簡易電壓表畢業(yè)設(shè)計

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計</p><p>　題目簡易電壓表 </p><p>　系別電氣工程系　 </p><p>　專業(yè)電氣自動化技術(shù) 　　　　　　　　</p><p>　班級</p><p>　姓名</p&

2、gt;<p>　學(xué)號</p><p>　指導(dǎo)教師</p><p>　日期2 </p><p><b>　　設(shè)計任務(wù)書</b></p><p><b>　　設(shè)計題目：</b></p><p>　　簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計</

3、p><p><b>　　設(shè)計要求：</b></p><p>　　1、 設(shè)計一個具有可以測量0~5V的8路輸入電壓值，并在4個LED數(shù)碼管上顯示的數(shù)字電壓表。</p><p>　　2、 設(shè)計完成該功能的硬件電路；</p><p>　　3、 設(shè)計完成上述功能的相應(yīng)軟件；</p><p>　　4 、用pro

4、teus仿真軟件調(diào)試出應(yīng)有的效果。</p><p><b>　　設(shè)計進度要求：</b></p><p>　　第一周：選定設(shè)計題目,查找、搜集相關(guān)資料，了解AT89C52、ADC0808模塊的功能及使用方法。</p><p>　　第二周：查資料，收集信息，寫出初步設(shè)計方案；</p><p>　　第三周：硬件電路設(shè)計； &l

5、t;/p><p>　　第四周：流程圖的設(shè)計、程序設(shè)計；</p><p>　　第五周：程序設(shè)計，并在PROTEUS中進行仿真調(diào)試；</p><p>　　第六周：在PROTEUS中進行仿真調(diào)試；</p><p>　　第七周：撰寫設(shè)計論文；</p><p>　　第八周：指導(dǎo)老師對設(shè)計報告進行檢查、修改，設(shè)計論文定稿，準備答辯。&

6、lt;/p><p>　　指導(dǎo)教師（簽名）： </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　在現(xiàn)實生活中，電是非常重要的，電與我們息息相關(guān)。因此，電壓的測量是非常重要的，在一些工業(yè)生產(chǎn)，電力的傳輸，家用電器的維修等方面，電壓的測量極其重要。近年來，隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展和超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，特

7、別是單片機的出現(xiàn)，正在引起測量控制儀表領(lǐng)域的新的技術(shù)革命。</p><p>　　設(shè)計中主要由單片機AT89C52、ADC0808模塊和數(shù)碼管顯示塊組成。模擬電壓信號串行AD轉(zhuǎn)換后變?yōu)閿?shù)字信號，將此信號線性調(diào)整為電壓值，并轉(zhuǎn)換為BCD碼形式，依次送到數(shù)碼管顯示。采用74LS245芯片進行BCD碼與七段碼（共陰極數(shù)碼管）之間的解碼，即將待顯示的數(shù)字電壓值（BCD碼）通過74LS245驅(qū)動得到共陰極數(shù)碼管顯示所需的七段

8、碼。</p><p>　　關(guān)鍵詞：單片機，ADC0808，74LS245，數(shù)碼管，段碼</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　設(shè)計任務(wù)書I</b></p><p><b>　　摘 要II</b></p><p>

9、<b>　　目 錄III</b></p><p>　　1 總體方案設(shè)計1</p><p>　　1.1 系統(tǒng)框圖1</p><p>　　1.2 顯示控制方案簡介1</p><p>　　1.3 電路原理1</p><p><b>　　2 硬件設(shè)計2</b></

10、p><p>　　2.1 單片機AT89C522</p><p>　　2.2 模/數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC08085</p><p>　　2.3驅(qū)動器74LS2457</p><p>　　2.4 七段數(shù)碼管8</p><p>　　2.5 顯示控制10</p><p><b>　　3 軟件設(shè)計

11、12</b></p><p>　　3.1 設(shè)計思路12</p><p>　　3.2 主程序流程圖12</p><p>　　3.3 初始化子程序12</p><p>　　3.4 A/D初始化13</p><p>　　3.5 LED顯示13</p><p><b>

12、　　4 系統(tǒng)調(diào)試14</b></p><p>　　4.1 WAVE軟件14</p><p>　　4.2 PROTEUS軟件16</p><p><b>　　致 謝22</b></p><p><b>　　參考文獻23</b></p><p><b&

13、gt;　　附錄24</b></p><p><b>　　1 總體方案設(shè)計</b></p><p><b>　　1.1 系統(tǒng)框圖</b></p><p>　　簡易電壓表設(shè)計框圖如圖1.1所示。</p><p>　　圖1.1 簡易電壓表設(shè)計框圖</p><p>　　

14、1.2 顯示控制方案簡介</p><p>　　設(shè)計中采用的顯示方案為動態(tài)LED顯示，設(shè)計中采用74LS245驅(qū)動芯片，P3口被用作位碼。動態(tài)掃描的特點是速度快并且動作也快。</p><p><b>　　1.3 電路原理</b></p><p>　　電路中的核心芯片為AT89C52單片機，在I/O口的分配中P1口作為LED的段碼輸入，P3口作為L

15、ED的位碼輸入，P2口作為A/D采樣電路輸入口，其中P1口給LED送數(shù)據(jù)，P3.4,P3.5,P3.6,P3.7作為位碼輸入口用于控制哪一位顯示，P2.0,P2.1,P2.2用于A/D數(shù)據(jù)采樣。</p><p><b>　　2 硬件設(shè)計</b></p><p>　　2.1 單片機AT89C52 </p><p>　　1.AT89C5

16、2單片機的簡介 </p><p>　　由ATMEL公司生產(chǎn)的AT89C52是51系列單片機的一個型號，它是一個低電壓，高性能CMOS 8位單片機，自身帶有8k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash存儲器和256 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），特點是密度高、非易失性存儲，兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單元。</p><p>　　2.AT89C

17、52單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　AT89C52中包含有：8位的中央處理器、存儲器、兩個并行I/O接口、定時/計數(shù)器、可編程UART串行通道、2個外部中斷源 （共6個中斷源）、2個讀寫中斷口線（3級加密位）、低功耗空閑和掉電模式軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能。單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖2.1所示。</p><p>　　圖2.1單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p><b&

18、gt;　?。?）中央處理器</b></p><p>　　CPU是中央處理單元(Central Processing Unit)的縮寫，它可以被簡稱做（Microprocessor)，CPU是計算機的核心，其重要性好比大腦對于人一樣，因為它負責(zé)處理、運算計算機內(nèi)部的所有數(shù)據(jù)，而主板芯片組則更像是心臟，它控制著數(shù)據(jù)的交換。中央處理器(CPU)是整個單片機的核心部件，是8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理8位二進制

19、數(shù)據(jù)或代碼，CPU負責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運算和控制輸入輸出功能等操作。</p><p><b>　?。?）數(shù)據(jù)存儲器</b></p><p>　　數(shù)據(jù)存儲器AT89C52 由讀寫存儲器RAM組成。其最大容量可擴展到64k，用于存儲實時輸入的數(shù)據(jù)。內(nèi)部有256個單元的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器，其中00H～7FH為內(nèi)部隨機存儲器RAM，80H～FFH為專用

20、寄存器區(qū)。實際使用時應(yīng)首先充分利用內(nèi)部存儲器，從使用角度講，搞清內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器的結(jié)構(gòu)和地址分配是十分重要的。因為將來在學(xué)習(xí)指令系統(tǒng)和程序設(shè)計時會經(jīng)常用到它們。8051內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器地址由00H至FFH共有256個字節(jié)的地址空間，該空間被分為兩部分，其中內(nèi)部數(shù)據(jù)RAM的地址為00H～7FH（即0～127）。而用做特殊功能寄存器的地址為80H～FFH。在此256個字節(jié)中，還開辟有一個所謂“位地址”區(qū)，該區(qū)域內(nèi)不但可按字節(jié)尋址，還可按“位（b

21、it）”尋址。對于那些需要進行位操作的數(shù)據(jù)，可以存放到這個區(qū)域。從00H到1FH安排了四組工作寄存器，每組占用8個RAM字節(jié)，記為R0～R7。</p><p>　?。?）特殊功能寄存器</p><p>　　在AT89C52 片內(nèi)存儲器中，80H-FFH 共128 個單元為特殊功能寄存器（SFE），特殊功能寄存器的地址范圍為80H～FFH。在MCS－51中，除程序計數(shù)器PC和四個工作寄存器區(qū)

22、外，其余21個特殊功能寄存器都在這SFR塊中。其中5個是雙字節(jié)寄存器，它們共占用了26個字節(jié)。特殊功能寄存器反映了8051的狀態(tài)，實際上是8051的狀態(tài)字及控制字寄存器。用于CPU PSW便是典型一例。這些特殊功能寄存器大體上分為兩類，一類與芯片的引腳有關(guān)，另一類作片內(nèi)功能的控制用。與芯片引腳有關(guān)的特殊功能寄存器是P0～P3，它們實際上是4個八位鎖存器（每個I/O口一個），每個鎖存器附加有相應(yīng)的輸出驅(qū)動器和輸入緩沖器就構(gòu)成了一個并行口。

23、MCS－51共有P0～P3四個這樣的并行口，可提供32根I/O線，每根線都是雙向的，并且大都有第二功能。</p><p>　?。?）并行輸入輸出(I/O)口</p><p>　　AT89C52有32個雙向I/O口其中256x8bit是用于內(nèi)部RAM。</p><p>　　3.AT89C52單片機的引腳</p><p>　　AT89C52有40

24、個引腳，其引腳圖如圖2.2所示。</p><p>　　圖2.2 AT89C52的引腳圖</p><p>　?。?）P0 口：P0 口是一組8 位漏極開路型雙向I/O 口， 也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅(qū)動8 個TTL邏輯門電路。</p><p>　?。?）P1 口：P1 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口， P1 的輸出緩沖

25、級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4 個TTL 邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。</p><p>　?。?）P2 口：P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，對端口P2 寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流(IIL)。</p><p>　

26、　（4） P3 口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4 個TTL 邏輯門電路。P3 口除了作為一般的I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能。</p><p>　　（5）RST：復(fù)位輸入。當振蕩器工作時，RST引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復(fù)位。</p><p>　?。?）XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。</p><p>　　（7

27、）XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。</p><p>　?。?）VCC：電源。</p><p>　?。?）GND：地線。</p><p>　?。?0）ALE:地址鎖存控制信號。</p><p>　　2.2 模/數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0808 </p><p>　　1.ADC0808的主要特點</p><

28、p>　　通常的模數(shù)轉(zhuǎn)換器是將一個輸入電壓信號轉(zhuǎn)換為一個輸出的數(shù)字信號。由于數(shù)字信號本身不具有實際意義，僅僅表示一個相對大小。故任何一個模數(shù)轉(zhuǎn)換器都需要一個參考模擬量作為轉(zhuǎn)換的標準，比較常見的參考標準為最大的可轉(zhuǎn)換信號大小。而輸出的數(shù)字量則表示輸入信號相對于參考信號的大小。ADC0808是8位逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器，它的轉(zhuǎn)換速度較快、精度較高。</p><p>　　2.ADC0808的內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p>

29、<p>　　圖2.3 ADC0808的內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　3.ADC0808的引腳及功能</p><p>　　圖2.4 ADC0808引腳圖</p><p>　　1）IN0～IN7：模擬量輸入通道。</p><p>　　2）A、B、C：地址線。A為低位地址，C為高位地址，用于對模擬通道進行選擇。圖2.4中為ADD-A、

30、ADD-B和ADD-C，其地址狀態(tài)與通道對應(yīng)的關(guān)系見表2.1。</p><p>　　表2.1 地址狀態(tài)與通道對應(yīng)關(guān)系</p><p>　　3）ALE：地址鎖存允許信號。在對應(yīng)ALE上升沿，A、B、C地址狀態(tài)送入地址鎖存器中。</p><p>　　4）START：轉(zhuǎn)換啟動信號。START上升沿時，所有內(nèi)部寄存器清0；START下降沿時，開始進行A/D轉(zhuǎn)換；在轉(zhuǎn)換期間，

31、START應(yīng)保持底電平。</p><p>　　5）OUT1～OT8：數(shù)據(jù)輸出線。</p><p>　　6）OE：輸出允許信號。其用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。</p><p>　　7）CLOCK：時鐘信號。</p><p>　　8）EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束狀態(tài)信號。EOC=0，正在進行轉(zhuǎn)換；EOC=1，轉(zhuǎn)換結(jié)束。</p>

32、;<p>　　9）VCC：+5V電源。</p><p>　　10）Vref：參考電源。</p><p><b>　　4.通道的選擇</b></p><p>　　在設(shè)計中我選擇了IN0和IN1兩路通道，IN0用于測量滑動變阻器RV1的電阻，IN1用于測量RV2電阻。</p><p>　　2.3驅(qū)動器74LS2

33、45</p><p>　　1.74LS245的引腳</p><p>　　74LS245的引腳如圖2.5所示。</p><p>　　圖2.5 74LS245引腳圖</p><p>　　2.74LS245的功能</p><p>　　74LS245是8路3態(tài) 雙向緩沖驅(qū)動,也叫做總線驅(qū)動門電路或線驅(qū)動。主要使用在數(shù)據(jù)的雙向緩

34、沖，原來常見于51的數(shù)據(jù)接口電路，比如，早期電路中，擴展了很多的8255/8155/8251/8253/573等芯片的時候，擔心8031的數(shù)據(jù)驅(qū)動能力不足，就使用一片245作為數(shù)據(jù)緩沖電路，增強驅(qū)動能力；也常見與ISA卡的接口電路。</p><p>　　3.74LS245在電路中作用</p><p>　　74LS245用來驅(qū)動LED,設(shè)計的電路圖中，74LS245的A0-A7接P1口，B0

35、-B7接數(shù)碼管的段碼。當片選端/CE低電平有效時，DIR=“0”，信號由 B 向 A 傳輸；（接收） DIR=“1”，信號由 A 向 B 傳輸；（發(fā)送）當/CE為高電平時，A、B均為高阻態(tài)。</p><p>　　在設(shè)計中，74LS245——CE接低電平，DIR=1即信號由A向B傳輸。</p><p><b>　　2.4 七段數(shù)碼管</b></p><

36、;p><b>　　1.數(shù)碼管的簡介</b></p><p>　　數(shù)碼管是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管LED顯示器，數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個發(fā)光二極管單元（多一個小數(shù)點顯示）；按能顯示多少個“8”可分為1位、2位、4位等等數(shù)碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。單片機應(yīng)用系統(tǒng)常采用七段LED數(shù)碼管作為顯示器

37、，這重顯示器具有耗電低、配置靈活、線路簡單、安裝方便、耐轉(zhuǎn)動、價格低廉且壽命長等優(yōu)點。</p><p>　　2.數(shù)碼管的驅(qū)動方式</p><p>　　數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動電路來驅(qū)動數(shù)碼管的各個段碼，從而顯示出我們要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動態(tài)式兩類。</p><p>　?。?）靜態(tài)顯示驅(qū)動：靜態(tài)驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動是指每

38、個數(shù)碼管的每一個段碼都由一個單片機的I/O端口進行驅(qū)動，或者使用如BCD碼二-十進制譯碼器譯碼進行驅(qū)動。</p><p>　?。?）動態(tài)顯示驅(qū)動：數(shù)碼管動態(tài)顯示接口是單片機中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的8個顯示筆劃"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端連在一起，另外為每個數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨立的I/O線控制。</p>

39、;<p><b>　　3.數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　由a、b、c、d、e、f、g、dp組成的八段數(shù)碼管示意圖如圖2.7所示。</p><p><b>　　圖2.7八段數(shù)碼管</b></p><p>　　LED數(shù)碼管顯示器可以分為共陰極和共陽極兩種結(jié)構(gòu)。</p><p>

40、　　(1)共陰極結(jié)構(gòu)：如果所有的發(fā)光二極管的陰極接在一起，稱為共陰極結(jié)構(gòu)，則數(shù)碼顯示段輸入高電平有效，當某段輸入高電平該段便發(fā)光，如圖2.8所示。</p><p>　　(2)共陽極結(jié)構(gòu)：如果所有的發(fā)光二極管的陽極接在一起，稱為共陽極結(jié)構(gòu)，則數(shù)碼顯示段輸入低平有效，當某段輸入低電平該段便發(fā)光，如圖2.9所示。</p><p>　　圖2.8共陰極 圖2.9

41、共陽極</p><p>　?。?）LED動態(tài)顯示接口：LED動態(tài)顯示就是利用單片機依次輸出每一位數(shù)碼管的段選碼和對應(yīng)于該位數(shù)碼管的位選控制信號，一位一位輪流點亮各七段數(shù)碼管。對每位數(shù)碼管來說，每隔一段時間點亮一次，如此循環(huán)。利用人眼的“視覺暫留”效應(yīng)，只要每位顯示間隔足夠短就可以給人以同時顯示的感覺。在動態(tài)顯示方式中，同一時刻，只有一位LED數(shù)碼管在顯示，其他各位是關(guān)閉的。在段選碼和位選碼每送出一次后，應(yīng)保持1m

42、s左右，這個時間應(yīng)根據(jù)實際情況而定。不能太小，因而發(fā)光二極管從導(dǎo)通到發(fā)光有一定的延時，導(dǎo)通時間太小，發(fā)光太弱人眼無法看清。但也不能太大，因為畢竟要受限于臨界閃爍頻率，而且此時間越長，占用CPU時間也越多。</p><p>　　采用動態(tài)顯示方式比較節(jié)省I/O接口，硬件電路也較靜態(tài)顯示方式簡單，但其亮度不如靜態(tài)顯示方式，而且在顯示位數(shù)較多時，CPU要依次掃描，占用CPU較多的時間。</p><p&

43、gt;　　用MCS-51單片機構(gòu)建七段數(shù)碼管動態(tài)顯示系統(tǒng)時，4位數(shù)碼管均采用共陰極LED，P0接口作為段選碼輸出口，8路驅(qū)動采用74LS244總線驅(qū)動器作為字形驅(qū)動芯片，經(jīng)過8路驅(qū)動電路后接至數(shù)碼管的各段，字形驅(qū)動輸出0時發(fā)光。P2接口作為位選碼輸出口，4路驅(qū)動采用74LS07（OC門驅(qū)動器），當C接口線輸出1時，選通相應(yīng)位的數(shù)碼管工作。</p><p><b>　　2.5 顯示控制</b>

44、</p><p>　　按鍵J1和J2分別用來選擇測量RV1和RV2的電阻。當按下J1時，測量的是RV1的電壓；當按下J2時，測量的是RV2的電壓。在LED數(shù)碼管上顯示電壓值，數(shù)碼管采用動態(tài)顯示。</p><p>　　LED數(shù)碼管在多位顯示時，通常是將所有位上名稱相同的字段連接在一起，然后再由1個8位的I/O口驅(qū)動控制，而不同位上數(shù)碼管的COM端分別引出由其他不同的I/O口控制，如圖2.10

45、就是一個6位的LED數(shù)碼管動態(tài)顯示電路。</p><p>　　數(shù)碼管動態(tài)顯示時，采用的是掃描顯示方式，即在某一個掃描周期內(nèi)，顯示一位數(shù)碼管，在下一個掃描周期內(nèi)顯示另外一位，以后逐位輪流循環(huán)顯示?？梢钥闯?，該顯示方式在某一時刻，多位數(shù)碼管只顯示一位。將循環(huán)掃描的周期縮短到足夠小，人們?nèi)庋劭吹降膶⒉皇嵌鄠€數(shù)碼管輪流顯示，而是各位數(shù)碼管“同時”顯示的效果，這是利用人眼的視覺暫留效應(yīng)。</p><p&

46、gt;　　圖2.10 6位數(shù)碼管動態(tài)掃描顯示</p><p><b>　　3 軟件設(shè)計</b></p><p><b>　　3.1 設(shè)計思路</b></p><p>　　簡易數(shù)字電壓測量電路主要由A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理及顯示控制等組成。P0端口作A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)讀入用。本次設(shè)計主要是通過A/D轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)換將檢測到的外部電壓以

47、二進制的形式傳給單片機，經(jīng)過單片機的處理顯示在LED顯示器上，本次軟件設(shè)計的主要任務(wù)就是按照時序?qū)/D轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)據(jù)讀出來并進行加減乘除運算，以十進制的形式顯示在LED上，軟件設(shè)計主要包括初始化，LED顯示，A/D初始化以及數(shù)據(jù)調(diào)整子程序。初始化主要是對要用的A/D，定時器等進行初始化，使其能正常工作，數(shù)調(diào)整主要是進行加減乘除運算然后經(jīng)過LED顯示子程序?qū)⑵滹@示出來。</p><p>　　3.2 主程序流程圖&

48、lt;/p><p>　　主程序主要是調(diào)用初始化，LED顯示，A/D初始化子程序。主程序流程圖如圖3.1所示。</p><p>　　圖3.1 主程序流程圖</p><p>　　3.3 初始化子程序</p><p>　　主要對LED顯示單元給初值，設(shè)置定時器初值等。初始化子程序流程圖如圖3.2所示。</p><p>　　圖3.

49、2 初始化子程序流程圖</p><p>　　3.4 A/D初始化</p><p>　　ADC0808的模擬輸入電壓進行A/D轉(zhuǎn)換后在數(shù)碼上顯示。A/D初始化流程圖如圖3.3所示。</p><p>　　圖3.3A/D初始化流程圖</p><p><b>　　3.5 LED顯示</b></p><p>

50、;　　采集得到的數(shù)據(jù)通過ADC0808轉(zhuǎn)換成十進制BCD碼，在LED數(shù)碼管中以XX.XX的形式顯示出來。</p><p><b>　　4 系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p>　　完成了硬件的設(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，必須進行系統(tǒng)調(diào)試。系統(tǒng)調(diào)試包括硬件調(diào)試和軟件調(diào)試兩個部分。不過，作為一個單片機系統(tǒng)，其運行是軟硬件相結(jié)合的，因此，軟硬件的調(diào)

51、試也是絕對不可能分開的。</p><p>　　程序的調(diào)式應(yīng)一個模塊一個模塊地進行，單獨調(diào)試各功能子程序，檢驗程序是否能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的功能，接口電路的控制是否正常等；最后逐步將各個子程序連接起來總調(diào)。聯(lián)調(diào)需要注意的是，各程序模塊間能否正確傳遞參數(shù)，特別要注意各子程序的現(xiàn)場保護與恢復(fù)。調(diào)試使用WAVE軟件。</p><p>　　4.1 WAVE軟件</p><p>　　W

52、ave軟件的調(diào)試步驟：</p><p><b>　　1.設(shè)置仿真器</b></p><p>　　打開偉福軟件，進行仿真器的設(shè)置，首先點擊菜單欄中的仿真器按鈕，選擇仿真器設(shè)置，分別選擇仿真器為E6000/L，仿真頭選擇P0D-8X5XP，CPU選擇8751，然后點擊“好”按鈕，具體操作如圖4.1所示。</p><p>　　圖4.1 仿真器的設(shè)置&

53、lt;/p><p><b>　　2.新建文件</b></p><p>　　點擊菜單欄中的“文件”按鈕，選擇“打開文件”將文件保存在E盤中，命名為“電壓表.ASM”，出現(xiàn)如圖4.2所示的界面。</p><p><b>　　圖4.2 打開文件</b></p><p><b>　　3.輸入程序<

54、;/b></p><p>　　點擊打開，在新建的文件夾“電壓表.ASM”中輸入目標程序，如圖4.3所示。</p><p><b>　　圖4.3 新建文件</b></p><p><b>　　4.編譯</b></p><p>　　程序輸入完成以后點擊菜單欄中的“編譯”按鈕進行編譯，如果程序有錯誤

55、則需重新審核程序，如果程序無誤則會在下方信息欄中顯示全部為對勾，如圖4.4所示。</p><p><b>　　圖4.4 編譯成功</b></p><p>　　4.2 PROTEUS軟件</p><p>　　1.PROTEUS軟件簡介 </p><p>　　Proteus ISIS是英國Labcenter公司開發(fā)的電路分析

56、與實物仿真軟件。它運行于Windows操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析(SPICE)各種模擬器件和集成電路，該軟件的特點是：支持ARM7，PIC ，AVR，HC11以及8051系列的微處理器CPU模型交互外設(shè)模型有LCD顯示、RS232終端、通用鍵盤、開關(guān)、按鈕、LED等；強大的調(diào)試功能，內(nèi)置超過6000標準SPICE模型，完全兼容制造商提供的SPICE模型；DLL界面為應(yīng)用提供特定的模式；基于工業(yè)標準的SPICE3F5混合模型電路仿真器14

57、種虛擬儀器：示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器、規(guī)程分析儀等。</p><p>　　2.PROTEUS軟件的應(yīng)用</p><p>　　（1）實現(xiàn)了單片機仿真和SPICE電路仿真相結(jié)合。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS232動態(tài)仿真、I2C調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等。</p&g

58、t;<p>　?。?） 支持主流單片機系統(tǒng)的仿真。目前支持的單片機類型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各種外圍芯片。</p><p>　?。?）提供軟件調(diào)試功能。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點等調(diào)試功能，同時可以觀察各個變量、寄存器等的當前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時支持第三

59、方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如Keil C51 uVision2等軟件。</p><p>　?。?）具有強大的原理圖繪制功能。總之，該軟件是一款集單片機和SPICE分析于一身的仿真軟件，功能極其強大。本章介紹Proteus ISIS軟件的工作環(huán)境和一些基本操作。</p><p>　　3.PROTEUS軟件的使用方法及調(diào)試步驟</p><p>　?。?）首先點擊啟動界面區(qū)

60、域中的“P”按鈕（Pick Devices，拾取元器件）來打開“Pick Devices”（拾取元器件）對話框從元件庫中拾取所需的元器件。在對話框中的“Keywords”里面輸入要檢索的元器件的關(guān)鍵詞，比如要選擇項目中使用的AT89C52，就可以直接輸入。輸入以后就能夠在中間的“Results”結(jié)果欄里面看到所要搜索的元器件的結(jié)果。在對話框的右側(cè)，還能夠看到所要選擇的元器件的仿真模型、引腳以及PCB參數(shù)，如圖4.5所示。</p&g

61、t;<p><b>　　圖4.5 拾取元件</b></p><p>　　這里有一點需要注意，可能有時候選擇的元器件并沒有仿真模型，對話框?qū)⒃诜抡婺Ｐ秃鸵_一欄中顯示“No Simulator Model”（無仿真模型）。那么就不能夠用該元器件進行仿真了，或者只能做它的PCB板，或者選擇其他的與其功能類似而且具有仿真模型的元器件。</p><p>　　搜索

62、到所需的元器件以后雙擊元器件名來將相應(yīng)的元器件加入到文檔中，接著用相同的方法來搜索并加入其他的元器件。如果已經(jīng)將所需的元器件全部加入到文檔中時，點擊“OK”按鈕來完成元器件的添加。</p><p>　?。?）添加好元器件以后，就是將元器件按照需要連接成電路。首先在元器件瀏覽區(qū)中點擊所需要添加到文檔中的元器件，此時就可以在瀏覽區(qū)看到所選擇的元器件的形狀與方向，如果其方向不符合要求，可以通過點擊元器件調(diào)整工具欄中的工

63、具來任意進行調(diào)整，調(diào)整完成之后在文檔中單擊并選定好需要放置的位置即可。接著按相同的操作即可完成所有元器件的布置，如圖4.6所示，元件數(shù)量及參數(shù)如表4.1所示。</p><p>　　圖4.6 元件的放置</p><p><b>　　表4.1 元件匯總</b></p><p>　?。?）接下來是連線。布線時單擊選擇起點，然后在需要轉(zhuǎn)彎的地方單擊一下

64、，按照所需走線的方向移動鼠標到線的終點單擊即可，如圖4.7所示。</p><p>　　圖4.7 元件的連接</p><p>　　Proteus中單片機芯片默認已經(jīng)添加電源與地，所以可以省略。首先點擊“模式”，選擇終端模式，然后在元器件瀏覽區(qū)中點擊POWER（電源）來選中電源，通過區(qū)域中的元器件調(diào)整工具進行適當?shù)恼{(diào)整，然后就可以在文檔區(qū)中單擊放置電源了。連接好電路圖以后還需要做一些修改。修改

65、方法如下：首先雙擊電阻圖標，這時軟件將彈出“Edit Component”對話框?qū)υ捒蛑械摹癈omponent Referer”是組件標簽之意，可以隨便填寫，也可以取默認，但要注意在同一文檔中不能有兩個組件標簽相同；“Resistance”就是電阻值了，可以在其后的框中根據(jù)需要填入相應(yīng)的電阻值。填寫時需注意其格式，如果直接填寫數(shù)字，則單位默認為Ω；如果在數(shù)字后面加上K或者k，則表示kΩ之意。比如：填入270，表示270Ω。</p&

66、gt;<p>　?。?）修改好各組件屬性以后就要將程序（ASM文件）載入單片機了。首先雙擊單片機圖標，系統(tǒng)同樣會彈出“Edit Component”對話框，在目標處理器選項選擇U1-AT89C52在代碼生成工具中選擇 MPASMWIN在源代碼文件名移除原代碼，然后在這個對話框中點擊“Program files”框右側(cè)的“菜單”，來打開選擇程序代碼窗口，選中相應(yīng)的ASM文件后返回，這時，按鈕左側(cè)的框中就填入了相應(yīng)的ASM文件

67、，點擊對話框的“確定”按鈕，回到文檔，程序文件就添加完畢了，如圖4.8所示。</p><p>　　圖 4.8添加源代碼</p><p>　?。?）裝載好程序，就可以進行仿真了。工具條從左到右依次是“Play”、“Step”、“Pause”、“Stop”按鈕，即運行、步進、暫停、停止。點擊“Play”按鈕來仿真運行，可以看到系統(tǒng)按照程序在運行著，而且還能看到其高低電平的實時變化。如果已經(jīng)出現(xiàn)

68、了結(jié)果就可以點擊“Stop”來停止運行，如圖4.9所示。</p><p><b>　　圖4.9 運行狀態(tài)</b></p><p>　?。?）用鼠標點擊RV1的增大和減小按鈕可改變電壓值，從而使電壓表顯示不同的數(shù)值，對比與圖4.9，改變電壓后的效果圖如圖4.10所示。</p><p>　　圖4.10 改變電阻后</p><p&

69、gt;<b>　　致 謝</b></p><p>　　經(jīng)過兩個月的學(xué)習(xí)，我完成了簡易電壓表的畢業(yè)設(shè)計，這次設(shè)計使我學(xué)到了許多知識。通過這次設(shè)計我認識到了自己的不足之處，找到了學(xué)習(xí)的方向，同時明白了知識的重要性。在這次設(shè)計的過程中，我遇到了很多困難，那些困難使我意識到自己的掌握的知識很少。我所學(xué)的知識在以后的工作中是遠遠不夠用的，要想以后工作順利就要掌握更多的知識。</p>&l

70、t;p>　　在這次設(shè)計中，雖然困難重重，但是老師和同學(xué)給了我很大的幫助，因為有了老師和同學(xué)的幫助，我才能順利完成設(shè)計。因此，我要感謝老師和同學(xué)，特別是我的指導(dǎo)老師任艷艷老師，在這次設(shè)計中任老師教給了我許多知識，讓我了解并運用了許多以前不知道的知識。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 張俊謨.單片機中級教程[M].北京:北京

71、航空航天大學(xué)出版社,2007</p><p>　　[2] 王偉.劉曉平 高精度數(shù)字電壓表方案設(shè)計 儀表技術(shù)2007</p><p>　　[3] 趙茂泰.智能儀器原理及應(yīng)用（第二版）[M].北京：電子工業(yè)出版社，2004</p><p>　　[4] 馬彪. 單片機應(yīng)用技術(shù). 上海，同濟大學(xué)出版社，2009.5</p><p>　　[5] 何宗彬

72、.8位單片機開發(fā).北京：機械工程出版社，2008.8。</p><p>　　[6] 王為青，邱文勛．51單片機應(yīng)用開發(fā)案例精選，北京，人民郵電出版社，2007.8 </p><p>　　[7] 肖洪兵. 跟我學(xué)用單片機. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社,2002.8 </p><p>　　[8] 潘永雄，沙河，劉向陽.電子線路CAD實用教程〔M〕.西安：西安電子科技大

73、學(xué)出版社，2002</p><p>　　[9]單片機設(shè)計應(yīng)用與仿真/陸旭明主編，北京大學(xué)出版社，2010.2</p><p><b>　　附錄 </b></p><p><b>　　程序如下：</b></p><p>　　#include<reg52.h></p>

74、<p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　uchar code </p><p>　　dispbitcode[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,};</p>

75、;<p>　　uchar dispbuf[4];</p><p>　　uchar getdata;</p><p>　　uint temp;</p><p>　　sbit DP=P1^7;</p><p>　　sbit AA=P2^0;</p><p>　　sbit BB=P2^1;</p>

76、<p>　　sbit CC=P2^2; </p><p>　　sbit ST=P2^4;</p><p>　　sbit OE=P2^5;</p><p>　　sbit EOC=P3^2;</p><p>　　sbit CLK=P3^3;</p><p>　　sbit B0=P3^7;</p>

77、<p>　　sbit B1=P3^6;</p><p>　　sbit B2=P3^5;</p><p>　　sbit B3=P3^4;</p><p>　　sbit J1=P3^0;</p><p>　　sbit J2=P3^1; </p><p>　　void Delay(uint i)</p>

78、;<p><b>　　{</b></p><p><b>　　uint j;</b></p><p>　　for(;i>0;i--)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　for(j=0;j<125;j++)</p>

79、<p><b>　　{;}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void TimeInitial()</p><p>　　{ TMOD=0x10;</p><p>　　T

80、H1=(65536-200)/256;</p><p>　　TL1=(65536-200)%256;</p><p><b>　　EA=1;</b></p><p><b>　　ET1=1;</b></p><p><b>　　TR1=1;</b></p><

81、;p><b>　　}</b></p><p>　　void Display()</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　P1=dispbitcode[dispbuf[3]];</p><p><b>　　B0=0;</b></p>&l

82、t;p><b>　　B1=1;</b></p><p><b>　　B2=1;</b></p><p><b>　　B3=1;</b></p><p><b>　　Delay(1);</b></p><p><b>　　P1=0xFF;&l

83、t;/b></p><p>　　P1=dispbitcode[dispbuf[2]];</p><p><b>　　DP=0;</b></p><p><b>　　B0=1;</b></p><p><b>　　B1=0;</b></p><p>

84、<b>　　B2=1;</b></p><p><b>　　B3=1;</b></p><p>　　Delay(1); </p><p><b>　　P1=0xFF;</b></p><p>　　P1=dispbitcode[dispbuf[1]];</p>&l

85、t;p><b>　　B0=1;</b></p><p><b>　　B1=1;</b></p><p><b>　　B2=0;</b></p><p><b>　　B3=1;</b></p><p><b>　　Delay(1);</

86、b></p><p><b>　　P1=0xFF;</b></p><p>　　P1=dispbitcode[dispbuf[0]];</p><p><b>　　B0=1;</b></p><p><b>　　B1=1;</b></p><p>

87、<b>　　B2=1;</b></p><p><b>　　B3=0;</b></p><p><b>　　Delay(1);</b></p><p><b>　　P1=0xFF;</b></p><p><b>　　}</b><

88、;/p><p>　　void main()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TimeInitial();</p><p><b>　　J1=1;</b></p><p><b>　　J2=1;</b></p><

89、;p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　ST=0;</b></p><p><b>　　OE=0;</b></p><p><b>　　ST=1;</b>&

90、lt;/p><p><b>　　ST=0;</b></p><p>　　while(J1==0)</p><p><b>　　AA=0;</b></p><p><b>　　BB=0;</b></p><p><b>　　CC=0;</b&g

91、t;</p><p>　　while(J2==0)</p><p><b>　　AA=1;</b></p><p><b>　　BB=0;</b></p><p><b>　　CC=0;</b></p><p>　　while(EOC==0);</

92、p><p><b>　　OE=1;</b></p><p>　　getdata=P0;</p><p><b>　　OE=0;</b></p><p>　　temp=getdata*1.0/255*50000;</p><p>　　dispbuf[5]=temp/100000;&

93、lt;/p><p>　　dispbuf[4]=temp/10000%10;</p><p>　　dispbuf[3]=temp/1000%10;</p><p>　　dispbuf[2]=temp/100%10;</p><p>　　Display();</p><p><b>　　}</b><