單片機(jī)雙路顯示電壓表課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、設(shè)計(jì)任務(wù)---------------------------------------------------1</p><p>　　二、總體方案設(shè)計(jì)與方案論證------------------------------3</p><p>　　三、總框圖及總體軟件設(shè)計(jì)說(shuō)明---

2、------------------------6</p><p>　　四、系統(tǒng)資源分配說(shuō)明---------------------------------------11</p><p>　　五、局部程序框圖及其設(shè)計(jì)說(shuō)明---------------------------12</p><p>　　六、系統(tǒng)功能與操作說(shuō)明---------------------

3、---------------18</p><p>　　七、調(diào)試記錄及調(diào)試結(jié)果------------------------------------18</p><p>　　八、課程設(shè)計(jì)總結(jié)----------------------------------------------21</p><p>　　九、源程序清單（詳細(xì)注釋）----------------

4、---------------22</p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)課題：智能雙路數(shù)字電壓表</p><p>　　設(shè)計(jì)目的：通過(guò)小型微機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與調(diào)試過(guò)程，運(yùn)用《微機(jī)原理及接口技術(shù)》課程所學(xué)的基本知識(shí)，在設(shè)計(jì)中加以應(yīng)用，進(jìn)而得到理解、鞏固和提高，學(xué)習(xí)掌握分析與解決實(shí)際問(wèn)題的方法與手段，提高設(shè)計(jì)、編

5、程與調(diào)試的實(shí)際動(dòng)手能力，作為工程技術(shù)工作的一次基本訓(xùn)練。</p><p>　　設(shè)計(jì)任務(wù)：設(shè)計(jì)一個(gè)以單片機(jī)為核心的智能雙路數(shù)字電壓表，通過(guò)多選一電子模擬開(kāi)關(guān)及A/D轉(zhuǎn)換器巡回采集兩路被測(cè)電壓的數(shù)據(jù)，進(jìn)行信號(hào)處理及標(biāo)度變換，以一定的節(jié)拍時(shí)間交替顯示，應(yīng)有顯見(jiàn)的符號(hào)標(biāo)示被測(cè)信號(hào)源回路，并可通過(guò)按鈕開(kāi)關(guān)操控凍結(jié)或切換顯示，可通過(guò)鍵盤進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，編程并在單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板上模擬調(diào)試實(shí)現(xiàn)。</p><p>

6、;<b>　　基本設(shè)計(jì)要求：</b></p><p>　　1、八位LED 7段數(shù)碼管顯示當(dāng)前檢測(cè)回路的標(biāo)識(shí)、電壓值及其單位或其他界面信息。</p><p>　　2、電壓測(cè)量范圍0V~4.96V，應(yīng)有輸入被測(cè)電壓超量程判斷及提示。</p><p>　　3、應(yīng)采取數(shù)字濾波技術(shù)提高測(cè)量與顯示的穩(wěn)定性。</p><p>　　4、

7、基本顯示模式為：兩路被測(cè)電壓值按設(shè)定的節(jié)拍交替測(cè)量與顯示，電壓值保留二位小數(shù)。</p><p>　　5、設(shè)置一個(gè)“凍結(jié)”按鈕開(kāi)關(guān)以操控進(jìn)入或退出當(dāng)前回路的凍結(jié)顯示方式，凍結(jié)顯示期間每約0.5S更新一次測(cè)量值。</p><p>　　6、設(shè)置一個(gè)“切換”按鈕開(kāi)關(guān)以操控強(qiáng)行切換顯示下一檢測(cè)回路數(shù)據(jù)。</p><p>　　7、對(duì)開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)須進(jìn)行軟件消抖動(dòng)處理。</

8、p><p>　　8、鍵盤設(shè)定交替測(cè)量顯示的節(jié)拍范圍為0.5S~5.0 S，設(shè)定分辨率0.1V，設(shè)定界面應(yīng)有醒目的當(dāng)前修改位提示。</p><p>　　9、無(wú)操作時(shí)間超過(guò)30秒鐘后自動(dòng)恢復(fù)為基本的運(yùn)行狀態(tài)。</p><p>　　功能擴(kuò)展提示：（選做）</p><p>　　1、開(kāi)機(jī)進(jìn)行接口部件及數(shù)碼顯示器、指示燈、訊響器等自檢。</p>

9、<p>　　2、每隔一定的時(shí)間，穿插顯示實(shí)時(shí)鐘信息一定的時(shí)間，通過(guò)鍵盤設(shè)定其間隔參數(shù)。</p><p>　　3、擴(kuò)展顯示模式二：同時(shí)顯示兩路電壓測(cè)量數(shù)據(jù)，每約0.5S更新一次測(cè)量值，電壓值保留一位小數(shù)。設(shè)置一個(gè)“模式”撥動(dòng)開(kāi)關(guān)以選擇兩種顯示模式之一。</p><p>　　4、超上限告警功能，通過(guò)鍵盤設(shè)定電壓上限值范圍為0V~4.96V ，監(jiān)測(cè)到某回路電壓超上限時(shí)有相應(yīng)顯示內(nèi)容的

10、閃爍提示、超上限LED指示燈亮、訊響告警及繼電器觸點(diǎn)輸出控制功能。</p><p>　　5、實(shí)現(xiàn)帶有回差的超上限告警功能，通過(guò)鍵盤設(shè)定回差值的范圍為±0 .10V~±0.50V，設(shè)定回差分辨率0.01V。</p><p>　　6、添加超下限告警功能。</p><p>　　7、添加多擋量程功能，如1.24V量程、0.31V量程。</p>

11、<p><b>　　8、其他功能擴(kuò)展。</b></p><p>　　二、總體方案設(shè)計(jì)與方案論證</p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)是要設(shè)計(jì)出一個(gè)智能雙路數(shù)字電壓表，能符合實(shí)際應(yīng)用且充分考慮到客戶的需求?；诨镜脑O(shè)計(jì)要求，我采取了先設(shè)計(jì)出若干個(gè)具有不同功能的子模塊，再由主流程不斷循環(huán)調(diào)用，同時(shí)各個(gè)子模塊之間還可以通過(guò)設(shè)定標(biāo)志位或調(diào)用同一單元進(jìn)行彼此的相互關(guān)

12、聯(lián)，采用這種模塊化的設(shè)計(jì)方式是為了使能使各個(gè)程序塊分工明確，設(shè)計(jì)思路清晰明了，降低程序復(fù)雜度，使程序設(shè)計(jì)、調(diào)試和維護(hù)等操作簡(jiǎn)單化。</p><p>　　由設(shè)計(jì)要求，將程序分為以下十四個(gè)模塊，分別是系統(tǒng)初始化、開(kāi)關(guān)輸入與消抖、標(biāo)度轉(zhuǎn)換、拆字送顯緩、鍵盤掃描、顯示更新、AD采集與數(shù)據(jù)滾存、交替顯示、凍結(jié)控制、切換控制、設(shè)定節(jié)拍、節(jié)拍位閃爍、設(shè)定模式下無(wú)操作控制、時(shí)鐘顯示。同時(shí)還增加一個(gè)主流程模塊，用于在后十三個(gè)模塊之

13、間不斷循環(huán)。實(shí)現(xiàn)電壓表的工作正常進(jìn)行。</p><p>　　由于電壓表具有不同的工作模式，在不同的模式下數(shù)碼管的顯示內(nèi)容是不同的，因此設(shè)計(jì)了一個(gè)進(jìn)程代碼單元，使得在不同進(jìn)程代碼下拆字送顯緩的內(nèi)容是不同的，同時(shí)由于某些功能只有在某個(gè)進(jìn)程時(shí)方可以實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)判斷這個(gè)進(jìn)程代碼單元的內(nèi)容來(lái)決定是否可以執(zhí)行該功能。采取這種控制方案便可以實(shí)現(xiàn)電壓表不同模式的顯示和控制。</p><p>　　在模塊

14、化的程序結(jié)構(gòu)和用代碼單元來(lái)代表不同模式的大方案下，一下是每個(gè)模塊的具體方案：</p><p><b>　　系統(tǒng)總初始化模塊</b></p><p>　　在系統(tǒng)初始化模塊中需要向82C55芯片和A/D0809芯片的控制端口送入對(duì)應(yīng)的控制字，實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管與鍵盤接口等的初始化，完成各PB按鍵、SW電平開(kāi)關(guān)等端口的輸入輸出設(shè)定，同時(shí)還要在系統(tǒng)初始化模塊中給一些變量或存儲(chǔ)單元賦初

15、值，為系統(tǒng)開(kāi)始工作做好準(zhǔn)備。</p><p>　　2.開(kāi)關(guān)輸入與消抖模塊</p><p>　　對(duì)PB口采用滾動(dòng)濾波法實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)消抖，將29H到2EH共7個(gè)單元作為開(kāi)關(guān)輸入狀</p><p>　　的存儲(chǔ)單元。其中2EH為新態(tài)，2FH為前態(tài)，29H、2AH、2BH、2CH、2DH存儲(chǔ)的是最近五次的電平值，通過(guò)比較近五次的電平值是否相等，若相等則將該值存入新態(tài)單元中，供后面

16、的其他模塊子程序調(diào)用。不相等則繼續(xù)存儲(chǔ)比較。同時(shí)在后面的其他模塊調(diào)用時(shí)，通過(guò)比較2EH與2FH的內(nèi)容就可以對(duì)開(kāi)關(guān)的各種狀態(tài)進(jìn)行判斷，同時(shí)還很好的消除了抖動(dòng)的影響。</p><p><b>　　3.標(biāo)度轉(zhuǎn)換模塊</b></p><p>　　在標(biāo)度轉(zhuǎn)換模塊這里有兩種方案可供選擇：</p><p>　　一種是首先判斷高位66H單元中式1還是0，若是1

17、，則對(duì)BCD碼的百位存放單元賦值2，而后對(duì)低位67H單元中的值除以一百取到百位值，加到BCD碼百位存放單元中，而后取余數(shù)除以十，整數(shù)加到十位存放單元中并判定若是和值超過(guò)10則百位加一，之后取除以十以后的余數(shù)加到個(gè)位單元中，然后再次判斷十位單元是否需要加1，乃至百位單元是否需要加1。但由于此種方法過(guò)于繁瑣，因此在調(diào)試模塊中改用xx老師提供的辦法寫出另一種實(shí)現(xiàn)方式的程序。</p><p>　　高位依舊判斷是0還是1，

18、是1則低位的值應(yīng)加上256，所以只需在高位加2，而低位先加上56，再進(jìn)行進(jìn)位判斷。具體程序在調(diào)試報(bào)告中說(shuō)明，但由于新寫好的程序未有機(jī)會(huì)調(diào)試，因此在程序清單部分中還是采用老方法。</p><p><b>　　4.拆字送顯緩模塊</b></p><p>　　在拆字送顯緩模塊中，需要對(duì)數(shù)碼管不同的顯示模式分開(kāi)拆字送顯緩，因此進(jìn)程代碼在這里就起到了很好的區(qū)別對(duì)待作用了。分別用

19、01,02,03,10,11代表進(jìn)程模式為顯示第一路、顯示第二路、顯示時(shí)鐘、設(shè)定節(jié)拍整數(shù)位以及設(shè)定節(jié)拍小數(shù)位。同時(shí)在基本模式即第一第二路電壓值顯示狀態(tài)下，對(duì)數(shù)碼管其他位固定賦值“U1= V”“U2= V”即可，僅需對(duì)由標(biāo)度轉(zhuǎn)換后的單元拆字送到需要顯示電壓值的四個(gè)數(shù)碼管對(duì)應(yīng)的顯緩單元中。而節(jié)拍設(shè)定模式下僅顯示兩位節(jié)拍值與節(jié)拍單位。</p><p><b>　　5.鍵盤掃描模塊</b><

20、;/p><p>　　鍵盤掃描方法共有線反轉(zhuǎn)法和掃描法。掃描法的思想是先把某一位置為低電平，其余位為高電平，然后檢查各電平的變化。弱某行線電平為低電平，則可確定此行列交叉點(diǎn)為按下鍵。但由于此方法需要多次掃描，過(guò)于麻煩，因而我們采用的是線反轉(zhuǎn)法。</p><p>　　線反轉(zhuǎn)法就是通過(guò)兩步：第一步使列線全為輸出低電平，行線輸入，則行線由高變低所在行為按鍵所在行；第二步使使行線全為輸出低電平，列線輸入

21、，則列線由高變低所在列為按鍵所在列。</p><p>　　同時(shí)設(shè)定兩個(gè)單元62H與61H為舊態(tài)單元與新態(tài)單元。判斷出鍵盤按下的鍵號(hào)存入61H中，可以通過(guò)比較61H與62H的內(nèi)容判斷鍵盤按鍵的狀態(tài)。并在其他子模塊中調(diào)用61H中的值實(shí)現(xiàn)不同按鍵的不同操作。</p><p><b>　　6.顯示更新模塊</b></p><p>　　本模塊的功能是將拆

22、字后顯示緩沖單元所存的內(nèi)容通過(guò)查表得相應(yīng)字段碼一一送往各個(gè)數(shù)碼管顯示，其中有包括對(duì)基本模式下電壓值的小數(shù)點(diǎn)以及節(jié)拍設(shè)定數(shù)據(jù)個(gè)位小數(shù)點(diǎn)的處理。</p><p>　　7.AD采集與數(shù)據(jù)滾存模塊</p><p>　　由于有雙路數(shù)據(jù)，采用主流程循環(huán)奇數(shù)次對(duì)第一路進(jìn)行采集并滾存，偶數(shù)次為另一路。同時(shí)由于AD轉(zhuǎn)換需要一定的轉(zhuǎn)換時(shí)間，所以采用先讀取某一路上一次轉(zhuǎn)換的結(jié)果，設(shè)四個(gè)單元滾存數(shù)據(jù)，然后再啟動(dòng)另

23、外一路下一次轉(zhuǎn)換的流程。每一路都滾存四個(gè)單元并求取其平均值，這羊能夠提高數(shù)據(jù)測(cè)量與顯示的穩(wěn)定性</p><p><b>　　8.交替顯示模塊</b></p><p>　　該模塊僅在進(jìn)程模式為基本工作模式下進(jìn)行，通過(guò)引入定時(shí)器中斷程序中的一個(gè)計(jì)時(shí)單元來(lái)判斷時(shí)間是否與設(shè)定節(jié)拍的時(shí)間相一致，一致時(shí)則切換到另一路顯示的進(jìn)程中。</p><p><

24、b>　　9.凍結(jié)控制模塊</b></p><p>　　凍結(jié)控制是通過(guò)PB口上的按鍵PB2來(lái)控制的，當(dāng)PB2處于按下?tīng)顟B(tài)就進(jìn)入凍結(jié)模式，凍結(jié)模式下是能夠保持顯示此時(shí)的工作模式，沒(méi)有交替顯示，持續(xù)顯示第一路、第二路或時(shí)鐘模式，凍結(jié)模式下可以進(jìn)行強(qiáng)制手動(dòng)切換，但不能進(jìn)入設(shè)定模式。</p><p>　　10.強(qiáng)制切換控制模塊</p><p>　　強(qiáng)制切換模

25、式是在進(jìn)程代碼為01或者02即顯示第一路和第二路電壓的基本模式時(shí)方可實(shí)現(xiàn)的，由PB3按鍵控制，按下PB3按鍵能夠由當(dāng)前顯示的這一路立刻跳轉(zhuǎn)到顯示另一路電壓值。凍結(jié)模式下亦可強(qiáng)制切換。</p><p>　　11. 節(jié)拍設(shè)定模塊</p><p>　　節(jié)拍設(shè)定也是由PB口上的兩個(gè)按鍵來(lái)控制的，PB7鍵按下進(jìn)入節(jié)拍設(shè)定模式，按下鍵盤上的數(shù)字鍵進(jìn)行對(duì)節(jié)拍整數(shù)位和小數(shù)位的設(shè)定，同時(shí)設(shè)置兩個(gè)存儲(chǔ)單元一個(gè)

26、為臨時(shí)節(jié)拍單元用于拆字顯示，一個(gè)為確定節(jié)拍單元，用于交替顯示比較。PB0為確定鍵，當(dāng)確定鍵按下后將設(shè)定完的節(jié)拍值送入確定節(jié)拍單元，作為之后交替顯示的節(jié)拍時(shí)間。</p><p>　　12.節(jié)拍位閃爍模塊</p><p>　　此模塊是當(dāng)進(jìn)入節(jié)拍設(shè)定時(shí)用于提示當(dāng)前為哪一位修改，其實(shí)現(xiàn)原理是將定時(shí)器中斷中的1S計(jì)時(shí)單元拿來(lái)分段，某一段中讓數(shù)碼管亮，而某一段對(duì)數(shù)碼管當(dāng)前位關(guān)顯示。當(dāng)整數(shù)位設(shè)定時(shí)有數(shù)字

27、鍵按下后立刻跳到小數(shù)位閃爍，不斷循環(huán)。</p><p>　　13.設(shè)定時(shí)無(wú)操作控制模塊</p><p>　　無(wú)操作是在設(shè)定模式下當(dāng)一定時(shí)間內(nèi)PB口與鍵盤上均無(wú)任意鍵按下時(shí)即跳轉(zhuǎn)回基本工作模式。通過(guò)引入定時(shí)器中斷中的一個(gè)計(jì)時(shí)單元來(lái)與設(shè)定的時(shí)間進(jìn)行判斷，同時(shí)在鍵盤與PB口掃描程序中對(duì)案件有否按下進(jìn)行判斷，按下則對(duì)該計(jì)時(shí)單元清零，由此實(shí)現(xiàn)無(wú)操作控制。</p><p>&l

28、t;b>　　14.時(shí)鐘顯示模塊</b></p><p>　　時(shí)鐘顯示模式的進(jìn)程代碼為03，在定時(shí)器中斷子程序中能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)鐘功能，因此我們只需在交替顯示模塊中沒(méi)交替幾輪后便使進(jìn)程代碼跳為顯示時(shí)鐘的模式，而后由拆字子程序拆存放時(shí)鐘時(shí)分秒值的那幾個(gè)單元便可以在數(shù)碼管上每幾個(gè)輪回顯示一次實(shí)時(shí)鐘。</p><p>　　三、總框圖及總體軟件設(shè)計(jì)說(shuō)明</p><p&

29、gt;　　1.總體軟件模塊圖如下所示：</p><p><b>　　設(shè)定節(jié)拍控制 </b></p><p>　　設(shè)定節(jié)拍位閃爍控制 </p><p>　　設(shè)定模式下定時(shí)實(shí)現(xiàn)無(wú)操作</p><p><b>　　時(shí)鐘顯示</b></p><p><b>　　總體軟件設(shè)計(jì)

30、說(shuō)明：</b></p><p>　　單片板一上電后首先進(jìn)行系統(tǒng)的初始化，對(duì)兩片82C55芯片的控制口寫入控制字，完成各端口的輸入輸出設(shè)定，定義82C55（U3）為數(shù)碼管顯示與矩陣鍵盤接口</p><p>　　A和B口輸出字段字位，C口輸入。82C55（U5）為L(zhǎng)ED顯示，開(kāi)關(guān)，按鍵接口，A口輸出驅(qū)動(dòng)L8-15,B口輸入按鍵P0-7,C口輸入電平開(kāi)關(guān)SW0-7。同時(shí)給一些變量或存

31、儲(chǔ)單元賦初值，開(kāi)T0中斷，初始化T0定時(shí)方式為方式2，TH0、TL0均賦初值為48H。</p><p>　　在進(jìn)入主循環(huán)之前，先進(jìn)行九輪調(diào)用AD采集子模塊，目的是為了讓四個(gè)滾存單元先存好AD轉(zhuǎn)換的值以便在第一次調(diào)用標(biāo)度轉(zhuǎn)換時(shí)就可以以準(zhǔn)確的AD轉(zhuǎn)換值進(jìn)行計(jì)算，保證了測(cè)量的穩(wěn)定性。</p><p>　　之后進(jìn)入主循環(huán)，首先調(diào)用的是開(kāi)關(guān)輸入及消抖子程序，放在最開(kāi)始的目的是為了方便后續(xù)子模塊對(duì)PB

32、口按鍵開(kāi)關(guān)的使用，本次設(shè)計(jì)普遍采用按鍵下降沿有效，因此后續(xù)模塊只需判斷弱前態(tài)為高電平，新態(tài)為低電平即按鍵按下，進(jìn)行操作即可。</p><p>　　接下來(lái)調(diào)用的是標(biāo)度轉(zhuǎn)換子模塊，之所以要將標(biāo)度轉(zhuǎn)換放在主流程調(diào)用的前端是為了能夠在第一輪就有AD轉(zhuǎn)換后轉(zhuǎn)成可顯示的BCD碼電壓值輸出顯示，標(biāo)度轉(zhuǎn)換約每0.5s調(diào)用一次，因此在子程序開(kāi)頭應(yīng)有判斷主流程循環(huán)50次后方進(jìn)行一次標(biāo)度轉(zhuǎn)換。</p><p>

33、　　接下來(lái)調(diào)用的是拆字送顯緩模塊，拆字送顯緩中每次對(duì)進(jìn)程代碼單元內(nèi)的內(nèi)容進(jìn)行判斷，根據(jù)各個(gè)不同進(jìn)程代碼進(jìn)入到相應(yīng)的拆字模塊中進(jìn)行不同的拆字，在拆字送顯緩模塊中還應(yīng)對(duì)基本工作模式下的第一路和第二路電壓值進(jìn)行判斷，看是否有超過(guò)最大量程4.96V，若有超量程應(yīng)有超量程提示，此時(shí)數(shù)碼管會(huì)顯示出’“UI=1---V”或“U2=1---V”。</p><p>　　拆字送顯緩模塊調(diào)用完后進(jìn)入鍵盤掃描模塊，鍵盤掃描模塊即用線反轉(zhuǎn)

34、法判斷出哪個(gè)鍵號(hào)按下，鍵號(hào)存入61H單元中以供后用。而后進(jìn)入顯示更新模塊中，本模塊的功能是將顯緩單元中的內(nèi)容通過(guò)查表得相應(yīng)字段碼一一送往對(duì)應(yīng)的顯示緩沖單元顯示，該模塊包括對(duì)電壓值的個(gè)位小數(shù)點(diǎn)的處理，當(dāng)判斷查表轉(zhuǎn)到33H單元時(shí)，就將33H中的內(nèi)容附上小數(shù)點(diǎn)。</p><p>　　接下來(lái)是AD采集模塊，AD采集模塊中分兩路輪流采集，主流程循環(huán)奇次采集U1電壓，偶次循環(huán)采集U2電壓，每次采集都讀取一次AD轉(zhuǎn)換后的值存到

35、四個(gè)滾存單元的最外層，同時(shí)四個(gè)滾存單元滾存一輪，則每個(gè)單元的值都滾到下一單元，而最內(nèi)側(cè)單元的值是最早讀取的則被覆蓋。然后再啟動(dòng)另一路電壓的AD轉(zhuǎn)換，用主流程10ms的時(shí)間作為轉(zhuǎn)換的延時(shí)時(shí)間。因此AD采集是每10MS采集一次。</p><p>　　而后是交替顯示模塊，除了基本的實(shí)現(xiàn)按照節(jié)拍設(shè)定的時(shí)間來(lái)交替顯示外，為保證一輪交替后能夠立刻顯示最新的電壓值，因此在一輪交替后會(huì)將標(biāo)度轉(zhuǎn)換子程序開(kāi)頭的計(jì)數(shù)單元賦值1，從而能

36、夠在隨后調(diào)用標(biāo)度轉(zhuǎn)化時(shí)立刻減一開(kāi)始標(biāo)度轉(zhuǎn)換。同時(shí)在一輪交替完也會(huì)進(jìn)行對(duì)27H計(jì)數(shù)單元加一，以實(shí)現(xiàn)達(dá)到一定交替次數(shù)后進(jìn)行一次時(shí)鐘顯示。</p><p>　　凍結(jié)模塊是PB口上的PB2按鍵控制，按下凍結(jié)當(dāng)前路顯示，再次按下退出。強(qiáng)制切換模式是由PB3按鍵控制，按下就會(huì)強(qiáng)制跳到另一路的電壓顯示，這兩種控制在跳轉(zhuǎn)到另一路時(shí)都要對(duì)交替顯示中的計(jì)時(shí)單元置零，使之能正常的進(jìn)行交替顯示，否則當(dāng)該計(jì)時(shí)單元超過(guò)設(shè)定節(jié)拍單元后會(huì)一直增

37、加到FFH，再回到00H，這樣會(huì)使得某一路顯示得特別長(zhǎng)時(shí)間。</p><p>　　設(shè)定與閃爍模塊的工作模式是，按下PB7，則設(shè)定節(jié)拍單元將初始節(jié)拍值送臨時(shí)節(jié)拍單元，則此時(shí)數(shù)碼管會(huì)顯示臨時(shí)節(jié)拍單元的節(jié)拍值，同時(shí)整數(shù)位閃爍，表示此時(shí)數(shù)字鍵按下會(huì)改變整數(shù)位值，當(dāng)有數(shù)字鍵按下則小數(shù)位立刻開(kāi)始閃爍，此時(shí)進(jìn)入設(shè)定小數(shù)位，當(dāng)有數(shù)字鍵按下后又會(huì)返回到整數(shù)位的設(shè)定，而按下的鍵號(hào)都會(huì)立刻送到臨時(shí)節(jié)拍單元，直到確定鍵PB0按下，便會(huì)將

38、此時(shí)臨時(shí)節(jié)拍單元存的值送回確定節(jié)拍單元中。這便是新的節(jié)拍。而在設(shè)定完成后回到基本工作模式也要對(duì)標(biāo)度轉(zhuǎn)換的計(jì)數(shù)單元賦值為1.</p><p>　　無(wú)操作模塊子程序主要是執(zhí)行計(jì)時(shí)單元與設(shè)定時(shí)間相一致時(shí)返回基本工作模式，而具體判斷有否按鍵按下則主要在鍵盤掃描與PB口開(kāi)關(guān)消抖子模塊中判定。</p><p>　　四、系統(tǒng)資源分配說(shuō)明</p><p>　　AT89S51片內(nèi)存儲(chǔ)

39、單元分配：</p><p>　　五、局部程序框圖及其設(shè)計(jì)說(shuō)明</p><p>　　之前的介紹都是按照主流程調(diào)用模塊的順序來(lái)介紹，接下來(lái)為方便了解整體的工作思路，將按照電壓表工作模式來(lái)介紹。</p><p><b>　　AD采集模塊</b></p><p>　　實(shí)現(xiàn)輪流采集AN0，AN1兩路AD轉(zhuǎn)換后的值并滾存到四個(gè)滾存單

40、元中，同時(shí)啟動(dòng)另一路的轉(zhuǎn)換</p><p>　　奇次 偶次</p><p>　　讀取AN0（U1） AD轉(zhuǎn) 讀取AN0（U1） AD轉(zhuǎn)</p><p>　　換的值，進(jìn)行一次滾存，

41、 換的值，進(jìn)行一次滾存，</p><p>　　啟動(dòng)AN1的AD轉(zhuǎn)換 啟動(dòng)AN1的AD轉(zhuǎn)換</p><p><b>　　2.標(biāo)度轉(zhuǎn)換模塊</b></p><p>　　實(shí)現(xiàn)將4個(gè)滾存單元中的值相加求平均值，然后轉(zhuǎn)換成BCD碼輸出顯示到數(shù)碼管上</p><

42、p><b>　　否</b></p><p><b>　　67H單元加1</b></p><p>　　是 </p><p>　　將四個(gè)滾存單元內(nèi)的值</p><p><b>　　相加，和的高位存入</b></p><p>

43、　　4AH，低位存入4BH</p><p>　　將存低位的4BH中的值乘上</p><p>　　125，乘完后高位存64H</p><p>　　高位存65H，此為低位乘法</p><p>　　將存高位的4AH中的值乘上</p><p>　　125，乘完后高位存66H,</p><p>　　高位存

44、67H，此為高位乘法</p><p>　　4AH與4BH乘完125后的</p><p>　　值進(jìn)行錯(cuò)位相加，即64H加</p><p>　　上67H，值存入67H中</p><p>　　是 否</p><p><b>　　66H加1</b></p>&l

45、t;p><b>　　3.節(jié)拍設(shè)定模塊</b></p><p>　　節(jié)拍設(shè)定模塊就是當(dāng)設(shè)定鍵（PB7）按下后進(jìn)入節(jié)拍設(shè)定模式，確定鍵（PB0）退出</p><p><b>　　開(kāi)關(guān)消抖子模塊</b></p><p>　　實(shí)現(xiàn)對(duì)PB口采用滾動(dòng)濾波法實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)消抖，將29H到2EH共7個(gè)單元作為開(kāi)關(guān)輸入狀</p>

46、<p>　　的存儲(chǔ)單元。其中2EH為新態(tài)，2FH為前態(tài)同時(shí)在后面的其他模塊調(diào)用時(shí)，通過(guò)比較2EH與2FH的內(nèi)容就可以對(duì)開(kāi)關(guān)的各種狀態(tài)進(jìn)行判斷，同時(shí)還很好的消除了抖動(dòng)的影響。</p><p><b>　　交替顯示模塊</b></p><p>　　通過(guò)引入定時(shí)器中斷程序中的一個(gè)計(jì)時(shí)單元來(lái)判斷時(shí)間是否與設(shè)定節(jié)拍的時(shí)間相一致，一致時(shí)則切換到另一路顯示的進(jìn)程中。&

47、lt;/p><p>　　當(dāng)計(jì)時(shí)單元與確定節(jié) 當(dāng)計(jì)時(shí)單元與確定節(jié)拍單</p><p>　　拍單元的值相等時(shí) ，對(duì) 元的值相等時(shí)，對(duì)20H單元</p><p>　　20H單元賦值為02 賦值為01</p>

48、<p><b>　　6.凍結(jié)模塊</b></p><p>　　凍結(jié)控制是通過(guò)PB口上的按鍵PB2來(lái)控制的，當(dāng)PB2處于按下?tīng)顟B(tài)就進(jìn)入凍結(jié)模式，凍結(jié)模式下是能夠保持顯示此時(shí)的工作模式，沒(méi)有交替顯示，持續(xù)顯示第一路、第二路或時(shí)鐘模式</p><p><b>　　7.無(wú)操作模塊</b></p><p>　　無(wú)操作是在設(shè)

49、定模式下當(dāng)一定時(shí)間內(nèi)PB口與鍵盤上均無(wú)任意鍵按下時(shí)即跳轉(zhuǎn)回基本工作模式。通過(guò)引入定時(shí)器中斷中的一個(gè)計(jì)時(shí)單元來(lái)與設(shè)定的時(shí)間進(jìn)行判斷，同時(shí)在鍵盤與PB口掃描程序中對(duì)案件有否按下進(jìn)行判斷，按下則對(duì)該計(jì)時(shí)單元清零，由此實(shí)現(xiàn)無(wú)操作控制</p><p><b>　　8.強(qiáng)制切換模塊</b></p><p>　　強(qiáng)制切換模式是在進(jìn)程代碼為01或者02即顯示第一路和第二路電壓的基本模

50、式時(shí)方可實(shí)現(xiàn)的，由PB3按鍵控制，按下PB3按鍵能夠由當(dāng)前顯示的這一路立刻跳轉(zhuǎn)到顯示另一路電壓值。</p><p>　　六、系統(tǒng)功能與操作說(shuō)明</p><p><b>　　系統(tǒng)功能</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)的是一個(gè)以單片機(jī)為核心的雙路巡回采集電壓表系統(tǒng)。顯示儀表是8個(gè)數(shù)碼管，每路的電壓值在通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換巡回采集以及進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和變

51、換后，能以一定的節(jié)拍時(shí)間（2S）在數(shù)碼管上巡回顯示且不斷更新每一路的最新電壓值，其中數(shù)碼管的最高兩位顯示當(dāng)前采集并轉(zhuǎn)換的電壓值，最低位顯示電壓的符號(hào)V，左數(shù)第三位顯示等號(hào)，左數(shù)第四.五、六、七位顯示電壓值。可操作功能有：</p><p>　　1.可通過(guò)按動(dòng)PB按鍵上的PB2與PB3進(jìn)行對(duì)電壓顯示的凍結(jié)和強(qiáng)行切換；</p><p>　　2．按鍵PB7可以控制進(jìn)入交替顯示的節(jié)拍設(shè)定模式，PB0

52、是確定鍵控制電壓表按照設(shè)定的節(jié)拍進(jìn)行交替顯示，當(dāng)初在設(shè)定模式下，若是30秒內(nèi)無(wú)任意鍵按下，將會(huì)自動(dòng)返回到基本工作模式。</p><p>　　同時(shí)該電壓表會(huì)在每交替顯示5次后穿插顯示一次時(shí)鐘，且由于該電壓表量程為0~4.96V，當(dāng)超過(guò)最大值4.96V時(shí)會(huì)有超上限顯示</p><p><b>　　操作說(shuō)明</b></p><p>　　單板機(jī)上電以后

53、，先要等待約1S的時(shí)間等待芯片上電復(fù)位結(jié)束，然后進(jìn)入主程序流程，在數(shù)碼管上可以看到能以一定的節(jié)拍時(shí)間（2S）在數(shù)碼管上依序顯示兩路電壓的序號(hào)及電壓值，其中數(shù)碼管的最高兩位顯示當(dāng)前采集并轉(zhuǎn)換的電壓值，最低位顯示電壓的符號(hào)V，左數(shù)第三位顯示等號(hào)，左數(shù)第四.五、六、七位顯示電壓值。同時(shí)每交替顯示5輪后將會(huì)出現(xiàn)一次實(shí)時(shí)鐘，顯示當(dāng)前時(shí)間。</p><p>　　PB7與PB0按鍵是分別用來(lái)控制設(shè)定節(jié)拍與節(jié)拍設(shè)定結(jié)束的確定按鍵

54、。通過(guò)按下PB7按鍵進(jìn)入節(jié)拍設(shè)定的整數(shù)位設(shè)定，此時(shí)可以看到節(jié)拍的整數(shù)位開(kāi)始閃爍，按下鍵盤上的數(shù)字鍵后整數(shù)位值立刻被改變，同時(shí)小數(shù)位閃爍，表示進(jìn)入小數(shù)位的設(shè)定，再按下任意數(shù)字鍵，將會(huì)再次返回到整數(shù)位的設(shè)定，直到PB0確定鍵按下后，系統(tǒng)將會(huì)回到基本工作模式，同時(shí)按照設(shè)定好的節(jié)拍進(jìn)行交替顯示。若是進(jìn)入設(shè)定模式按下確定鍵之前，沒(méi)有任意鍵按下則30S內(nèi)會(huì)自動(dòng)回到基本工作模式下。</p><p>　　PB2按鍵是控制進(jìn)入與退

55、出凍結(jié)模式，凍結(jié)模式將會(huì)靜止在當(dāng)前電壓的顯示路上，同時(shí)每0.5s更新顯示值。PB3按鍵是實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制切換，按下可以是現(xiàn)在兩路電壓之間不斷切換顯示。</p><p>　　在基本工作模式下，旋轉(zhuǎn)AN0與AN1上的電位器，可以觀察到兩路電壓值均會(huì)發(fā)生變化，從0V~4.96V，AN0電位器對(duì)應(yīng)U1路的顯示值，AN1電位器對(duì)應(yīng)U2路顯示，由于最大值為4.96V，所以當(dāng)旋轉(zhuǎn)電位器時(shí)值大于4.96V后，將會(huì)出現(xiàn)超量程提示。<

56、/p><p>　　七、調(diào)試記錄及調(diào)試結(jié)果</p><p>　　在設(shè)計(jì)的最初兩天，我們一接到老師布置的設(shè)計(jì)任務(wù)書，就開(kāi)始緊鑼密鼓的構(gòu)思程序的設(shè)計(jì)了，在老師提示的用一個(gè)進(jìn)程單元存放不同代碼以區(qū)別不同顯示模式的思路下，我們首先便有了一個(gè)大致的框架，因此我先編寫出了系統(tǒng)初始化，拆字送顯緩模塊，顯示更新模塊和交替顯示模塊，在第一天調(diào)試我就成功實(shí)現(xiàn)已編寫程序的功能，當(dāng)下感到備受鼓舞，而之后我便開(kāi)始啃節(jié)拍設(shè)

57、定以及鍵盤掃描程序這塊相對(duì)較難啃的骨頭，結(jié)果第二天調(diào)試來(lái)調(diào)試去始終毫無(wú)斬獲，沮喪之余便轉(zhuǎn)而改寫凍結(jié)或外切換功能，待這兩個(gè)功能實(shí)現(xiàn)后方才又重新回去調(diào)試節(jié)拍設(shè)定與鍵盤功能。</p><p>　　在節(jié)拍設(shè)定編寫的一開(kāi)始，我犯了一個(gè)常識(shí)性錯(cuò)誤，以為在整數(shù)位設(shè)定完后按下確定鍵方才進(jìn)行小數(shù)位的設(shè)定，而小數(shù)位設(shè)定完后再按下確定鍵才把節(jié)拍值送到確定單元中。而事實(shí)上在生產(chǎn)實(shí)際中，均是在整數(shù)與小數(shù)位之間不斷巡回，直到最終確定鍵按下才

58、送入確定單元中，因此我對(duì)自己的設(shè)計(jì)思路重新進(jìn)行了修正。另外在拆字送顯緩模塊中將整數(shù)位的設(shè)定模式與小數(shù)位的設(shè)定模式歸為一類使得一開(kāi)始始終無(wú)法進(jìn)入到設(shè)定的界面中。一分開(kāi)后就能夠正常的實(shí)現(xiàn)了。</p><p>　　另外在我進(jìn)行退出凍結(jié)模式，或者是設(shè)定完后返回基本工作模式時(shí)，總是要等很長(zhǎng)時(shí)間才會(huì)進(jìn)入2S的交替顯示狀態(tài)，而后在老師的提示下我才明白原來(lái)是在要返回時(shí)沒(méi)有對(duì)交替顯示的計(jì)時(shí)單元清零，因此那個(gè)單元一直在進(jìn)行加運(yùn)算，自

59、然會(huì)延時(shí)很長(zhǎng)的時(shí)間。</p><p>　　而后無(wú)操作模塊中，調(diào)試的時(shí)候我設(shè)定的是無(wú)按鍵按下開(kāi)始算起10S后回到基本工作模式，可是事實(shí)上變成從已進(jìn)入設(shè)定模式無(wú)論有無(wú)按鍵按下均10S后自動(dòng)跳回，究其原因原來(lái)是對(duì)按鍵按下的判定錯(cuò)誤導(dǎo)致無(wú)法實(shí)現(xiàn)從最后一次按鍵按下之后開(kāi)始延時(shí)。</p><p>　　以上便是第一周調(diào)試時(shí)出現(xiàn)的比較記憶深刻的問(wèn)題，第二周開(kāi)始調(diào)試AD采集與滾存以及標(biāo)度轉(zhuǎn)換模塊。我先調(diào)試標(biāo)

60、度轉(zhuǎn)換子模塊，由于邊度轉(zhuǎn)換子模塊要實(shí)現(xiàn)較多的功能，因此我將這個(gè)子模塊下面又分成幾個(gè)小塊，并分塊進(jìn)行調(diào)試，直至所有小塊均調(diào)試成功后才合并在一起最終調(diào)試。但是一開(kāi)始我沒(méi)弄明白AD采集與標(biāo)度轉(zhuǎn)換的關(guān)系，以為是每一路的標(biāo)度轉(zhuǎn)換也是按照主流程循環(huán)奇次或者偶次決定哪一路進(jìn)行標(biāo)度轉(zhuǎn)換，因此程序編寫有誤。在最終求出的二進(jìn)制電壓平均值要轉(zhuǎn)換成BCD碼的變換程序中，我采用的方法是首先判斷高位66H單元中式1還是0，若是1，則對(duì)BCD碼的百位存放單元賦值2，

61、而后對(duì)低位67H單元中的值除以一百取到百位值，加到BCD碼百位存放單元中，而后取余數(shù)除以十，整數(shù)加到十位存放單元中并判定若是和值超過(guò)10則百位加一，之后取除以十以后的余數(shù)加到個(gè)位單元中，然后再次判斷十位單元是否需要加1，乃至百位單元是否需要加1。但由于此種方法過(guò)于繁瑣，因此改用xx老師提供的辦法，高位依舊判斷是0還是1，是1則低位的值應(yīng)加上256，所以只需在高位加2，而低位先加上56，再進(jìn)行進(jìn)位判斷，這樣步驟便變得簡(jiǎn)單了許多。</

62、p><p><b>　　以下是修改程序：</b></p><p>　　MOV A,66H ;對(duì)66H單元判斷是1還是0</p><p>　　CJNE A,#01,ZB11;不相等跳轉(zhuǎn)</p><p>　　MOV 68H,#2 ;是1的話,百位賦值為2</p><p>　　MOV A,67H ;取出低字

63、節(jié)單元內(nèi)容</p><p>　　MOV B,#100 ;對(duì)B賦值100</p><p>　　DIV AB除以100</p><p>　　ADD A,#02H;商值加2</p><p>　　MOV 68H,A;送68H單元</p><p>　　MOV A,B;余數(shù)送A</p><p>　　ADD

64、A,#56;余數(shù)加56</p><p>　　MOV B,#100;對(duì)B賦值100</p><p>　　DIV AB;余數(shù)加56后除以100</p><p>　　ADD A,68H;商值與高字節(jié)68H單元相加</p><p>　　ZB11:MOV 68H,A;高字節(jié)值送68H單元</p><p>　　MOV A,B;取出

65、余數(shù)（低字節(jié)值）</p><p>　　MOV B,#10;對(duì)B賦值10</p><p>　　DIV AB;余數(shù)除以10</p><p>　　MOV 69H,A;商值送69H單元</p><p>　　MOV 6AH,B;余數(shù)值送6AH單元</p><p><b>　　ZBT: RET</b><

66、/p><p><b>　　八、課程設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　大學(xué)的課程設(shè)計(jì)是從大三開(kāi)始的，而印象中最深的莫過(guò)于數(shù)字電子的課程設(shè)計(jì)與這次微機(jī)的課程設(shè)計(jì)了，還記得上學(xué)期數(shù)字電子的課程設(shè)計(jì)那兩周時(shí)間內(nèi)，熬夜布線畫圖，洗板是遇到質(zhì)量問(wèn)題接連換了三塊板，而后期在調(diào)試時(shí)也是充滿了各種緊張與挫折。經(jīng)歷了上學(xué)期的歷練，我感覺(jué)這次的課程設(shè)計(jì)我會(huì)相對(duì)更沉穩(wěn)一些，設(shè)計(jì)與調(diào)試中也會(huì)更

67、加有自信與有把握一些了，但是由于在第一周的周末急需回家辦理赴海外考試的手續(xù)，為怕耽誤設(shè)計(jì)我在第一周也盡量抓緊將程序設(shè)計(jì)妥當(dāng)，以至于晚上也去調(diào)試，后來(lái)才知道實(shí)驗(yàn)室老師是因?yàn)槲乙ゲ帕粝聛?lái)值班，真的是十分過(guò)意不去，辛苦了這位實(shí)驗(yàn)室的老師了。</p><p>　　在第一周的調(diào)試時(shí)，我進(jìn)行的比較順利，因此在老師提供AD采集與標(biāo)度轉(zhuǎn)換的方法之前我已將其他功能調(diào)試妥當(dāng)，而之后第二周的調(diào)試就略顯緊張與急躁了，在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)我不夠

68、冷靜，沒(méi)有盡力去思索如何發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，而是總想求助于同學(xué)和老師，這點(diǎn)是不可取的，但是它又有一個(gè)好處就是當(dāng)我求助于班級(jí)里的高手或者是詢問(wèn)老師時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)有時(shí)候一個(gè)高手在你身邊為你指出錯(cuò)誤還不如教你如何排查并找出這個(gè)錯(cuò)誤， 通過(guò)詢問(wèn)我也學(xué)會(huì)了如何更加全面的運(yùn)用KEIL軟件以及如何迅速的縮小范圍以及找出錯(cuò)誤點(diǎn)，這點(diǎn)是在平時(shí)上課時(shí)學(xué)不到的，收獲確實(shí)很大。另外，在設(shè)計(jì)時(shí)在我思路卡殼的時(shí)候，我也會(huì)求助于班上已經(jīng)設(shè)計(jì)出來(lái)了的同學(xué)，并且學(xué)到了不少好的設(shè)計(jì)思路與

69、好的想法，這也要得益于大家在這兩周的時(shí)間都是全情投入且始終樂(lè)于交流彼此的想法并熱于幫助他人解答疑惑，這種氛圍真的很美妙，我想這也是課程設(shè)計(jì)的真諦之一吧，促進(jìn)大家一同來(lái)進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，并搭建一個(gè)互相交流研究的平臺(tái)，以促進(jìn)我們更好的進(jìn)步。</p><p>　　兩周的實(shí)習(xí)收獲著實(shí)很大，當(dāng)然也有很痛苦的時(shí)候，比如一整天都對(duì)著電腦，眼睛會(huì)很疲勞，也有研究程序到半夜一兩點(diǎn)的，但身邊的人的這種熱情確實(shí)讓我真實(shí)的感受到了一種工科人

70、對(duì)工作的認(rèn)真的投入精神，兩周的實(shí)習(xí)老師也陪伴了我們兩周，xx老師的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，要求嚴(yán)格甚至較苛刻與平時(shí)的和藹可親和循循善誘的反差也給我們留下了深刻的印象，現(xiàn)在“有錯(cuò)就改”已經(jīng)成為了我們生活中的口頭禪了。我還記得在上單片機(jī)的第一節(jié)課的時(shí)候xx老師說(shuō)要給我們洗腦，洗成一個(gè)合格的工科人，我想經(jīng)過(guò)一學(xué)期的學(xué)習(xí)我確實(shí)深刻的感受到了這一點(diǎn)，記得在大一大二的時(shí)候我總認(rèn)為自己學(xué)不來(lái)這個(gè)專業(yè)，學(xué)不來(lái)工科，但是現(xiàn)在我其實(shí)已經(jīng)完完全全的拋棄了這個(gè)想法并且總是能

71、積極的投入到每一門學(xué)科的學(xué)習(xí)中去，我想這和我們系里對(duì)與人才的培養(yǎng)以及每一位教過(guò)我的老師的優(yōu)秀的教學(xué)方法和嚴(yán)格要求是分不開(kāi)關(guān)系的。因此當(dāng)xx老師在答辯時(shí)問(wèn)我說(shuō)喜不喜歡挑戰(zhàn)，我的答案是是的，現(xiàn)在我會(huì)珍惜每一次挑戰(zhàn)，因?yàn)樵诖髮W(xué)里的每一次挑戰(zhàn)就是在我們進(jìn)入社會(huì)之前的每一塊奠基石。在此謝謝老師對(duì)我的歷練，培養(yǎng)以及幫助，還有實(shí)驗(yàn)室老師的幫助，還有在這兩周內(nèi)幫助過(guò)我的同學(xué)們。感謝xx老師對(duì)我們用心的栽培，還有</p><p>