèi)存，總線系統(tǒng)等。而目前常用的單片機(jī)的8位有51系列單片機(jī)，AVR單片機(jī)，PIC單片機(jī)。應(yīng)用最廣的8位單片機(jī)還是intel的51系列單片機(jī)。51系列單片機(jī)的特點是：硬件結(jié)構(gòu)合理，指令系統(tǒng)規(guī)范，加之生產(chǎn)歷史悠久，世界有許多芯片公司都買了51的芯片核心專利技術(shù)，并在其基礎(chǔ)上擴(kuò)充其性能，使得芯片的運行速度變得更快，性價比更高。AVR單片機(jī)是atmel公司推出較新的單片機(jī)，它的顯著特點是：高性能，低功能，高速度，指令單周期為主，但性格方面比51單片機(jī)要高。有專門的I/O方向寄存器。雖然有轉(zhuǎn)強(qiáng)的驅(qū)動電壓，但I(xiàn)/O口使用不比51單片機(jī)方便。PIC單片機(jī)系列是美國微芯公司的產(chǎn)品，也是市面上增長最快的單片機(jī)之一，屬精簡指令集單片機(jī)，其特點是：高速度，高性能，但在性格方面比51單片機(jī)要高，也有專門的I/O方向寄存器，I/O口使用不比51單片機(jī)方便。綜合以上各種單片機(jī)的基本性能及本設(shè)計的滿足需要，我們將選擇51系列單片機(jī)。1.2AT89S52單片機(jī)性能簡介單片機(jī)采用MCS-51系列單片機(jī)。由ATMEL公司生產(chǎn)的AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在線系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、有效的解決方案。AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門狗定時器，2個數(shù)據(jù)指針，三個16位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。而且，它還具有一個看門狗（WDT）定時/計數(shù)器，如果程序沒有正常工作，就會強(qiáng)制整個系統(tǒng)復(fù)位，還可以在程序陷入死循環(huán)的時候，讓單片機(jī)復(fù)位而不用整個系統(tǒng)斷電，從而保護(hù)你的硬件電路。AT89S52有40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時內(nèi)含2個外中斷口，2個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。其將通用的微處理器和Flash存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的Flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本。其芯片外觀及引腳圖如下：1.3單片機(jī)管腳說明VCC：供電電壓。GND：接地。P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時，P0口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。P1口：P1口是一個內(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，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。P2口：P2口為一個內(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TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時，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，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)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個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口也可作為AT89S52的一些特殊功能口，如下表所示：表2.1AT89S52引腳功能表管腳備選功能P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）P3.2/INT0（外部中斷0）P3.3/INT1（外部中斷1）P3.4T0（記時器0外部輸入）P3.5T1（記時器1外部輸入）P3.6/WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）P3.7/RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機(jī)器周期的高電平時間。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時，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，置位無效。/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。1.4常用顯示器件簡介本次設(shè)計中有顯示模塊，而常用的顯示器件比較多，有數(shù)碼管，LED點陣，1602液晶，12864液晶等。1602液晶是工業(yè)字符型液晶，能夠同時顯示16*2即32個字符。1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器已經(jīng)存儲了160個不同的點陣字符圖形，這些字這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼。使用時直接編寫軟件程序按一定的時序驅(qū)動即可。它的特點是顯示字跡清楚，價格相對便宜。1.5LCD1602使用說明圖2.4.1.11601引腳圖1602液晶模塊引腳說明引腳符號功能說明1GND接地2Vcc＋5V3VL驅(qū)動LCD，一般將此腳接地4RS寄存器選擇0：指令寄存器（WRITE）Busyflag,位址計數(shù)器（READ）1：數(shù)據(jù)寄存器（WRITE,READ）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8DB19DB210DB311DB4高4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線另外DB7也是一個Busyflag12DB513DB614DB7表2.4.1.1LCD1601液晶模塊的引腳寄存器選擇，如表所示：表2.4.1.2寄存器選擇控制線操作RSR/W操作說明00寫入指令寄存器（清除屏幕…等）01讀Busyflag(DB7),以及讀取位址計數(shù)器（DB0~DB6)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，LCD將無法再處理其他指令要求。(1)顯示地址：內(nèi)部地址計數(shù)器的計數(shù)地址：SB7=0(DB0～DB6)第一行00、01、02……等，第二行40、41、42……等，可配合檢測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2.4.1.3LCD160116×1顯示字的地址1234567891011121314151600010203040506074041424344454647(2)外部地址：DB7=1,亦即80H＋內(nèi)部計數(shù)地址，可以用此方式將字顯示在某一位置。LCD各地址列舉如下表：表2.4.1.4LCD160116×1顯示字的外部地址16×116字1行1601123456789101112131415168081828384858687C0C1C2C3C4C5C6C7表2.4.1.5LCD1601的指令組指令說明設(shè)置碼RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D0清除顯示幕000000000*光標(biāo)回到原點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5×10點矩陣F=0表示5×7點矩陣NN=1表示2行顯示行N=0表示1行顯示行BFBF=1:內(nèi)部正在動作BF=0:可接收指令或數(shù)據(jù)碼1.6常用的A/D芯片簡介常用的A/D芯片有AD0809，AD0832，TLC2543C等幾種。下面簡單介紹一下這三種芯片。AD0809是8位逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器，它是由一個8路的模擬開關(guān)、一個地址鎖存譯碼器、一個A/D轉(zhuǎn)換器和一個三態(tài)輸出鎖存器組成。多路開關(guān)可選通8個模擬通道，允許8路模擬量分時輸入，共用A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。些A/D轉(zhuǎn)換器是的特點是8位精度，屬于并行口，如果輸入的模擬量變化大快，必須在輸入之前增加采樣電路。1.7ADC0809引腳結(jié)構(gòu)功能說明

1~5、26~28，IN0～I(xiàn)N7：8路模擬量輸入端。14~15、8、17~21，D0~D7：8位數(shù)字量輸出端。23~25，ADDA、ADDB、ADDC：3位地址輸入線，用于選通8路模擬輸入中的一路22，ALE：地址鎖存允許信號，輸入，高電平有效，對應(yīng)ALE上跳沿，A、B、C地址狀態(tài)送入地址鎖存器中。6，START：A／D轉(zhuǎn)換啟動信號，輸入高電平有效，START上升沿時，復(fù)位ADC0809；START下降沿時啟動芯片，開始進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；在A/D轉(zhuǎn)換期間，START應(yīng)保持低電平。本信號有時簡寫為ST.7，EOC：A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，輸出，當(dāng)A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束時，此端輸出一個高電平（轉(zhuǎn)換期間一直為低電平）。9，OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號，輸入，高電平有效。當(dāng)A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束時，此端輸入一個高電平，才能打開輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量，用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。OE=0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻；OE=1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。10，CLK：時鐘脈沖輸入端。要求時鐘頻率不高于640KHZ，EOC=0,正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換；EOC=1,轉(zhuǎn)換結(jié)束。使用中該狀態(tài)信號即可作為查詢的狀態(tài)標(biāo)志，又可作為中斷請求信號使用。12、16，REF（+）、REF（-）：基準(zhǔn)電壓。11，Vcc：電源，單一＋5V。13，GND：地。2總體設(shè)計及硬件電路模塊功能簡介2.1技術(shù)要求：基本功能：電壓測量范圍0~5V；能用數(shù)碼管顯示電壓值；采集電壓的大小(保留小數(shù)點后3位)；整個電壓采集顯示過程通過兩個按鍵控制啟動和停止;系統(tǒng)具有復(fù)位功能。2.2設(shè)計方案：根據(jù)上述，我們選擇單片機(jī)與A/D轉(zhuǎn)換芯片結(jié)合的方法實現(xiàn)本設(shè)計。使用的基本元器件是：AT89C52單片機(jī)，AD0809模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，lcd顯示器，滑動變阻器，按鍵，電容，電阻，晶振，標(biāo)準(zhǔn)電源等等。A/D轉(zhuǎn)換模塊1602顯示模塊A/D轉(zhuǎn)換模塊1602顯示模塊單片機(jī)系統(tǒng)模塊輸入電路模塊輸入電路模塊按鍵模塊按鍵模塊設(shè)計的基本框圖設(shè)計的基本框圖2.3系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計數(shù)字電壓測量電路由A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理及顯示控制等組成。A/D轉(zhuǎn)換由集成電路0809完成。0809具有8路擬輸入端口，地址線（23~-25腳）可決定對哪一路模擬輸入作A/D換。22腳為地址鎖存控制，當(dāng)輸入為高電平時，對地址信號進(jìn)行鎖存。6腳為測試控制，當(dāng)輸入一個2uS寬高電平脈沖時，就開始A/D轉(zhuǎn)換。7腳為A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志，當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時，7腳輸出高電平。9腳為A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出允許控制，當(dāng)OE腳為高電平時，A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)從該端口輸出。10腳為0809的時鐘輸入端，利用單片機(jī)30腳的六分頻晶振頻率再通過14024二分頻得到1MHz時鐘。單片機(jī)的、P3端口作1602液晶顯示控制。P2端口作A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)讀入用，P0端口用作0809的A/D轉(zhuǎn)換控制。（具體電路參照附件1）2.4單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)最小系統(tǒng)包括晶振電路，復(fù)位電路，電源。此模塊中，單片機(jī)的晶振是12MHZ，C1和C2的電容是22UF，C3可選10UF。R1電阻為1K。2.5數(shù)模轉(zhuǎn)換系統(tǒng)此設(shè)計中選擇的是A/D轉(zhuǎn)換芯片的通道0，A/D芯片的數(shù)據(jù)輸入口連接單片機(jī)的口，數(shù)據(jù)輸出口連接單片機(jī)的口，芯片使能端連接單片機(jī)的口，脈沖端連接單片機(jī)的口。模塊連接如下圖所示。2.6時鐘電路就單片機(jī)內(nèi)部每個部件要想?yún)f(xié)調(diào)一致地工作，必須在統(tǒng)一口令——時鐘信號的控制下工作。單片機(jī)工作所需要的時鐘信號有兩種產(chǎn)生方式，即內(nèi)部時鐘方式和外部時鐘方式。圖是內(nèi)部時鐘方式：單片機(jī)內(nèi)部有一個構(gòu)成振蕩器的增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸入端，這個放大器與作為反饋元件的片外晶振一起構(gòu)成自激振蕩器。在該圖中，電容C1和C2取30pf，晶體的振蕩頻率取12Mhz，晶體振蕩頻率高，則系統(tǒng)的時鐘頻率也高，單片機(jī)運行速度也就快。實際連接如圖所示2.7復(fù)位電路用AT89S51的復(fù)位電路如圖所示。當(dāng)單片機(jī)一上電，立即復(fù)位。電容C和電阻R1實現(xiàn)上電自動復(fù)位。復(fù)位也是使單片機(jī)退出低功耗工作方式而進(jìn)入正常狀態(tài)的一種操作。2..8顯示電路設(shè)計用89S52的P3口作為數(shù)據(jù)線，用P、P、P分別作為LCD的E、R/W、RS。其中E是下降沿觸發(fā)的片選信號，R/W是讀寫信號，RS是寄存器選擇信號本模塊設(shè)計要點如下：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5×7點陣，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個字符數(shù)組，一個顯示字符，另一個顯示電壓數(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2.5ms,判斷是否夠顯示的個數(shù)，不夠則地址加一取下一個要顯示的字符或數(shù)據(jù)。3電壓表系統(tǒng)電路的制做3.1繪制電路板我使用AD10軟件繪制原理圖，，然后生成PCB圖。特附以下圖片3.2銅板的轉(zhuǎn)印、腐蝕、鉆孔、焊接銅板的轉(zhuǎn)印、腐蝕有司新生老師的指導(dǎo)下，在PCB實驗室完成制作。鉆孔過程有司新生老師提供的小臺鉆在宿舍完成。元器件的安裝焊接在宿舍內(nèi)完成。3.3焊接好后的電壓表系統(tǒng)3.4動手制作心得在此我說一下我的制作心得，該系統(tǒng)我修改重新印制總共4次，前三次都是考慮欠佳，第一只把思維停留在理想情況下，對于原件的封裝大小，空間等因素掌握的不好，造成元件沒法安裝；第二對于線路的布設(shè)：需要考慮到走線的美觀、均勻，不能交叉，盡可能的減少交叉所產(chǎn)生的跳線，焊盤要盡可能的大，以方便后面的焊接，如有可能建議對電路板覆銅，以提高電路板在以后使用過程中的穩(wěn)定性。第三腐蝕好后的電路板要進(jìn)行出碳、涂抹松香以防電路的氧化。電路板鉆孔時候一定要穩(wěn)住看清再下鉆，千萬不能看到鉆頭對著焊空最后卻打到線上就麻煩了。要盡可能的用和管腳大小接近的鉆頭。第四焊接時，首先要確認(rèn)元件安裝到正確位置，焊接時要先加熱焊盤，再上錫，不能上錫過多，容易引起短路，尤其是覆銅板，要特別注意。4系統(tǒng)的調(diào)試完成了系統(tǒng)的硬件設(shè)計，制作和軟件編程之后，要使系統(tǒng)能夠按設(shè)計意圖正常運行，必須進(jìn)行系硬件和軟件全面調(diào)試。4.1硬件調(diào)試硬件調(diào)試的主要任務(wù)是排除硬件故障，其中包括設(shè)計的錯誤和工藝性故障等。1.檢查所設(shè)計的硬件電路板所有的器件和引腳是否正確，尤其是電源的連接是否正確；檢查各總線是否有短路的故障。檢查開關(guān)/按鍵是否正常，是否連接正確，為了保護(hù)芯片，應(yīng)先對各IC座電位進(jìn)行檢查，確認(rèn)無誤后再插入芯片。2.將40芯片的仿真插頭插入單片機(jī)插座進(jìn)行調(diào)試，檢查各接口是否滿足設(shè)計的要求，有正常的程序測試硬件電路的好壞。4.2軟件件調(diào)試軟件調(diào)試的任務(wù)是利用開發(fā)工具進(jìn)行在線仿真調(diào)試，發(fā)現(xiàn)和糾正程序的錯誤，同時也能發(fā)現(xiàn)硬件的故障。軟件調(diào)試是一個模塊一個模塊進(jìn)行的。首先單獨調(diào)試各子程序是否能夠按照預(yù)期的功能，接口電路的控制是否正常。最后調(diào)試整個程序。尤其注意的是各模塊間能否正確的傳遞參數(shù)。1)檢查LCD顯示模塊程序。觀察在LCD上是否能夠顯示相應(yīng)的字符。2)檢查按鍵模塊程序。3)檢查A/D轉(zhuǎn)換模塊程序?？梢栽谟布娐返妮斎攵溯斎胍阎膸讉€電壓，分別觀察LCD上是否顯示相應(yīng)的電壓值。4)檢查數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換模塊程序。4.3軟硬聯(lián)調(diào)該系統(tǒng)存在軟件和硬件的緊密聯(lián)系。軟硬件都調(diào)試通過后，整個系統(tǒng)連接仍會存在很多麻煩。首先檢查A/D部分，然后是單片機(jī)，最后是液晶，依次排除障礙?？傉{(diào)試。當(dāng)相應(yīng)的各模塊環(huán)節(jié)都正確后，可程序下載到單片機(jī)。接上電源運行。再檢查所有功能，觀察是否能預(yù)期的一樣。如果一樣，說明設(shè)計成功完成5數(shù)據(jù)結(jié)果分析5.1系統(tǒng)調(diào)試和校準(zhǔn)設(shè)計完成之后，我們要對數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試過程可以利用對部分給定電壓的測量結(jié)果分析來完成。首先要校對零點：將A/D轉(zhuǎn)換器的模擬輸入端口接地，即讓電壓為0V，此時可以調(diào)整R2的值，直至顯示電壓為0V時為止。校準(zhǔn)零點之后，就可以進(jìn)行測試了。5.2測試數(shù)據(jù)調(diào)試完后，對電路進(jìn)行精確、準(zhǔn)確進(jìn)行調(diào)試，為了保證精確度，要多測幾個點，除了零點和滿度值外，再選兩個中間值進(jìn)行比較，測試結(jié)果如下表所示：輸入值（V）測量值（V）00000012343．8575以上數(shù)據(jù)符合要求，測試成功?？偨Y(jié)由于本設(shè)計使用的是高效的51系列單片機(jī)作為核心的測量系統(tǒng)，以及高精度，高速度，高抗干擾的A/D轉(zhuǎn)換器。使得本直流電壓表具體精度高，靈敏度強(qiáng)，性能可靠，電路簡單，成本低的特點。因為平時所需要測量的被測電壓的電壓值不是一個定值，多多少少都有一些微小的變化。因此本設(shè)計為之增加了可測5秒內(nèi)平均電壓的電壓值。大大的提高了測量的準(zhǔn)確性。使直流電壓表有著較高的智能水平。此設(shè)計是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)性實驗。通過此設(shè)計可知在單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)過程應(yīng)注意以下事項。1）硬件的選擇。選擇適合設(shè)計目地的元器件是一個重要的方設(shè)計環(huán)節(jié)。不能以元器件是否是最高性能作為選擇元器件的標(biāo)準(zhǔn)。往往高性能器件的價格也是較高的。應(yīng)根據(jù)項目設(shè)計的需要選擇元器件，能夠滿足設(shè)計需要作為標(biāo)準(zhǔn)選擇元器件。2）因為單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計是硬件和軟件相結(jié)合的設(shè)計，所以系統(tǒng)和硬件和軟件必須緊密配合，協(xié)調(diào)一致。應(yīng)不斷調(diào)整硬軟件設(shè)計，以提高系統(tǒng)工作效率。單片機(jī)的應(yīng)用如今已經(jīng)是在工業(yè)，電子等方面展示出了它的優(yōu)越性，利用單片機(jī)在設(shè)計電路逐漸成了趨勢，它與外圍電路再加上軟件程序就可以構(gòu)建任意的產(chǎn)品，使得本設(shè)計成為現(xiàn)實。隨著單片機(jī)的日益發(fā)展，它必將在未來顯示出更大的活力，為電子設(shè)計更多精彩。對于數(shù)字電壓表而言，功能將會越來越強(qiáng)大。致謝通過這一階段的努力，我的畢業(yè)論文《數(shù)字電壓表》終于完成了，這意味著大學(xué)生活即將結(jié)束。在大學(xué)階段，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益非淺，這除了自身的努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵是分不開的。在本論文的寫作過程中，我的指導(dǎo)老師司新生老師傾注了大量的心血，從選題到開題報告，從寫作提綱，都一遍又一遍地指出每稿中的具體問題，嚴(yán)格把關(guān)，循循善誘，在此我表示衷心感謝。同時我還要感謝在我學(xué)習(xí)期間給我極大關(guān)心和支持的各位老師以及關(guān)心我的同學(xué)和朋友。寫作畢業(yè)論文是一次再系統(tǒng)學(xué)習(xí)的過程，畢業(yè)論文的完成，同樣也意味著新的學(xué)習(xí)生活的開始。我將銘記我曾是一名鶴壁職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院的學(xué)子，在今后的工作中把“窮究于理成就于工”的優(yōu)良傳統(tǒng)發(fā)揚光大。簽名：2011年10月19日參考文獻(xiàn)陳洪中.數(shù)字電壓表。水利電力出版社，1989周立功.單片機(jī)實驗與實踐.北京：北京航空航天大學(xué)出版社吳國經(jīng).單片機(jī)應(yīng)用技術(shù).北京：中國電力出版社，2003.閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，2006譚浩強(qiáng).C程序設(shè)計.北京:清華大學(xué)出版社,2005年.侯振鵬.嵌入式C語言程序設(shè)計.北京：人民郵電出版社，2006.李光飛李良兒.單片機(jī)C程序設(shè)計.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2005王港元.電工電子實踐指導(dǎo).江西:江西科學(xué)技術(shù)出版社,2005年附件一（系統(tǒng)電路原理圖）附件二（電壓表系統(tǒng)程序）/*電壓表主程序*/#include<reg52.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintvoidresult(uchar);ucharvalue=0;#include"adc0809.h"#include"lcd1602.h"ucharstr[5];ucharvolt[7];uchara=0+0x30;ucharstr1[11]="tanxiaopin" ;sbitCLK=P0^7;uintn;voidmain(){ //uinti; ADC0809_init(); lcd_init(); while(1) { lcd_zifu(str1,0x01); value=AD();//原值 str[0]=value/100+0x30; str[1]=value%100/10+0x30; str[2]=value%10+0x30; result(value); lcd_data(str,0x40);

lcd_data(volt,0x46); } while(1); }voidresult(ucharv)//轉(zhuǎn)換成電壓值{ floata; a=(v/255.0)*500.0; volt[0]=((int)a)/100+0x30; volt[1]='.'; volt[2]=((int)a)%100/10+0x30; volt[3]=((int)a)%10+0x30; volt[4]=''; volt[5]='V';}voidt1(void)interrupt3{ CLK=~CLK;}/**ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊封裝函數(shù)（頭文件）**/voidADC0809_init();ucharAD();/**ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊程序**/#include<reg52.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitST=P0^4;sbitEOC=P0^5;sbitOE=P0^6;//sbitCLK=P0^7;sbitADDA=P0^0;sbitADDB=P0^1;sbitADDC=P0^2;sbitALE=P0^3;ucharv;//保存IN0和經(jīng)AD轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)/*非精確演示函數(shù)*/voiddelay(ms){uinti,j;for(i=ms;i>0;i--) for(j=125;j>0;j--);}voidADC0809_init(){ TMOD=0x20; TH1=(255-250); TL1=(255-250); EA=1;//開總中斷 ET1=1;//開定時器1中斷 TR1=1;//啟動定時器1ST=0; OE=0; ALE=0;}/*用中斷做一個500KHZ的時鐘信號*//******AD轉(zhuǎn)換函數(shù)*******/ucharAD(){ uchartemp=0; ST=0; //EOC=1; //ALE=1; ADDA=0; ADDB=0; ADDC=0; ST=0; ALE=1;ST=1; ALE=0;ST=0; delay(2);while(EOC==0);OE=1;temp=P2;delay(2);OE=0; returntemp;}/**液晶顯示模塊封裝函數(shù)（頭文件）**/voidlcd_init();voidlcd_zifu(uchar*p,ucharwei);voidlcd_data(uchar*p,ucharwei);/**液晶顯示模塊**/#include<reg52