簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計 精品.doc

第1章緒論數(shù)字電壓表作為智能儀表的一種,它是采用數(shù)字化測量技術(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。傳統(tǒng)的指針電壓表功能單一精度不高，不能滿足數(shù)字化時代的需求，采用單片機的數(shù)字電壓表，由精度高抗干擾力強，可擴展性強集成方便，還可以與PC進行實時通信。電壓、電流、功率是表征電信號能量大小的三個基本參量。在電子電路中，只要測量出其中一個參量就可以根據(jù)電路的阻抗求出其它二個參量?？紤]到測量的方便性、安全性、準確性等因素，幾乎都用測量電壓的方法來測定表征電信號能量大小的三個基本參量。此外，許多參數(shù)，例如頻率特性、諧波失真度、調(diào)制度等都可視為電壓的派生量。所以電壓的測量是其它許多電參量，也包括非電量測量的基礎(chǔ)。電壓是基本的電參數(shù)，其它許多電參數(shù)可看作電壓的派生量，由于電壓測量方便，因此電壓測量是電子測量中最基本的測量。按測量結(jié)果的顯示方式可將電子電壓表分為模擬式和數(shù)字式兩大類。數(shù)字式電壓表的核心是A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器最基本的兩種類型是積分型和比較型。前者抗干擾能力強，測量精度高，但測量速率低；后者測量速度快，但抗干擾能力差?？偟膩碚f，積分型特別是雙斜積分式DVM性能較優(yōu)，應(yīng)用較廣泛。數(shù)字電壓表除具有一般的所具有的準確度高、數(shù)字顯示、讀數(shù)迅速準確、分辨力高、輸入阻抗高、能自動調(diào)零、自動轉(zhuǎn)換量程、自動轉(zhuǎn)換及顯示極性等優(yōu)點，因而體積小，可靠性好，操作簡便，由于數(shù)字電壓表具有上述這些優(yōu)點，使得它獲得越來越廣泛的應(yīng)用。目前，由各種單片轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的數(shù)字電壓表，已被廣泛用于電子及電子及電工測量，工業(yè)自動化儀表，自動測試系統(tǒng)等智能化測量領(lǐng)域，展示出強大的生命力。第2章系統(tǒng)方案論證與框圖本設(shè)計采用AT89S51單片機芯片配合ADC0809模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片構(gòu)成一個簡易的數(shù)字電壓表，原理框圖如圖2-1所示。該電路通過ADC0809芯片采樣輸入口IN0輸入的05 V的模擬量電壓，經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換后，產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)字量經(jīng)過其輸出通道D0D7傳送給AT89S51芯片的P0口。AT89S51負責(zé)把接收到的數(shù)字量經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，產(chǎn)生正確的7段數(shù)碼管的顯示段碼，并通過其P1口經(jīng)三極管驅(qū)動，再傳送給數(shù)碼管。同時它還通過其三位I/O口P3.0、P3.1、P3.2產(chǎn)生位選信號，控制數(shù)碼管的亮滅。另外，AT89S51還控制著ADC0809的工作。其ALE管腳為ADC0809提供了1MHz工作的時鐘脈沖；P2.3控制ADC0809的地址鎖存端(ALE)；P2.4控制ADC0809的啟動端(START)；P2.5控制ADC0809的輸出允許端(OE)；P3.7控制ADC0809的轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(EOC)。圖2-1 系統(tǒng)原理框圖本設(shè)計與其它方法實現(xiàn)主要區(qū)別在于元器件上例如：AT89C51與AT89C51、AT89S51在AT89C51的基礎(chǔ)上，又增加了許多功能，性能有了較大提升。1.ISP在線編程功能，這個功能的優(yōu)勢在于改寫單片機存儲器內(nèi)的程序不需要把芯片從工作環(huán)境中剝離。是一個強大易用的功能。2.工作頻率為33MHz，大家都知道89C51的極限工作頻率只有24M，就是說S51具有更高工作頻率，從而具有了更快的計算速度。3.具有雙工UART串行通道。4.內(nèi)部集成看門狗計時器，不再需要像89C51那樣外接看門狗計時器單元電路。5.雙數(shù)據(jù)指示器。6.電源關(guān)閉標識。7.全新的加密算法，這使得對于89S51的解密變?yōu)椴豢赡?，程序的保密性大大加強，這樣就可以有效的保護知識產(chǎn)權(quán)不被侵犯。8.兼容性方面：向下完全兼容51全部字系列產(chǎn)品。比如8051、89C51等等早期MCS-51兼容產(chǎn)品。在89C51上一樣可以照常運行，這就是所謂的向下兼容。 第3章硬件電路設(shè)計3.1 模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADC0809ADC0809是典型的8位8通道逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，其實物如圖3-2所示。它可以和微型計算機直接接口。ADC0809轉(zhuǎn)換器的系列芯片是ADC0808，可以相互替換。 圖3-1 ADC0809實物圖3.1.1 ADC0809內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)圖3-2 ADC0809的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)及引腳圖ADC0809的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)如圖3-2所示。圖中多路模擬開關(guān)可選通8路模擬通道，允許8路模擬量分時輸入，并共用一個A/D轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換。地址鎖存與譯碼電路完成對A、B、C三個地址位進行鎖存與譯碼，如表3-1所示。C(ADDC)B(ADDB)A(ADDA)選擇的通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7表3-1 ADC0809通道選擇表 3.1.2 ADC0809的引腳ADC0809芯片為28引腳雙列直插式封裝，其引腳排列如圖1-4所示。1.IN0IN7：8路模擬量輸入通道。2.A、B、C：模擬通道地址線。這3根地址線用于對8路模擬通道的選擇，其譯碼關(guān)系如表1-1所示。其中，A為低地址，C為高地址，引腳圖中為ADDA，ADDB和ADDC。3.START：轉(zhuǎn)換啟動信號。START上升沿時，復(fù)位ADC0809；START下降沿時啟動芯片，開始進行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。4.D7D0：數(shù)據(jù)輸出線。為三態(tài)緩沖輸出形式，可以和單片機的數(shù)據(jù)線直接相連。D0為最低位，D7為最高。 5.OE：輸出允許信號。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)。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)。6.CLK：時鐘信號。ADC0809的內(nèi)部沒有時鐘電路，所需時鐘信號由外界提供，因此有時鐘信號引腳。通常使用頻率為500KHz的時鐘信號。7.EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號。EOC=0,正在進行轉(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)標志，又可作為中斷請求信號使用。8.Vcc： +5V電源，GND：地。 9.Vref：參考電壓。參考電壓用來與輸入的模擬信號進行比較，作為逐次逼近的基準。其典型值為+5V(Vref(+)=+5V, Vref(-)=0V)。3.1.3 ADC0809的工作原理首先輸入3位地址，并使ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。此地址經(jīng)譯碼選通8路模擬輸入之一到比較器。START上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。下降沿啟動 A/D轉(zhuǎn)換，之后EOC輸出信號變低，指示轉(zhuǎn)換正在進行。直到A/D轉(zhuǎn)換完成，EOC變?yōu)楦唠娖剑甘続/D轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個信號可用作中斷申請。當(dāng)OE輸入高電平時，輸出三態(tài)門打開，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。（注意：ALE信號常與START信號連在一起，這樣連接可以在信號的前沿寫入地址信號，在其后沿啟動A/D轉(zhuǎn)換，圖3-3為ADC0809信號的時序配合圖）。圖3-3 ADC0809信號的時序配合3.2 數(shù)據(jù)處理及控制芯片AT89S51圖3-4 AT89S51實物圖AT89S51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低功耗、高性能CMOS 8位單片機。圖3-4和3-5分別為其實物圖和內(nèi)部總體結(jié)構(gòu)圖。AT89S51片內(nèi)含有4k字節(jié)Flash閃速存儲器，128字節(jié)內(nèi)部 RAM，32個I/O 口線，看門狗(WDT)，兩個數(shù)據(jù)指針，兩個16 位定時/計數(shù)器,一個5向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。同時,S51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。空閑方式停止CPU的工作，但允許 RAM，定時/計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存 RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復(fù)位。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89S51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。3.2.1 主要性能參數(shù)1.與MCS-51產(chǎn)品指令系列完全兼容；2.4K字節(jié)在系統(tǒng)編程(ISP)Flash閃速存儲器；3.1000次擦寫周期；4.4.05.5 V工作電壓范圍；5.全靜態(tài)工作模式：0Hz33MHz；6.三級程序加密鎖；7.128字節(jié)內(nèi)部RAM；8.32個可編程I/O口線；9.2個16位的定時/計數(shù)器；10.6個中斷源；11.全雙工串行UART通道；12.低工耗空閑和掉電模式；13.中斷可從空閑模式喚醒系統(tǒng)；14.看門狗(WDT)及雙數(shù)據(jù)指針；15.掉電標識和快速編程特性；16.靈活的在系統(tǒng)編程(ISP-字節(jié)或頁寫模式)。3.2.2 AT89S51的引腳圖3-6 AT89S51的引腳圖AT89S51芯片為40引腳雙列直插式封裝，其引腳排列如圖3-6所示。1.P2口：P2口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口的輸出緩沖器可驅(qū)動4個TTL邏輯門電路。對P2口管腳寫入“1”后，被內(nèi)部上拉電阻拉高，可用作輸入。P2口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部接有上拉電阻的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在訪問8位地址外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2口線上的內(nèi)容，在整個訪問期間不改變。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。2.P3口：P3口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P3口的輸出緩沖器可驅(qū)動4個TTL邏輯門電路。對P3口管腳寫入“1”后，被內(nèi)部上拉電阻拉高，可用作輸入。P3口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部接有上拉電阻的緣故。P3口除了一般I/O線的功能外，還具有更為重要的第二功能，如表3-2所示。P3口同時為FLASH編程和編程校驗接收一些控制信號。 表3-2 P1口的第二功能端口引腳第二功能P1.5MOSI(用于ISP編程)P1.6MISO(用于ISP編程)P1.7SCK(用于ISP編程)P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）P3.2/INTO（外部中斷0）P3.3/INT1（外部中斷1）P3.4T0（定時器0外部輸入）P3.5T1（定時器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）（1）VCC：電源電壓；（2）GND：接地；（3）P0口：P0口是一組8位漏極開路雙向I/O口，每位引腳可驅(qū)動8個TTL邏輯門路。對P0口的管腳寫“1”時，被定義為高阻抗輸入。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，它可以被定義為數(shù)據(jù)總線和地址總線的低八位。在FLASH編程時，P0 口作為原碼輸入口；當(dāng)FLASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須接上拉電阻。（4）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口的輸出緩沖器可驅(qū)動4個TTL邏輯門電路。對P1口管腳寫入“1”后，被內(nèi)部上拉電阻拉高，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)部接有上拉電阻的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為低八位地址接收。P1口還具有第二功能，如表3-2所示。（5）RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。（6） ALE/RPOG：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。（7）/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，這兩次有效的信號將不出現(xiàn)。（8）/EA/VPP：當(dāng)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）。（9）XTAL1：片內(nèi)高增益反向放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。（10）XTAL2：片內(nèi)高增益反向放大器的輸出端。3.2.3 AT89S51的復(fù)位電路AT89S51的復(fù)位電路如圖3-7所示。當(dāng)單片機一上電，立即復(fù)位；另外，如果在運行中，外界干擾等因素使單片機的程序陷入死循環(huán)狀態(tài)或“跑飛”，就可以通過按鍵使其復(fù)位。復(fù)位也是使單片機退出低功耗工作方式而進入正常狀態(tài)的一種操作。 圖3-7 復(fù)位電路電容C和電阻R1實現(xiàn)上電自動復(fù)位。增加按鍵開關(guān)S和電阻R2又可實現(xiàn)按鍵復(fù)位功能。R2的作用是在S按下的時候，防止電容C放電電流過大燒壞開關(guān)S的觸點。因保證R1/R2 10。一般取C=10uF,R2=100，R1=8.2K。3.2.4 AT89S51與ADC0809的連接圖3-8 AT89S51與ADC0809的連接電路AT89S51與ADC0809的連接電路如圖3-8所示。AT89S51與ADC0809的連接必須注意處理好3個問題：1.在START端送一個100ns寬的啟動正脈沖；2.獲取EOC端上的狀態(tài)信息，因為它是A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)束標志；3.給“三態(tài)輸出鎖存器”分配一個端口地址，也就是給OE端送一個地址譯碼器的輸出信號。3.3 4位一體7段LED數(shù)碼管本設(shè)計的顯示模塊主要由一個4位一體的7段LED數(shù)碼管(SM410564)構(gòu)成，用于顯示測量到的電壓值。它是一個共陽極的數(shù)碼管，每一位數(shù)碼管的原理圖如圖1-13所示。每一位數(shù)碼管的a,b,c,d,e,f,g和dp端都各自連接在一起，用于接收AT89S51的P1口產(chǎn)生的顯示段碼。1，2，3，4引腳端為其位選端，用于接收AT89S51的P3口產(chǎn)生的位選碼。圖3-10和圖3-9分別為其實物圖和引腳圖。圖3-9 一位數(shù)碼管的原理圖圖3-10 SM410564數(shù)碼管實物圖3.4 整機電路及工作原理本設(shè)計采用AT89S51單片機芯片配合ADC0809模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片構(gòu)成一個簡易的數(shù)字電壓表。設(shè)計的硬件電路由主控部分(單片機AT89S51)、采集模擬量部分（A/D轉(zhuǎn)換一路ADC0804）、顯示部分（四位八段數(shù)碼管）、報警電路（蜂鳴器）4個部分組成。各部分之間相互協(xié)作，構(gòu)成一個統(tǒng)一的有機整體，實現(xiàn)數(shù)字電壓表的功能。該電路通過ADC0809芯片采樣輸入口IN0輸入的05 V的模擬量電壓，經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換后，產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)字量經(jīng)過其輸出通道D0D7傳送給AT89S51芯片的P0口。AT89S51負責(zé)把接收到的數(shù)字量經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，產(chǎn)生正確的7段數(shù)碼管的顯示段碼，并通過其P1口經(jīng)驅(qū)動芯片74HC245驅(qū)動，再傳送給數(shù)碼管。同時它還通過其三位I/O口P3.0、P3.1、P3.2產(chǎn)生位選信號，控制數(shù)碼管的亮滅。另外，AT89S51還控制著ADC0809的工作。其ALE管腳為ADC0809提供了1MHz工作的時鐘脈沖；P2.3控制ADC0809的地址鎖存端(ALE)；P2.4控制ADC0809的啟動端(START)；P2.5控制ADC0809的輸出允許端(OE)；P3.7控制ADC0809的轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(EOC)。各部分的硬件電路設(shè)計詳見附錄一。第4章軟件設(shè)計4.1 主程序設(shè)計初始化中主要對AT89S51，ADC0809的管腳和數(shù)碼管的位選及所用到的內(nèi)存單元70H,78H,79H,7AH 進行初始化設(shè)置。準備工作做好后便啟動ADC0809對IN0腳輸入進的05V電壓模擬信號進行數(shù)據(jù)采集并轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的0255十進制數(shù)字量。在數(shù)據(jù)處理子程序中，運用標度變換知識，編寫算法將0255十進制數(shù)字量轉(zhuǎn)換成0.005.00V的數(shù)據(jù)，輸出到顯示子程序進行顯示。整個主程序就是在A/D轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)處理及顯示程序循環(huán)執(zhí)行。整個程序流程框圖如圖4-1所示。圖4-1 主程序流程圖4.2 各子程序設(shè)計1.A/D轉(zhuǎn)換子程序啟動ADC0809對模擬量輸入信號進行轉(zhuǎn)換，通過判斷EOC（P3.1引腳）來確定轉(zhuǎn)換是否完成，若EOC為0，則繼續(xù)等待；若EOC為1，則把OE置位，將轉(zhuǎn)換完成的數(shù)據(jù)存儲到70H中。程序流程圖如圖42所示。圖4-2 A/D轉(zhuǎn)換程序流程圖2.數(shù)據(jù)處理子程序數(shù)據(jù)處理子程序主要根據(jù)標度變換公式，把0255十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為0.005.00V。0+(Am-A0)*(Nx-N0)/(Nm-N0)Ax:模擬測量值; A0:模擬量輸入最小值; Am:模擬量輸入最大值;Nx:摸/數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)值; N0:摸數(shù)轉(zhuǎn)換后的最小值; Nm摸/數(shù)轉(zhuǎn)換的最大值。在本設(shè)計中，根據(jù)要求知：A0=0V，Am=5V，N0=0，Nm=255則公式1-1可化簡為：Ax=A0+（Am-A0）*（Nx-N0）/(Nm-N0)=5Nx/255=Nx/51程序流程圖如圖43所示。圖4-3 數(shù)據(jù)處理子程序流程圖3.顯示子程序顯示子程序采用動態(tài)掃描法實現(xiàn)三位數(shù)碼管的數(shù)值顯示。測量所得的A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)放在70H內(nèi)存單元中，測量數(shù)據(jù)在顯示時需轉(zhuǎn)換成10進制BCD碼放在78H7AH單元中。寄存器R1用作顯示數(shù)據(jù)地址指針。程序流程圖如圖4-4所示。圖4-4 顯示子程序流程圖第5章仿真與調(diào)試5.1 仿真工具Proteus具有4大功能模塊 1.智能原理圖設(shè)計（ISIS）2.完善的電路仿真功能（Prospice） 3.獨特的單片機協(xié)同仿真功能（VSM） 4.實用的PCB設(shè)計平臺Proteus ISIS是英國Labcenter公司開發(fā)的電路分析與實物仿真軟件。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：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。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。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(dāng)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；同時支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如Keil C51 uVision2等軟件。具有強大的原理圖繪制功能?？傊?，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。5.2 仿真步驟在PROTEUS繪制好原理圖后，調(diào)入已編譯好的目標代碼文件：*.HEX，可以在PROTEUS的原理圖中看到模擬的實物運行狀態(tài)和過程。仿真效果如下圖：圖5-1 仿真圖5.3 硬件實物圖圖5-2 實驗硬件實物圖5.4 測量結(jié)果本設(shè)計經(jīng)過對所設(shè)計的對象的程序以及對原理圖進行了修改完善成功的取得了一組測量數(shù)據(jù)，通過對LED顯示管所顯示的數(shù)字與通過用模擬電壓表所測得的數(shù)值進行比較以便更加說明本設(shè)計的可靠性。所測數(shù)據(jù)如表5-1所示。表5-1 測量結(jié)果顯示LED顯示數(shù)值(V)0.451.072.213.154.004.605.00模擬值測量數(shù)(V)0.4581.0752.23.1584.0604.6204.995.5 問題及解決方案1.在應(yīng)用濾波電容的過程中，一開始是把電容串聯(lián)在電路中，導(dǎo)致電路無法導(dǎo)通，而后我們短路電容，解決了問題。2.電源指示燈上，一開始發(fā)現(xiàn)接上電源，指示燈不亮，經(jīng)過儀器測量發(fā)現(xiàn)正負極接反，問題解決。3.焊接完成后接上電源發(fā)現(xiàn)數(shù)碼顯示管最后一個某一段不發(fā)光，經(jīng)過檢查之后發(fā)現(xiàn)了虛焊點，重焊之后正常顯示。4.由于源程序的多處錯誤，使得仿真無法通過，后經(jīng)過單步調(diào)試，把存在的錯誤一一排除，通過了軟件仿真?？偨Y(jié)通過本次課題設(shè)計，我們對單片機這門課程有了更進一步的了解。無論是在其硬件連接方面還是在軟件編程方面，都取得了新的收獲。本次實驗采用了AT89S51單片機芯片，與以往我們我們所熟悉的C51芯片有許多不同之處，通過本次實驗及查閱相關(guān)資料，我們對其之間的區(qū)別有了一定的認識，在本課題設(shè)計報告的硬件介紹部分也對其作了詳細的論述。S51在C51的基礎(chǔ)上增加了許多新的功能，使其功能更為完善，應(yīng)用領(lǐng)域也更為廣泛。另外，在對單片機編程方面，我們又掌握了一些新的編程思想，使得程序更為簡練、易懂，而且更為嚴謹，程序執(zhí)行的穩(wěn)定性得到了提高。實驗中我們還用到了模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADC0809，以前在學(xué)單片機這門課程時只是對其理論知識有了初步的了解。通過本次實驗，我們對它的工作原理徹底理解了，對其啟動設(shè)置、轉(zhuǎn)換結(jié)束判斷以及輸出控制等都基本掌握。電路連接方面，我們對其與單片機的連接也有了更為直觀的認識，通過實驗的摸索以及必要的理論知識，我們準確的實現(xiàn)了它于單片機的互連。附錄1整機原理圖附錄2元件明細表項目代號代 號名稱、型號、規(guī)格數(shù)量備注更改R1、R2RT0.125b10k1%2R5R8RT0.125b4.7k1%4R3、R4、R9RT0.125b1k10%3 C1CD216V47uF10%1C3CD216V10uF10%1C5、C630pF2C2、C4、C7、C80.1uF4X1晶振 12Mhz1LED1發(fā)光二級管(紅色)1Q1Q4三極管 90124 單片機AT89S511 集成電路插座（40腳）1K1按鈕 *6輕觸1數(shù)碼管4位1線路板單面PCB1舊底圖總號更改標記數(shù)量更改單號簽名日期底圖總號擬 制簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計元件表審 校日期簽名等級標記第1張共1張標準化批 準附錄3程序清單#includeUnsigned char codedispbitcode=0x3f,0