正文内容

毕业设计-基于51单片机数字电压表的设计-文库吧

2023-11-26 02:30 本页面


【正文】 它可以根据地址码锁存译码后的信号,只选通 8路模拟输入信号中的一个进行 A/D 转换。 ADC0808是 ADC0809的简化版本,功能基本相同。一般在硬件仿真时采用 ADC0808进行 A/D 转换,实际使用时采用ADC0809进行 A/D 转换。 ADC0808 是一种典型的 A/D 转换器。它是由 8 位 A/D 转换器,一个 8 路模拟量开关, 8 位模拟量地址锁存译码器和一个三态数据输出锁存器组成; +5V单电源供电,转化 时间在 100us 左右;内部没有时钟电路,故需外部提供时钟信号。 芯片模型如图所示。 ADC0808芯片模型 引脚简介 ADC0808 芯片有 28 条引脚,采用双列直插式封装,各引脚功能如下: (1) IN0~IN7: 8 路模拟量输入端。 这里只接一路电压信号,其输入信号是由直流电源及可调电阻提供。 (2) D0~D7: 8 位 数字量输出端口, 其另一端连接到 AT89C51 单片机进行数值转换 (3) START: A/D 转换启动信号输入端。 由单片机 口写信号与 口相或取反输入一个正脉冲使其启动(脉冲上升沿使 0808 复位,下降沿启动 A/D 转换)。 (4) ALE:地址锁存允许信号,高电平有效。 (5) EOC:输出允许控制信号,高电平有效。 EOC为 A/ D 转换结束信号,当 A/ D 转换结束时,此端输出一个高电平取反给 口(转换期间一直为低电平)。 (6) OE: 输出允许控制信号,高电平有效。 当 A/ D转换结束时,此端由单 片机 读信号与 口相或后取反输入一个高电平,才能打开输出三态门,输出数字量。 (7) CLK:时钟信号输入端。 (8)A、 B、 C:转换通道地址 ,控制 8 路模拟通道的切换。 A、 B、 C 分别与地址线或数据线相连,三位编码对应 8 个通道地址端口, A、 B、 C=000~111 分别对应IN0~IN7 通道的地址端口。 ADC0808 的转换原理 ADC 0808 采用逐次比较的方法完成 A/D 转换,由单一的 +5V 电源供电。片内带有锁存功能的 8路选 1 的模拟开关,由 A、 B、 C的编码来决定所选的通道。ADC0809 完成一次转换需 100μ s 左右,它具有输出 TTL 三态锁存缓冲器,可直接连接到 AT89C51 的数据总线上。通过适当的外接电路, ADC0808 可对 0~5V 的模拟信号进行转换。 ADC0808的内部结构 ADC0808是 CMOS 单片型逐次逼近式 A/D转换器,它有 8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、 8位开关树型 A/D 转换器。 ADC0808电路接线图 显示电路 LM016L 的结构及功能 LM016L 液晶模块采用 HD44780 控制器, HD44780 具有简单而 功能较强的指令集,可以实现字符移动,闪烁等功能, LM016L 与单片机 MCU 通讯可采用 8位或 4位并行传输两种方式, HD44780 控制器由两个 8 位寄存器,指令寄存器( IR)和数据寄存器( DR)忙标志( BF),显示数 RAM( DDRAM),字符发生器 ROMA( CGOROM)字符发生器 RAM( CGRAM),地址计数器 RAM(AC)。 IR 用于寄存指令码,只能写入不能读出, DR 用于寄存数据,数据由内部操作自动写入 DDRAM 和 CGRAM,或者暂存从 DDRAM 和 CGRAM 读出的数据, BF 为 1 时,液晶模块处于内部模式,不响应外 部操作指令和接受数据, DDTAM 用来存储显示的字符,能存储 80 个字符码 ,CGROM 由 8 位字符码生成 5*7 点阵字符 160 中和 5*10 点阵字符 32 种 .CGRAM是为用户编写特殊字符留用的,它的容量仅 64 字节,可以自定义 8 个 5*7 点阵字符或者 4个 5*10 点阵字符, AC 可以存储 DDRAM 和 CGRAM 的地址,如果地址码随指令写入 IR,则 IR自动把地址码装入 AC,同时选择 DDRAM 或 CGRAM 单元。 LM016L 的引脚功能介绍 1602 字符型 LCD 通常有 14条引脚线或 16 条引脚线的 LCD,多出来的 2 条线是背光电源线。 VCC(15 脚 )和地线 GND(16 脚 ),其控制原理与 14脚的 LCD完全一样,其中: ( 1) VSS:一般接地 ( 2) VDD:接电源( +5V) ( 3) V0:液晶显示器对比度调整端,接正电源时对比度最弱,接地电源时对比度最高(对比度过高时会产生“鬼影”,使用时可以通过一个 10K 的电位器调整对比度)。 ( 4) RS: RS为寄存器选择,高电平 1 时选择数据寄存器、低电平 0时选择指令寄存器。 ( 5) R/W: R/W 为读写信号线,高电平 (1)时进行读操作,低电平 (0)时进行写操作。 当 RS 和 R/W 共同为低电平时可以写入指令或者显示地址,当 RS 为低电平 R/W 为高电平时可以读忙信号,当 RS 为高电平 R/W 为低电平时可以写入数据。 ( 6) E: E(或 EN)端为使能 (enable)端,下降沿使能 ( 7) DB0:底 4位三态、 双向数据总线 0 位(最低位) ( 8) DB1:底 4位三态、 双向数据总线 1 位 ( 9) DB2:底 4位三态、 双向数据总线 2 位 ( 10) DB3:底 4位三态、 双向数据总线 3位 ( 11) DB4:高 4位三态、 双向数据总线 4位 ( 12) DB5:高 4位三态、 双向数据总线 5位 ( 13) DB6:高 4位三态、 双向数据总线 6位 ( 14) DB7:高 4位三态、 双向数据总线 7位(最高位) LM016L 的电路接线图 LCD 显示电路电路图 复位电路设计 复位操作有两种基本形式:一种是上电复位,另一种是按键复位。按键复位具有上电复位功能外,若要复位,只要按图中的 RESET 键,电源 VCC 经电阻 RR2 分压,在 RESET 端产生一个复位高电平。上电复位电路要求接通电源后,通过外部电容充电来实现单片机自动复位操作。上电瞬间 RESET 引脚获得高电平,随着电容的充电, RERST 引脚的高电平将逐渐下降。 RERST 引脚的高电平只要能保持足够的时间( 2 个机器周期),单片机就可 以进行复位操作。按键复位的电路如下图所示。 按键复位电路电路图 单片机内部有一个高增益、反相放大器,其输入端为芯片引脚 XTAL1,其输出端为引脚 XTAL2。通过这两个引脚在芯片外并接石英晶体振荡器(大小为 1MHZ)和两只电容(电容和一般取 30pF)。这样就构成一个稳定的自激振荡器。振荡电路脉冲经过二分频后作为系统的时钟信号,再在二分频的基础上三分频产生 ALE信号,此时得到的信号时机器周期信号。振荡电路如图所示 振荡电路电路图 三、 软件设计与说明 主程序的内容包括:起始地址、中断服务程序的起始地址、有关内存单元及相关部件的初始化和一些子程序的调用等。根据设计要求,设计出如图所示的主程序流程图。 开 始 初 始 化 调用 A/D 转换子程序 调用显示子程序 结 束 A/D 转换子程序设计: A/D转换程序的功能是采集数据,在整个系统设计中占有很高的地位。当系统置好后,单片机扫描转换结束管脚 的输入电平状态 ,当输入为高电平则转换完成,将转换的数值显示输出。若输入为低电平,则继续扫描。程序流程图如图所示。 NN N Y 开 始 调用 A/D 转换程序,开始A/D 转换 处理转换结果 显示转换结果 结 束 转换是否完成 ? 四、 系统仿真与调试 本设计应用 及 KEIL51 软件进行仿真 ,首先根据自己设计的电路图用 软件画出电路模型,然后我们用 KEIL51 软件对自己所编写的程序进行编译、链接,若程序没有错误和警告便可生成一个 ***.hex 文件,然后再将此文件加到 电路图上使软硬件结合仿真。仿真结果如下图所示。 五、 总 结 在这次单片机课程设计之初,我了无头绪,但在不断查阅资料,和同学的相互讨论之后对本次课程设计有了基本的认识。 经过近两周的努力,虽然基于单片机的简易数字电压表基本完成,但设计中的不足之处仍然存在。 这次设计是我第一次设计电路,并用 Proteus 实现了仿真。在这过程中,我对电路设计,单片机的使用等都有了新的认识。通过这次设计学会了 Proteus和 Keil 软件的使用方法,掌握了从系统的需要、方案的设计、功能模块的划分、原理图的设计和电路图的仿真的设计流程,积累了不少经验。经过这两个星期的学习,我觉得 自己不论是在理论知识方面还是在动手能力方面都有了不小的进步,自己从中受益匪浅。这次设计很好的把以前学到的理论知识应用于实践中去,使我认识到理论知识与实践之间有一定的差距,只有通过不断的努力学习和实践相结合才能更好地掌握这门学科。通过这次设计不仅学会了如何去查找相关资料,更重要的是通过查找资料和翻阅书籍学到了不少知识,扩大了知识面,提高了知识水平。经过单元设计和系统设计巩固了以前所学的专业知识,自己真正认识到理论联系实际的重要性,为以后的学习和工作提供了很多有价值的经验。通过这次设计不仅增强了自己的动脑能力和 动手能力,也提高了我思考问题、分析问题、解决问题的能力,更重要的是学会用工程化的思想来解决问题。这在以前的学习过程中是不曾学到的。 这次设计使我认识到完整、严谨、科学分析问题、解决问题的思想是多么的重要,只有拥有了科学的态度才能设计出有用的产品。另外通过本次设计,使我认识到自己所学到的理论知识在应用到实际中去的能力有很大的欠缺,需要在以后的学习中进一步提高 。通过这次课程设计,使我对单片机的认识了解有了更加深刻的认识。 参考文献 《单片机原理及应用》李建忠 编 西安电子科技大学出版社 《单片微型计算机原理与接口技术》 高峰 编 电子工业出版社 《单片机应用新技术教程》邹逢兴 编 高等教育出版社 《 16 位微型计算机原理接口及其应用》 朱
点击复制文档内容
公司管理相关推荐
文库吧 www.wenkub.com
备案图鄂ICP备17016276号-1