8路數(shù)字電壓表畢業(yè)論文

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文)</p><p>　　系 部： 通信工程學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè)： 電子信息工程 </p><p>　　題 目： 基于89C52的8通道循環(huán)顯</p><p>　　示數(shù)字電壓

2、表電路的設(shè)計(jì)與制作</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文設(shè)計(jì)了一個(gè)數(shù)字電壓表, 數(shù)字電壓測(cè)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。數(shù)字電壓表可以測(cè)量0到5V范圍內(nèi)的8路輸入電壓值,并在4位LED數(shù)碼管上輪流顯示或單路選擇顯示。其測(cè)量最小分辨率為0.019V，最大分辨率為0.0196V（5/255）。A/D轉(zhuǎn)換由集成電路ADC08

3、09完成0809具有8路模擬輸入端口地址線(23~25腳)可決定對(duì)哪一路模擬輸入作A/D轉(zhuǎn)換單片機(jī)的P1、P3.0~P3.3端口作為四位LED數(shù)碼管顯示控制。P3.5端口用作單路顯示/循環(huán)顯示轉(zhuǎn)換按鈕,P3.6端口用作單路顯示時(shí)選擇通道。P0端口作A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)讀入用,P2端口用作0809A/D轉(zhuǎn)換控制，每隔一段時(shí)間一次輪流改變3位地址輸入端的地址，從而一次對(duì)8路輸出電壓進(jìn)行測(cè)量。顯示子程序采用動(dòng)態(tài)掃描法實(shí)現(xiàn)4位數(shù)碼管的數(shù)值顯示。<

4、;/p><p>　　關(guān)鍵詞：AT89C52；ADC0809；LED數(shù)碼顯示管 ;循環(huán)顯示</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This paper introduces the design of a digital voltage meter, digital voltage measuring circui

5、t is mainly composed of A/D conversion, data processing and display control. Digital voltage meter can measure the range of 5V0to the8 input voltage value, and 4 digital tube LED alternately shows or choose to display a

6、single road. The measurement of the minimum resolution is 0.019V, the maximum resolution of 0.0196V (5/255). A/D conversion by integrated circuit ADC0809finished 0809with8 analog input po</p><p>　　Key words：

7、AT89C52; ADC0809; LED; Loop display </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p><b>　　1.1 引言1</b></p><p>　　1.2 選題背景與意義2<

8、;/p><p>　　1.3 研究現(xiàn)狀2</p><p>　　1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容4</p><p>　　1.5 主要章節(jié)安排5</p><p>　　第二章 Protel99se概述6</p><p>　　2.1 Protel的產(chǎn)生與發(fā)展6</p><p>　　2.2 Protel99s

9、e的系統(tǒng)構(gòu)成7</p><p>　　2.2.1 電路工程設(shè)計(jì)部分7</p><p>　　2.2.2 電路仿真與PLD部分8</p><p>　　2.3電路板設(shè)計(jì)的基本步驟8</p><p>　　2.4 Protel99se常用快捷鍵大全9</p><p>　　第三章 基本理論和方案論證12</p>

10、;<p>　　3.1基本理論12</p><p>　　3.2方案論證12</p><p>　　3.2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)12</p><p>　　3.2.2設(shè)計(jì)方案12</p><p>　　3.2.3軟硬件開發(fā)環(huán)境13</p><p>　　第四章 硬件電路原理和設(shè)計(jì)14</p>&l

11、t;p>　　4.1 單片機(jī)模塊14</p><p>　　4.1.1 復(fù)位電路14</p><p>　　4.1.2 晶振電路16</p><p>　　4.2 AD轉(zhuǎn)換電路模塊17</p><p>　　4.3 數(shù)碼管顯示電路模塊19</p><p>　　4.4 按鍵電路模塊20</p>&l

12、t;p>　　第五章 軟件設(shè)計(jì)21</p><p>　　5.1 主程序設(shè)計(jì)21</p><p>　　5.1.1 工作流程21</p><p>　　5.1.2 存儲(chǔ)空間定義安排22</p><p>　　5.2 模塊程序設(shè)計(jì)23</p><p>　　5.2.1 AD轉(zhuǎn)換測(cè)量程序23</p>

13、<p>　　5.2.2 顯示程序25</p><p>　　第六章 系統(tǒng)調(diào)試和總結(jié)…………………………………………………………26</p><p>　　6.1 系統(tǒng)調(diào)試……………………………………………………………………… 26</p><p>　　6.2 結(jié)論及進(jìn)一步設(shè)想………………………………………………… …………27 </p>&

14、lt;p>　　6.3 調(diào)試問題及解決方案…………………………………… …………………..27</p><p>　　6.4 系統(tǒng)進(jìn)一步改進(jìn)方案…………………………………… …………………..28 </p><p>　　第七章 總結(jié)與展望………………………………………………………………… ..29</p><p><b>　　致謝32</b

15、></p><p>　　元件清單…………………………………………………………………………… ……33</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)34</b></p><p>　　附錄A 電路原理圖35</p><p><b>　　附錄B 程序36</b></p><p>

16、;<b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　1.1 引言</b></p><p>　　數(shù)字電壓表（Digital Voltmeter）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，采用單片機(jī)的數(shù)字電壓

17、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。</p><p>　　目前，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，顯示出強(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。新型數(shù)字電壓表以其高準(zhǔn)確度、高可靠性、高分辨率、高性價(jià)比等優(yōu)良特性倍受人們的青睞。

18、與此同時(shí)，由電壓表擴(kuò)展而成的各種通用及專用儀表（含數(shù)字萬(wàn)用表），也將電量及非電量測(cè)量技術(shù)提高到嶄新水平。本文重點(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。</p><p>　　1.2 選題背景與意義</p><p>　　實(shí)習(xí)期間我在家鄉(xiāng)磊大水泥重工集團(tuán)的車間實(shí)習(xí)工作，期間我在供電車間工作，是指把被測(cè)電壓的數(shù)值通過數(shù)字技術(shù)，變換成數(shù)字量，然后用數(shù)碼管以十進(jìn)制數(shù)字

19、顯示被測(cè)量電壓值，數(shù)字式電壓表具有高精度、量程寬、顯示位數(shù)多、分辨率高、易于實(shí)現(xiàn)測(cè)量自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，在電壓測(cè)量中也占據(jù)了越來(lái)越重要的地位，所以我以數(shù)字顯示電壓表為中心來(lái)做論文。</p><p>　　伴隨著工廠建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，各種用電設(shè)備的增多，用電量越來(lái)越大，工廠的供電設(shè)備經(jīng)常超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，用電環(huán)境變得越來(lái)越惡劣，對(duì)電源的“考驗(yàn)”越來(lái)越嚴(yán)重。人們對(duì)數(shù)字顯示電壓表以其高準(zhǔn)確度、高可靠性、高分辨力、高性價(jià)比等優(yōu)良特性倍受

20、任命的青睞。沒欠，數(shù)字電壓表作為數(shù)字化儀表的基礎(chǔ)與核心，已被廣泛應(yīng)用于電子和電工測(cè)量、工業(yè)自動(dòng)化儀表、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)等領(lǐng)域，顯示出強(qiáng)大的生命力。在實(shí)習(xí)的這短時(shí)間里，在老師和工人師傅的幫助和指導(dǎo)下，使我對(duì)于一些平常理論的東西，有了感性的認(rèn)識(shí)，感覺受益匪淺。這對(duì)我以后的學(xué)習(xí)和工作有很大的幫助，最重要的是使我對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)中的數(shù)字顯示電壓表有了更深的了解。</p><p>　　傳統(tǒng)的指針式電壓表功能單一、精度低，不能滿足數(shù)

21、字化時(shí)代的需求，采用單片機(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。通過單片機(jī)，采用數(shù)字化測(cè)量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表，使測(cè)得的結(jié)果更為精準(zhǔn)。</p><p><b>　　1.3 研究現(xiàn)狀</b></p><p>　　技術(shù)工藝，是衡量一個(gè)企業(yè)是否具有先進(jìn)性，是否具備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，是否能不斷領(lǐng)先于競(jìng)爭(zhēng)者的重要指標(biāo)依

22、據(jù)。隨著我國(guó)交流數(shù)字電壓表市場(chǎng)的迅猛發(fā)展，與之相關(guān)的核心生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用與研發(fā)必將成為業(yè)內(nèi)企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。利用AD轉(zhuǎn)換芯片設(shè)計(jì)的數(shù)字電壓表將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字顯示部分，這在生產(chǎn)運(yùn)用中有很大的實(shí)際意義，今后這方面的技術(shù)將得到提高，運(yùn)用更加廣泛</p><p>　　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世，標(biāo)志著電子儀器領(lǐng)域的一場(chǎng)革命，也開創(chuàng)了現(xiàn)代電子測(cè)量技術(shù)的先河。新型數(shù)字儀表的

23、發(fā)展主要有四個(gè)方向： </p><p>　　(1)廣泛采用新技術(shù)，不斷開發(fā)新產(chǎn)品 。</p><p>　　(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。 </p><p>　　(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

24、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)量的變化過程及變化趨勢(shì)的兩大優(yōu)點(diǎn)。</p><p><b>　　(4)制作簡(jiǎn)單化</b></p><p>　　模擬條圖大致分成三類：</p><p>　?、僖壕В↙CD）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

25、池供電的小型化儀表。</p><p>　　②等離子體（PDP）光柱顯示器，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。</p><p>　?、跮ED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。 </p><p>　　1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容</p>&

26、lt;p>　　本課題利用所學(xué)知識(shí)，結(jié)合實(shí)際，設(shè)計(jì)、制作8路模擬電壓值（0—5V）轉(zhuǎn)換為數(shù)字量進(jìn)行測(cè)量并循環(huán)顯示和單路顯示。本畢業(yè)設(shè)計(jì)的具體要求如下：</p><p>　　采用模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)8個(gè)輸入的模擬電壓量進(jìn)行轉(zhuǎn)換。</p><p>　　用89C52單片機(jī)對(duì)各路電壓值進(jìn)行單路和循環(huán)顯示。</p><p>　　制作電路板并完成調(diào)試，實(shí)現(xiàn)功能。</p>

27、<p>　　任務(wù)分析，確定數(shù)字電壓表的轉(zhuǎn)換電路、顯示電路、選擇電路的工作原</p><p>　　理和構(gòu)成。通過學(xué)習(xí)模電、數(shù)電、單片機(jī)等相關(guān)知識(shí)，確定各部分電路的實(shí)現(xiàn)</p><p>　　方法。主要研究?jī)?nèi)容如下：</p><p>　　1.了解ADC0809的轉(zhuǎn)換工作原理。</p><p>　　2.了解單片機(jī)AT89C52工作原理。

28、</p><p>　　3.了解電路選擇開關(guān)的工作原理。</p><p>　　4.研究電路中分頻電路的工作原理。</p><p>　　5.熟悉并掌握PROTEL的使用，能夠自己繪制PCB圖，繪制電原理圖，PCB板圖.</p><p>　　1.5 主要章節(jié)安排</p><p>　　首先就課題研究的背景和意義作出說(shuō)明。<

29、;/p><p>　　第一章 總體的介紹下設(shè)計(jì)的內(nèi)容。</p><p>　　第二章 主要介紹了設(shè)計(jì)所需要的軟件的發(fā)展及其相關(guān)知識(shí)。</p><p>　　第三章 基本理論和方案論證。</p><p>　　第四章 硬件電路原理和設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　第五章 軟件設(shè)計(jì)。</b></p>

30、;<p><b>　　第六章 系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p><b>　　第七章 總結(jié)與展望</b></p><p>　　第二章 Protel99se概述</p><p>　　2.1 Protel的產(chǎn)生與發(fā)展</p><p>　　PROTEL是PORTEL公司在80年代末推出的EDA

31、軟件，在電子行業(yè)的CAD軟件中，它當(dāng)之無(wú)愧地排在眾多EDA軟件的前面，是電子設(shè)計(jì)者的首選軟件，它較早就在國(guó)內(nèi)開始使用，在國(guó)內(nèi)的普及率也最高，有些高校的電子專業(yè)還專門開設(shè)了課程來(lái)學(xué)習(xí)它，幾乎所有的電子公司都要用到它，許多大公司在招聘電子設(shè)計(jì)人才時(shí)在其條件欄上常會(huì)寫著要求會(huì)使用PROTEL。早期的PROTEL主要作為印制板自動(dòng)布線工具使用，運(yùn)行在DOS環(huán)境，對(duì)硬件的要求很低，在無(wú)硬盤286機(jī)的1M內(nèi)存下就能運(yùn)行，但它的功能也較少，只有電原理

32、圖繪制與印制板設(shè)計(jì)功能，其印制板自動(dòng)布線的布通率也低，而現(xiàn)今的PROTEL已發(fā)展到PROTEL99（網(wǎng)絡(luò)上可下載到它的測(cè)試板），是個(gè)龐大的EDA軟件，完全安裝有200多M，它工作在WINDOWS95環(huán)境下，是個(gè)完整的板級(jí)全方位電子設(shè)計(jì)系統(tǒng)，它包含了電原理圖繪制、模擬電路與數(shù)字電路混合信號(hào)仿真、多層印制電路板設(shè)計(jì)（包含印制電路板自動(dòng)布線）、可編程邏輯器件設(shè)計(jì)、圖表生成、電子表格生成、支持宏操作等功能，并具有Client/Server （客

33、戶/服務(wù)器）體系結(jié)構(gòu)，同時(shí)還兼容一些其它設(shè)計(jì)軟件的文件格式，如OR</p><p>　　2005年年底，Protel軟件的原廠商Altium公司推出了Protel系列的最新高端版本Altium Designer 6.0。 Altium Designer 6.0，它是完全一體化電子產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)的一個(gè)新版本，也是業(yè)界第一款也是唯一一種完整的板級(jí)設(shè)計(jì)解決方案。Altium Designer 是業(yè)界首例將設(shè)計(jì)流程、集成化

34、PCB 設(shè)計(jì)、可編程器件（如FPGA）設(shè)計(jì)和基于處理器設(shè)計(jì)的嵌入式軟件開發(fā)功能整合在一起的產(chǎn)品，一種同時(shí)進(jìn)行PCB和FPGA設(shè)計(jì)以及嵌入式設(shè)計(jì)的解決方案，具有將設(shè)計(jì)方案從概念轉(zhuǎn)變?yōu)樽罱K成品所需的全部功能。 </p><p>　　這款最新高端版本Altium Designer 6.除了全面繼承包括99SE，Protel2004在內(nèi)的先前一系列版本的功能和優(yōu)點(diǎn)以外，還增加了許多改進(jìn)和很多高端功能。Altium Des

35、igner 6.0拓寬了板級(jí)設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)界限，全面集成了FPGA設(shè)計(jì)功能和SOPC設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)功能，從而允許工程師能將系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的FPGA與PCB設(shè)計(jì)以及嵌入式設(shè)計(jì)集成在一起。 </p><p>　　2.2 Protel99se的系統(tǒng)構(gòu)成</p><p>　　按照系統(tǒng)功能來(lái)劃分，Protel99se主要包含以下倆大部分和6個(gè)功能模塊。</p><p>　　2.2.1 電路

36、工程設(shè)計(jì)部分</p><p>　　(1)電路原理設(shè)計(jì)部分（Advanced Schematic 99）：電路原理圖設(shè)計(jì)部分包括電路圖編輯器（簡(jiǎn)稱SCH編輯器）、電路圖零件庫(kù)編輯器（簡(jiǎn)稱Schlib編輯器）和各種文本編輯器。本系統(tǒng)的主要功能是：繪制、修改和編輯電路原理圖；更新和修改電路圖零件庫(kù)；查看和編輯有關(guān)電路圖和零件庫(kù)的各種報(bào)表。這是一個(gè)易于使用的具有大量元件庫(kù)的原理圖編輯器，主要用于原理圖的設(shè)計(jì)。它可以為印制

37、電路板設(shè)計(jì)提供網(wǎng)絡(luò)表。該編輯器除了具有強(qiáng)大的原理圖編輯功能以外，其分層組織設(shè)計(jì)功能、設(shè)計(jì)同步器、豐富的電氣設(shè)計(jì)檢驗(yàn)功能及強(qiáng)大而完善的打印輸出功能，使用戶可以輕松完成所需的設(shè)計(jì)任務(wù)。</p><p>　　（2）印刷電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)（Advanced PCB 99）：印刷電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)包括印刷電路板編輯器（簡(jiǎn)稱PCB編輯器）、零件封裝編輯器（簡(jiǎn)稱PCBLib編輯器）和電路板組件管理器。本系統(tǒng)的主要功能是：繪制、修改和編

38、輯電路板；更新和修改零件封裝；管理電路板組件。它是一個(gè)功能強(qiáng)大的印制電路板設(shè)計(jì)編輯器，具有非常專業(yè)的交互式布線及元件布局的特點(diǎn)，用于印制電路板（PCB）的設(shè)計(jì)并最終產(chǎn)生PCB文件，直接關(guān)系到印制電路板的生產(chǎn)。Protel 99 SE的印制電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)可以進(jìn)行多達(dá)32層信號(hào)層、16層內(nèi)部電源/接地層的布線設(shè)計(jì)，交互式的元件布置工具極大地減少了印制板設(shè)計(jì)的時(shí)間。 </p><p>　　同時(shí)它還包含一個(gè)具有專業(yè)水準(zhǔn)的

39、PCB信號(hào)完整性分析工具、功能強(qiáng)大的打印管理系統(tǒng)、一個(gè)先進(jìn)的PCB三維視圖預(yù)覽工具。 </p><p>　?。?）自動(dòng)布線系統(tǒng)（Advanced Route 99）：本系統(tǒng)包含一個(gè)基于形狀（Shape-based）的無(wú)柵格自動(dòng)布線器，用于印刷電路板的自動(dòng)布線，以實(shí)現(xiàn)PCB設(shè)計(jì)的自動(dòng)化。</p><p>　　2.2.2 電路仿真與PLD部分</p><p>　?。?）

40、電路模擬仿真系統(tǒng)（Advanced SIM 99）：電路模擬仿真系統(tǒng)包含一個(gè)數(shù)字/模擬信號(hào)仿真器，可提供連續(xù)的數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)，以便對(duì)電路原理圖進(jìn)行信號(hào)模擬仿真，從而驗(yàn)證其正確性和可行性。</p><p>　　（2）可編程邏輯設(shè)計(jì)系統(tǒng)（Advanced PLD 99）：可編程邏輯設(shè)計(jì)系統(tǒng)包含一個(gè)有語(yǔ)法功能的文本編輯器和一個(gè)波形編輯器（Waveform）。本系統(tǒng)的主要功能是；對(duì)邏輯電路進(jìn)行分析、綜合；觀察信號(hào)的波

41、形。利用PLD系統(tǒng)可以最大限度的精簡(jiǎn)邏輯部件，使數(shù)字電路設(shè)計(jì)達(dá)到最簡(jiǎn)化。</p><p>　?。?）高級(jí)信號(hào)完整性分析系統(tǒng)（Advanced Integrity 99）：信號(hào)完整性分析系統(tǒng)提供了一個(gè)精確的信號(hào)完整性模擬器，可用來(lái)分析PCB設(shè)計(jì)、檢查電路設(shè)計(jì)參數(shù)、實(shí)驗(yàn)超調(diào)量、阻抗和信號(hào)諧波要求等。</p><p>　　此外，Protel 99 SE還包含一個(gè)功能強(qiáng)大的基于SPICE 3f5的

42、模/數(shù)混合信號(hào)仿真器，使設(shè)計(jì)者可以方便地在設(shè)計(jì)中對(duì)一組混合信號(hào)進(jìn)行仿真分析。 </p><p>　　同時(shí)，它還提供了一個(gè)高效、通用的可編程邏輯器件設(shè)計(jì)工具。</p><p>　　2.3電路板設(shè)計(jì)的基本步驟</p><p>　　電路板設(shè)計(jì) 一般而言，設(shè)計(jì)電路板最基本的過程可以分為以下3大步驟。</p><p><b>　　電路原理圖的

43、設(shè)計(jì) </b></p><p>　　電路原理圖的設(shè)計(jì)主要是用Protel 99 SE的原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)來(lái)繪制電路原理圖。</p><p><b>　　產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)報(bào)表 </b></p><p>　　網(wǎng)絡(luò)表可以從電路原理圖中獲得，同時(shí)Protel 99 SE也提供了從電路板中提取網(wǎng)絡(luò)表的功能。</p><p><

44、;b>　　印制電路板的設(shè)計(jì) </b></p><p>　　印制電路板的設(shè)計(jì)主要是利用Protel 99 SE的PCB設(shè)計(jì)系統(tǒng)來(lái)完成印制電路板圖的繪制。</p><p>　　2.4 Protel99se常用快捷鍵大全</p><p>　　Enter 選取或啟動(dòng)</p><p><b>　　Esc 放棄或取消</

45、b></p><p>　　F1 啟動(dòng)在線幫助窗口</p><p>　　Tab 啟動(dòng)浮動(dòng)圖件的屬性窗口</p><p>　　Pgup 放大窗口顯示比例 </p><p>　　Pgdn 縮小窗口顯示比例</p><p><b>　　End 刷新屏幕</b></p><p>

46、;　　Del 刪除點(diǎn)取的元件（1個(gè)）</p><p>　　Ctrl+Del 刪除選取的元件（2個(gè)或2個(gè)以上）</p><p>　　X+A 取消所有被選取圖件的選取狀態(tài)</p><p>　　X 將浮動(dòng)圖件左右翻轉(zhuǎn)</p><p>　　Y 將浮動(dòng)圖件上下翻轉(zhuǎn)</p><p>　　Space 將浮動(dòng)圖件旋轉(zhuǎn)90度</p

47、><p>　　Crtl+Ins 將選取圖件復(fù)制到編輯區(qū)里</p><p>　　Shift+Ins 將剪貼板里的圖件貼到編輯區(qū)里</p><p>　　Shift+Del 將選取圖件剪切放入剪貼板里</p><p>　　Alt+Backspace 恢復(fù)前一次的操作</p><p>　　Ctrl+Backspace 取消前一次的

48、恢復(fù)</p><p>　　Crtl+G 跳轉(zhuǎn)到指定的位置</p><p>　　Crtl+F 尋找指定的文字</p><p>　　Alt+F4 關(guān)閉protel</p><p>　　Spacebar 繪制導(dǎo)線，直線或總線時(shí)，改變走線模式</p><p>　　V+D 縮放視圖，以顯示整張電路圖</p><

49、;p>　　V+F 縮放視圖，以顯示所有電路部件</p><p>　　Home 以光標(biāo)位置為中心，刷新屏幕</p><p>　　Esc 終止當(dāng)前正在進(jìn)行的操作，返回待命狀態(tài)</p><p>　　Backspace 放置導(dǎo)線或多邊形時(shí)，刪除最末一個(gè)頂點(diǎn)</p><p>　　Delete 放置導(dǎo)線或多邊形時(shí)，刪除最末一個(gè)頂點(diǎn)</p>

50、;<p>　　Ctrl+Tab 在打開的各個(gè)設(shè)計(jì)文件文檔之間切換</p><p>　　Alt+Tab 在打開的各個(gè)應(yīng)用程序之間切換</p><p>　　A 彈出Edit\Align子菜單</p><p>　　B 彈出View\Toolbars子菜單</p><p>　　E 彈出Edit菜單</p><p>

51、;　　F 彈出File菜單</p><p>　　H 彈出Help菜單</p><p>　　J 彈出Edit\Jump菜單</p><p>　　L 彈出Edit\Set Location Makers子菜單</p><p>　　M 彈出Edit\Move子菜單</p><p>　　O 彈出Options菜單</p&

52、gt;<p>　　P 彈出Place菜單</p><p>　　Q PCB中mm/mil單位切換</p><p>　　R 彈出Reports菜單 </p><p>　　S 彈出Edit\Select子菜單</p><p>　　T 彈出Tools菜單</p><p>　　V 彈出View菜單</p>

53、;<p>　　W 彈出Window菜單</p><p>　　X 彈出Edit\Deselect菜單</p><p>　　Z 彈出Zoom菜單</p><p>　　左箭頭 光標(biāo)左移1個(gè)電氣柵格</p><p>　　Shift+左箭頭 光標(biāo)左移10個(gè)電氣柵格</p><p>　　右箭頭 光標(biāo)右移1個(gè)電氣柵格&

54、lt;/p><p>　　Shift+右箭頭 光標(biāo)右移10個(gè)電氣柵格</p><p>　　上箭頭 光標(biāo)上移1個(gè)電氣柵格</p><p>　　Shift+上箭頭 光標(biāo)上移10個(gè)電氣柵格</p><p>　　下箭頭 光標(biāo)下移1個(gè)電氣柵格</p><p>　　Shift+下箭頭 光標(biāo)下移10個(gè)電氣柵格</p><

55、;p>　　Ctrl+1 以零件原來(lái)的尺寸的大小顯示圖紙</p><p>　　Ctrl+2 以零件原來(lái)的尺寸的200%顯示圖紙</p><p>　　Ctrl+4 以零件原來(lái)的尺寸的400%顯示圖紙</p><p>　　Ctrl+5 以零件原來(lái)的尺寸的50%顯示圖紙</p><p>　　Ctrl+F 查找指定字符</p>&l

56、t;p>　　Ctrl+G 查找替換字符</p><p>　　Ctrl+B 將選定對(duì)象以下邊緣為基準(zhǔn)，底部對(duì)齊 </p><p>　　Ctrl+T 將選定對(duì)象以上邊緣為基準(zhǔn)，頂部對(duì)齊 </p><p>　　Ctrl+L 將選定對(duì)象以左邊緣為基準(zhǔn)，靠左對(duì)齊</p><p>　　Ctrl+R 將選定對(duì)象以右邊緣為基準(zhǔn)，靠右對(duì)齊</p&g

57、t;<p>　　Ctrl+H 將選定對(duì)象以左右邊緣的中心線為基準(zhǔn)，水平居中排列</p><p>　　Ctrl+V 將選定對(duì)象以上下邊緣的中心線為基準(zhǔn)，垂直居中排列</p><p>　　Ctrl+Shift+H 將選定對(duì)象在左右邊緣之間，水平均布</p><p>　　Ctrl+Shift+V 將選定對(duì)象在上下邊緣之間，垂直均布</p>&l

58、t;p>　　F3 查找下一個(gè)匹配字符</p><p>　　Shift+F4 將打開的所有文檔窗口平鋪顯示</p><p>　　Shift+F5 將打開的所有文檔窗口層疊顯示</p><p>　　Shift+單左鼠 選定單個(gè)對(duì)象</p><p>　　Crtl+單左鼠，再釋放crtl 拖動(dòng)單個(gè)對(duì)象 </p><p>

59、　　Shift+Ctrl+左鼠 移動(dòng)單個(gè)對(duì)象</p><p>　　按Ctrl后移動(dòng)或拖動(dòng)移動(dòng)對(duì)象時(shí)，不受電氣格點(diǎn)限制</p><p>　　按Alt后移動(dòng)或拖動(dòng)移動(dòng)對(duì)象時(shí)，保持垂直方向</p><p>　　按Shift+Alt后移動(dòng)或拖動(dòng)移動(dòng)對(duì)象時(shí)，保持水平方向</p><p>　　第三章 基本理論和方案論證</p><p&

60、gt;<b>　　3.1基本理論</b></p><p>　　基于單片機(jī)的多路數(shù)字電壓表的主要原理是利用A/D轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)其功能，其過程為如下：先用A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)各路電壓值進(jìn)行采樣，得到相應(yīng)的數(shù)字量，再按數(shù)字量與模擬量成比例關(guān)系運(yùn)算得到相應(yīng)的模擬電壓值，然后把模擬值通過數(shù)碼管顯示出來(lái)。設(shè)計(jì)時(shí)假設(shè)待測(cè)的輸入電壓為8路，電壓值的范圍為0—5v，要求能在4位LED數(shù)碼上輪流顯示或單路顯示。測(cè)量的最小

61、分辨率為0.019v。</p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)的功能要求，控制系統(tǒng)采用AT89C52單片機(jī)，A/D轉(zhuǎn)換器。當(dāng)輸入電壓為5V時(shí)，輸出的數(shù)據(jù)值為255（0FFH），因此最大分辨率為0.0196V（5/255）。ADC0809具有8路模擬量輸入端口，通過3位地址輸入端能從8路中選擇一路進(jìn)行轉(zhuǎn)換。如每隔一段時(shí)間依次輪流改變3位地址輸入端的地址，就能依次對(duì)8路輸入電壓進(jìn)行測(cè)量。LED數(shù)碼管顯示采用軟件譯碼動(dòng)態(tài)顯示。通

62、過按鍵選擇可8路循環(huán)顯示，也可以單路循環(huán)。單路顯示可通過按鍵選擇所要顯示的通道數(shù)。</p><p><b>　　3.2方案論證</b></p><p>　　3.2.1系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)</p><p>　　設(shè)計(jì)單片機(jī)主電路、數(shù)據(jù)采集接口電路、LED顯示電路、撥碼控制電路，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)8路電壓值進(jìn)行測(cè)量，能夠顯示當(dāng)前測(cè)量通道號(hào)及電壓值，電壓精度小數(shù)點(diǎn)后

63、1位，可以通過鍵盤選擇循環(huán)顯示8路的檢測(cè)電壓值和指定通道的檢測(cè)電壓值。</p><p><b>　　3.2.2設(shè)計(jì)方案</b></p><p>　　將數(shù)據(jù)采集接口電路輸入電壓傳入ADC0809數(shù)模轉(zhuǎn)換元件，經(jīng)轉(zhuǎn)換后通過D0至D7與單片機(jī)P0口連接，把轉(zhuǎn)換完的模擬信號(hào)以數(shù)字信號(hào)的信號(hào)的形式傳給單片機(jī)，信號(hào)經(jīng)過單片機(jī)處理從LED數(shù)碼顯示管顯示。撥碼開關(guān)連P3口，實(shí)現(xiàn)通道選

64、擇。P2口接數(shù)碼管位選，P1接數(shù)碼管，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)顯示，如圖3.1所示： </p><p><b>　　圖3.1 設(shè)計(jì)方案</b></p><p>　　3.2.3軟硬件開發(fā)環(huán)境</p><p>　　硬件選擇：選擇89c52作為單片機(jī)芯片，選用8段共陰極LED數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)電壓顯示，選用獨(dú)立式按鍵作為程序的跳轉(zhuǎn)與選擇，利用ADC0809作為數(shù)

65、模轉(zhuǎn)換芯片，利用P0至P4的各個(gè)串口來(lái)進(jìn)行不同設(shè)備間的連接，計(jì)算機(jī)進(jìn)行編程，H51/L仿真器，單片機(jī)多功能實(shí)驗(yàn)箱。</p><p>　　軟件開發(fā)環(huán)境： 用Protel99SE軟件畫電路圖 、WAVE軟件進(jìn)行程序編寫。</p><p>　　第四章 硬件電路原理和設(shè)計(jì)</p><p><b>　　4.1 單片機(jī)模塊</b></p>&

66、lt;p>　　本次課設(shè)單片機(jī)采用高性能的89C52系列芯片，如圖4.1所示:</p><p>　　圖4.1 AT89C52芯片</p><p>　　其具體管腳說(shuō)明如下：</p><p>　　P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/

67、地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。 </p><p>　　P1口：P1口是一個(gè)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(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。 </p

68、><p>　　P2口：P2口為一個(gè)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(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，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(shí)，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(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸

69、出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 </p><p>　　P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)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AT89C51的一些特殊功能口，P3.0 RXD（串行輸入口）；P3.1

70、TXD（串行輸出口）；P3.2 /INT0（外部中斷0）；P3.3 /INT1（外部中斷1）；P3.4 T0（記時(shí)器0外部輸入）；P3.5 T1（記時(shí)器1外部輸入）；P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）；P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）；P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 </p><p>　　RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 </p&

71、gt;<p>　　ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，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(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。</p><p>　　/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)

72、據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。 </p><p>　　/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。　　XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。</p><p&g

73、t;<b>　　4.1.1復(fù)位電路</b></p><p>　　如圖4.2所示，單片機(jī)系統(tǒng)常常有上電復(fù)位和操作復(fù)位兩種。上電復(fù)位是指單片機(jī)上點(diǎn)瞬間，要在RST引腳上出現(xiàn)寬度大于10ms的正脈沖，才能使單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。操作復(fù)位是指用戶按下“復(fù)位”按鈕使單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。</p><p><b>　　圖4.2 復(fù)位電路</b></p>

74、;<p><b>　　4.1.2晶振電路</b></p><p>　　晶振電路用于產(chǎn)生單片機(jī)工作所需的時(shí)鐘信號(hào)，使用晶體震蕩器時(shí)，c2,c3取值20~40PF，使用陶瓷震蕩器時(shí)c2,c3取值30~50PF。在設(shè)計(jì)電路板時(shí)，晶振和電容應(yīng)盡量靠近芯片，以減小分布電容，保證震蕩器的穩(wěn)定性。18引腳接XTAL1，19引腳接XTAL2，20引腳接地。</p><p&g

75、t;　　圖4.3 晶振電路</p><p>　　4.2 AD轉(zhuǎn)換電路模塊</p><p>　　ADC0809具有8路模擬量輸入通道IN0---IN7,通過3位地址輸入端C、B、A（引腳23--25）進(jìn)行選擇，如圖3所示。引腳22為地址鎖存控制端ALE,當(dāng)輸入為高電平時(shí)，C、B、A引腳輸入的地址鎖存于ADC0809內(nèi)部是鎖存器中，經(jīng)內(nèi)部譯碼電路譯碼選中相應(yīng)的模擬通道。引腳6為啟動(dòng)轉(zhuǎn)換控制端

76、START，當(dāng)輸入一個(gè)2μs寬的高電平脈沖時(shí)，就啟動(dòng)ADC0809開始對(duì)輸入通道的模擬量進(jìn)行轉(zhuǎn)換。引腳7為A/D轉(zhuǎn)換器，當(dāng)開始轉(zhuǎn)換時(shí)，EOC信號(hào)為低電平，經(jīng)過一段時(shí)間，轉(zhuǎn)換結(jié)束，轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)EOC輸出高電平，轉(zhuǎn)換結(jié)果存放于ADC0809內(nèi)部的輸出數(shù)據(jù)寄存器中。引腳9腳為A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出允許控制端OE，當(dāng)OE為高電平時(shí)，存放于輸出數(shù)據(jù)鎖存器中的數(shù)據(jù)通過ADC0809的數(shù)據(jù)線D0—D7輸出。引腳10為ADC0809的時(shí)鐘信號(hào)輸入端CLOC

77、K。在連接時(shí)，ADC0809的數(shù)據(jù)線D0—D7與AT89C52的P0口相連接，ADC0809的地址引腳、地址鎖存端ALE、啟動(dòng)信號(hào)START、數(shù)據(jù)輸出允許控制端OE分別與AT89C52的P2口相連接，轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)EOC與AT89C52的P3.7相連接。時(shí)鐘信號(hào)輸入</p><p>　　圖4.4 A/D轉(zhuǎn)換器電路</p><p>　　4.3 數(shù)碼管顯示電路模塊</p><

78、;p>　　LED數(shù)碼管顯示器是由發(fā)光二極管顯示字段的顯示器件，也稱為數(shù)碼管。其外形結(jié)構(gòu)如圖所示。它由8個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成，通過不同的組合可用來(lái)顯示0-9、A-F及小數(shù)點(diǎn)“.”等字符。</p><p>　　數(shù)碼管有共陰極和共陽(yáng)極兩種結(jié)構(gòu)規(guī)格，。電阻為外接。共陰極數(shù)碼管的發(fā)光二極管陰極共地，當(dāng)某發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，二極管點(diǎn)亮；共陽(yáng)極數(shù)碼管的發(fā)光二極管是陽(yáng)極，并接高電平，對(duì)于需點(diǎn)亮的發(fā)光二極管將其陰極接低電

79、平即可。</p><p>　　對(duì)照?qǐng)D2.5中的字段:7段發(fā)光二極管,在加上1個(gè)小數(shù)點(diǎn)位,共計(jì)8段,因此提供給LED顯示器的字形碼正好一字節(jié)2.4.2 </p><p><b>　　顯示方式</b></p><p>　　（1） 靜態(tài)顯示方式</p><p>　　直接利用并行口輸出。LED顯示工作于靜態(tài)顯示方式時(shí),各位的共

80、陰極連接在一起接地;每位的段選線分別于一個(gè)8位的鎖存輸出相連。一般稱之為靜態(tài)顯示,是由于顯示器中的各位相互獨(dú)立。而且各位的顯示字符一經(jīng)確定,相應(yīng)鎖存器的輸出將維持不變,直到顯示另一個(gè)字符為止。</p><p>　　利用通信號(hào)串行輸出。在實(shí)際應(yīng)用中,多位LED顯示時(shí)，為了簡(jiǎn)化電路，在系統(tǒng)不需要通信功能時(shí)，經(jīng)常采用串行通信口工作方式0，外接移位寄存器74LS164、CD4094來(lái)實(shí)現(xiàn)靜態(tài)顯示。</p>

81、<p>　?。?） 動(dòng)態(tài)顯示方式</p><p>　　對(duì)多位LED顯示器的動(dòng)態(tài)顯示，通常都時(shí)采用動(dòng)態(tài)掃描的方法進(jìn)行顯示，即逐個(gè)循環(huán)點(diǎn)亮各位顯示器。這樣雖然在任一時(shí)刻只有一位顯示器被點(diǎn)亮，但是由于間隔時(shí)間較短，且人眼具有視覺殘留效應(yīng)，看起來(lái)與全部顯示器持續(xù)點(diǎn)亮一樣。</p><p>　　為了實(shí)現(xiàn)LED顯示器的動(dòng)態(tài)掃描，除了要給顯示器提供的輸入之外，還要對(duì)顯示器加位選擇控制，這就是通

82、常所說(shuō)的段控和位控。因此多位LED顯示器接口電路需要有兩個(gè)輸出口，其中一個(gè)用于輸出8位控信號(hào)；另一個(gè)用于輸出段控信號(hào)，其連接圖如下</p><p>　　LED數(shù)碼管采用動(dòng)態(tài)掃描方式連接，通過AT89C52的P1口和P3.0—P3.3口控制。P1口為L(zhǎng)ED數(shù)碼管的字段碼輸出端，P3.0—P3.3口為L(zhǎng)ED數(shù)碼管的位選碼輸出端，通過三極管驅(qū)動(dòng)并反相，。如圖4.5所示。</p><p>　　圖4

83、.5 數(shù)碼管顯示電路圖</p><p>　　4.4 按鍵處理模塊</p><p>　　按鍵選擇上有兩種方法可供選擇，獨(dú)立式按鍵與矩陣式按鍵，再此使用了獨(dú)立式按鍵。其與P3口連接，實(shí)現(xiàn)通道選擇。</p><p>　　對(duì)按鍵的工作過程可分為兩步：第一步是CPU首先檢測(cè)鍵盤上是否有鍵按下；第二步是在識(shí)別是哪一個(gè)鍵按下。檢測(cè)鍵盤上有無(wú)鍵按下可采取查詢各自方式、定時(shí)掃描構(gòu)造方

84、式和中斷耕作方式。在此選擇了查詢工作方式。</p><p>　　S1和S2是兩個(gè)按鍵開關(guān)，如圖5所示，分別與單片機(jī)的P3.5和P3.6相連接。S1用于單路顯示或多路循環(huán)顯示轉(zhuǎn)換控制，S2用于單路顯示時(shí)的通道選擇。</p><p>　　圖4.6 按鍵處理電路圖</p><p><b>　　第五章 軟件設(shè)計(jì)</b></p><

85、p><b>　　5.1 主程序設(shè)計(jì)</b></p><p>　　主程序包含初始化部分、調(diào)用A/D轉(zhuǎn)換子程序和調(diào)用顯示程序，如圖6所示。初始化部分包含存放通道數(shù)據(jù)緩沖區(qū)初始化和顯示緩沖區(qū)初始化。另外，對(duì)于單路顯示和循環(huán)顯示，系統(tǒng)設(shè)置了一個(gè)標(biāo)志位00H控制。初始化時(shí)00H位設(shè)置為0，默認(rèn)為循環(huán)顯示，當(dāng)它為1時(shí)改變?yōu)閱温凤@示。00H位通過單路/循環(huán)按鍵控制。</p><p

86、>　　5.1.1 工作流程</p><p>　　首先撥動(dòng)撥碼開關(guān)k1，如果是低電平，程序轉(zhuǎn)向選擇通道程序，撥動(dòng)k2的次數(shù)即是選擇的通道號(hào)，撥動(dòng)k3表示確認(rèn)。轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)讀取程序，再到顯示程序，顯示出通道號(hào)和電壓值。如果k1是高電平，則轉(zhuǎn)向循環(huán)顯示程序，即先顯示第0路最后顯示第7路電壓值和相應(yīng)通道號(hào)。工作流程圖如下：</p><p><b>　　N</b></p

87、><p><b>　　Y</b></p><p><b>　　圖5.1主程序流程</b></p><p>　　5.1.2 存儲(chǔ)空間定義安排</p><p>　　60H用于存放A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果，30H、31H、32H分別存儲(chǔ)顯示用的三位數(shù)據(jù)如下表：</p><p>　　表5.1存儲(chǔ)

88、空間定義表</p><p>　　5.2 模塊程序設(shè)計(jì)</p><p>　　模塊程序主要包括AD轉(zhuǎn)換子程序和顯示子程序。</p><p>　　5.2.1 AD轉(zhuǎn)換測(cè)量程序</p><p>　　A/D轉(zhuǎn)換的常用方法有：①計(jì)數(shù)式A/D轉(zhuǎn)換，②逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換，③雙積分式A/D轉(zhuǎn)換，④ V/F變換型A/D轉(zhuǎn)換。在這些轉(zhuǎn)換方式中，記數(shù)式A/D轉(zhuǎn)換線

89、路比較簡(jiǎn)單，但轉(zhuǎn)換速度較慢，所以現(xiàn)在很少應(yīng)用。雙積分式A/D轉(zhuǎn)換精度高，多用于數(shù)據(jù)采集及精度要求比較高的場(chǎng)合，如5G14433（31/2位），AD7555（41/2位或51/2位）等，但速度更慢。逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換既照顧了轉(zhuǎn)換速度，有具有一定的精度，這里選用的是逐次逼近型的A/D轉(zhuǎn)換芯片ADC0809。采用中斷控制的方式實(shí)現(xiàn)，不浪費(fèi)時(shí)間，效率較高。其流程圖如下： </p><p>　　圖5.2 A/D轉(zhuǎn)換測(cè)量程

90、序</p><p>　　5.2.2 顯示程序</p><p>　　對(duì)多位LED顯示器的動(dòng)態(tài)顯示，通常都是采用動(dòng)態(tài)掃描的方法進(jìn)行顯示，即逐個(gè)循環(huán)點(diǎn)亮各位顯示器。這樣雖然在任一時(shí)刻只有一位顯示器被點(diǎn)亮，但是由于間隔時(shí)間較短，且人眼具有視覺殘留效應(yīng)，看起來(lái)與全部顯示器持續(xù)點(diǎn)亮一樣。</p><p>　　為了實(shí)現(xiàn)LED顯示器的動(dòng)態(tài)掃描，除了要給顯示器提供的輸入之外，還要對(duì)顯

91、示器加位選擇控制，這就是通常所說(shuō)的段控和位控。因此多位LED顯示器接口電路需要有兩個(gè)輸出口，其中一個(gè)用于輸出8位為控信號(hào)；另一個(gè)用于輸出段控信號(hào)。</p><p>　　圖5.3 顯示子程序</p><p>　　第六章 系統(tǒng)調(diào)試和總結(jié)</p><p><b>　　6.1系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p>　　采用Keil u

92、Vision2編譯器進(jìn)行源程序編譯及仿真調(diào)試，同時(shí)進(jìn)行硬件電路板的設(shè)計(jì)制作，完成好程序后進(jìn)行軟硬件聯(lián)調(diào)，最后進(jìn)行端口電壓的對(duì)比測(cè)試，要求測(cè)試對(duì)比中標(biāo)準(zhǔn)電壓值采用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)得。測(cè)試對(duì)比表如表6.1所列。表中標(biāo)準(zhǔn)電壓值采用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)得。</p><p>　　表6.1 基于單片機(jī)的多路數(shù)字電壓表與數(shù)字電壓表對(duì)比測(cè)試表</p><p>　　基于單片機(jī)的多路數(shù)字?jǐn)?shù)字電壓表與“標(biāo)準(zhǔn)”數(shù)字電壓表測(cè)

93、得的絕對(duì)誤差應(yīng)在0.02V以內(nèi)，滿足設(shè)計(jì)要求，達(dá)到了設(shè)計(jì)的目的。</p><p>　　6.2 結(jié)論及進(jìn)一步設(shè)想</p><p>　　通過實(shí)驗(yàn)仿真，比較標(biāo)準(zhǔn)電壓值與設(shè)計(jì)的數(shù)字電壓表測(cè)得的電壓值，發(fā)現(xiàn)它們的絕對(duì)誤差均在0.02V以內(nèi)，這與采用8位A/D轉(zhuǎn)換器所能到達(dá)到的理論誤差精度相一致，在一般的應(yīng)用場(chǎng)合完全可以滿足要求。</p><p>　　但是由于存在著單片機(jī)為8位

94、處理器，當(dāng)輸入電壓為5.00 V時(shí)，ADC0809輸出數(shù)據(jù)值為255（FFH），單片機(jī)最高的數(shù)值分辨率只能為0.0196 V的原因，還存在著不能滿足高精度測(cè)量的缺陷，可以通過采用更高位的A/D轉(zhuǎn)換器來(lái)進(jìn)一步改善，得到更加精確的數(shù)據(jù)。</p><p>　　此外，從表1中可以看出，簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表測(cè)得的值基本上均比標(biāo)準(zhǔn)電壓值偏大0.01-0.01 V。這可以通過校正ADC0809的基準(zhǔn)電壓來(lái)解決。因?yàn)樵撾妷罕碓O(shè)計(jì)時(shí)直接

95、用5 V的供電電源作為基準(zhǔn)電壓，所以電壓有可能有偏差。另外，還可以用軟件編程來(lái)校正測(cè)量值</p><p>　　6.3調(diào)試內(nèi)容及問題解決</p><p>　　程序可分為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)和按鍵控制系統(tǒng)，這四部分先獨(dú)立測(cè)試，然后整體調(diào)試。</p><p>　　顯示系統(tǒng)的調(diào)試：要顯示的數(shù)據(jù)存放在30H、31H、32H單元中，先在30H、31H、32H分單

96、元中存放0~10的數(shù)，運(yùn)行顯示程序，察看顯示的結(jié)果是否與存放值一樣。在測(cè)試的過程中發(fā)現(xiàn)小數(shù)點(diǎn)沒有顯示，通過指令ORL 30H,#80H，把小數(shù)點(diǎn)顯示出來(lái)。</p><p>　　按鍵控制系統(tǒng)調(diào)試：撥動(dòng)k2在34H單元內(nèi)容看是否和撥動(dòng)次數(shù)相同。</p><p>　　整體測(cè)試:把個(gè)部分用線連接，P3接撥碼開關(guān)，P2接數(shù)碼管，P3接位選。仿真器、仿真頭連好，進(jìn)入WAVE軟件，設(shè)置仿真器。編譯程序，

97、看是否存在錯(cuò)誤。</p><p>　　6.4 系統(tǒng)進(jìn)一步改進(jìn)方案</p><p>　　進(jìn)一步提高測(cè)量精度，把精確到小數(shù)點(diǎn)后一位改為精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位。具體程序如下：</p><p>　　MOVX A,@DPTR ;讀取轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù). </p><p>　　MOV B,#51 ;255÷51＝5.00V運(yùn)算 </p>

98、<p><b>　　DIV AB </b></p><p>　　MOV 33H,A ; ；個(gè)位數(shù)放入33H </p><p>　　MOV A,B ; ；余數(shù)大于19H，F(xiàn)0為1，乘法溢出，結(jié)果加5 </p><p><b>　　CLR F0 </b></p><p>　　SUBB A,#1

99、AH </p><p><b>　　MOV F0,C </b></p><p>　　MOV A,#10 </p><p><b>　　MUL AB </b></p><p>　　MOV B,#51 </p><p><b>　　DIV AB </b>&l

100、t;/p><p>　　JB F0,LOOP2 </p><p><b>　　ADD A,#5 </b></p><p>　　LOOP2: MOV 34H,A ; ；小數(shù)后第一位放入34H </p><p><b>　　MOV A,B </b></p><p><b>　

101、　CLR F0 </b></p><p>　　SUBB A,#1AH </p><p><b>　　MOV F0,C </b></p><p>　　MOV A,#10 </p><p><b>　　MUL AB </b></p><p>　　MOV B,#51 &

102、lt;/p><p><b>　　DIV AB </b></p><p>　　JB F0,LOOP3 </p><p>　　ADD A,#5H </p><p>　　LOOP3: MOV 35H,A ; ；小數(shù)后第二位放入35H</p><p><b>　　第七章 總結(jié)與展望</b>

103、;</p><p>　　數(shù)字電壓表（Digital Voltmeter）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。</p><p>　　目前，由各種單片A/D 轉(zhuǎn)換器

104、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。新型數(shù)字電壓表以其高準(zhǔn)確度、高可靠性、高分辨率、高性價(jià)比等優(yōu)良特性倍受人們的青睞。與此同時(shí)，由電壓表擴(kuò)展而成的各種通用及專用儀表（含數(shù)字萬(wàn)用表），也將電量及非電量測(cè)量技術(shù)提高到嶄新水平本文重點(diǎn)介紹單片A/D 轉(zhuǎn)換器以及由它們構(gòu)成的基于

105、單片機(jī)的數(shù)字電壓表的工作原理。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)由于是自身的局限性，所設(shè)計(jì)的電壓表沒有實(shí)際的價(jià)值用處，只是初步的闡明表述數(shù)字電壓表的一個(gè)基本工作原理。但是本著對(duì)科學(xué)知識(shí)的求知，我們的從基礎(chǔ)開始。數(shù)字電壓表的基本工作原理是利用A/D轉(zhuǎn)換電路將待測(cè)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，通過相應(yīng)換算后將測(cè)試結(jié)果以數(shù)字形式顯示出來(lái)的一種電壓表。較之于一般的模擬電壓表，數(shù)字電壓表具有精度高、測(cè)量準(zhǔn)確、讀數(shù)直觀、使用方便等優(yōu)

106、點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)的8路循環(huán)顯示數(shù)字電壓表，只表達(dá)了一個(gè)初步的工作原理過程，遠(yuǎn)沒有達(dá)到數(shù)字電壓表所必須符合的生活用處，所以可以說(shuō)缺點(diǎn)還是很明了的。</p><p>　　在整個(gè)制作過程中，本設(shè)計(jì)的焊接過程也不太到位，出現(xiàn)虛焊等多種毛病，該系統(tǒng)也存在一定程度的不足：</p><p>　　1、輸入電壓易發(fā)生干擾不穩(wěn)定，且驅(qū)動(dòng)能力可能存在不足，需在被測(cè)信號(hào)的輸入端加上一部分驅(qū)動(dòng)電路，比如將量程轉(zhuǎn)換電路改

107、成帶放大能力的自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換電路，將幅值較小的信號(hào)經(jīng)適當(dāng)放大后再測(cè)量，可顯著提高精度；</p><p>　　2、輸出量可用平均值算法來(lái)改善，使測(cè)量準(zhǔn)確度更高。</p><p>　　3、若能將測(cè)量的電壓值實(shí)時(shí)保存，使用時(shí)將更方便。</p><p>　　4、ADC0809可實(shí)現(xiàn)對(duì)8個(gè)通道的輸入信號(hào)輪流轉(zhuǎn)換，本設(shè)計(jì)僅僅使用了其中一個(gè)通道，造成了較大的資源浪費(fèi)。若能對(duì)電路稍加

108、改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)多路信號(hào)的輪流測(cè)量并自動(dòng)保存相應(yīng)結(jié)果，其應(yīng)用價(jià)值將會(huì)更大在以后的工作設(shè)計(jì)過程中，還有待進(jìn)一步改進(jìn)改善。而且在電阻電位的選著上也不夠慎重，所以整體來(lái)說(shuō)還有很大的提升空間。但就整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，我自認(rèn)為還是能夠符合要求的。</p><p>　　對(duì)于數(shù)字電壓表在現(xiàn)實(shí)生活中的發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望，我做了一定的了解調(diào)查。數(shù)字電壓表（DVM）的發(fā)展過程，大致可以分為以下三個(gè)階段：</p><p&

109、gt;<b>　　1.數(shù)字化階段</b></p><p>　　20世紀(jì)50年代到60年代中期，數(shù)字電壓表的特點(diǎn)是運(yùn)用各種原理實(shí)現(xiàn)模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換，即將模擬量轉(zhuǎn)化成數(shù)字量，從而實(shí)現(xiàn)測(cè)量?jī)x表的數(shù)字化。1952年，第一臺(tái)問世的數(shù)字電壓表是采用電子管的伺服比較式；1956年出現(xiàn)諧波式V/T(電壓/時(shí)間變換型)；1961年出現(xiàn)全晶體管化的逐次逼近比較式；1963年出現(xiàn)電壓/頻率（V/F）變換型（單

110、積分式）；1966年出現(xiàn)雙積分式（雙斜式）等。這一時(shí)期的顯示位數(shù)是3.5-5.5位</p><p><b>　　2.高精度階段</b></p><p>　　由于精密電測(cè)量的需要，數(shù)字電壓表開始向高準(zhǔn)確、高位數(shù)方向發(fā)展，出現(xiàn)了所謂復(fù)合型原理的儀表。如1971年日本研制的TR-6567（三次采樣積分式）；1973年英國(guó)研制的SM-215（兩次采樣電感分壓比較型）；197

111、2年日本研制的TR-6501型DVM已達(dá)到了8位數(shù)。與此同時(shí)對(duì)積分方案進(jìn)行了改進(jìn)和提高，出現(xiàn)了如Dana公司的6900型（7位）、Solartron公司生產(chǎn)的7075型（8位），其準(zhǔn)確度可達(dá)到百萬(wàn)分之幾。</p><p><b>　　3.智能化階段</b></p><p>　　由于電子技術(shù)、大規(guī)模集成電路（LSI）及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，是人們不久就研制出微處理器（ P）

112、數(shù)字電壓表，實(shí)現(xiàn)了DVM數(shù)據(jù)處理自動(dòng)化和可編程序，因?yàn)閹в写鎯?chǔ)器并使用軟件支持，所以可以進(jìn)行信息處理，可通過標(biāo)準(zhǔn)接口組成自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)（ATS）例如，F(xiàn)luke公司的8506型、Solartron公司的7065型和7081型、Datron公司的1071和1281型，以及Fluke公司的最新產(chǎn)品8508A型等。它們除了完成原有DVM的各種功能外，還能夠自校、自檢，保證了自動(dòng)測(cè)量的高準(zhǔn)確度，實(shí)現(xiàn)了儀器、儀表的智能化。當(dāng)前，智能式儀表發(fā)展十分迅

113、速，而微處理式DVM在智能儀表中占的比重最大。智能化的DVM為實(shí)現(xiàn)各種物理量的動(dòng)態(tài)測(cè)量提供了可能。</p><p>　　數(shù)字電壓表的高速發(fā)展，使它已成為實(shí)現(xiàn)測(cè)量自動(dòng)化、提高工作效率不可缺少的儀表，數(shù)字化是當(dāng)前計(jì)量?jī)x器發(fā)展的主要方向之一，而高準(zhǔn)度的DC-DVC的出現(xiàn)，又使DVM進(jìn)入了精密標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量領(lǐng)域。這個(gè)課題的目的和意義在于使自己掌握對(duì)數(shù)字電壓表的理解，自己動(dòng)手設(shè)計(jì)數(shù)字電壓表與仿真，它可以廣泛的應(yīng)用于電壓測(cè)量外，通

114、過各種變換器還可以測(cè)量其他電量和非電量，測(cè)量是一種認(rèn)識(shí)過程，就是用實(shí)驗(yàn)的方法將被測(cè)量和被選用的相同參量進(jìn)行比較，從而確定它的大小。DVM廣泛應(yīng)用于測(cè)量領(lǐng)域每期測(cè)量的準(zhǔn)確度和可信度取決于它的主要性能和技術(shù)指標(biāo)。所示我們要學(xué)習(xí)和掌握如何設(shè)計(jì)數(shù)字電壓表就顯得十分重要。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　本次8路循環(huán)顯示數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)的全部工作是在