設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)對(duì)可變電阻的測(cè)量

1、學(xué) 號(hào)：課程設(shè)計(jì)課程名稱題 目學(xué) 院專 業(yè)班 級(jí)姓 名 指導(dǎo)教師課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生：群專業(yè)班級(jí)：電信1305指導(dǎo)教師：王緒國(guó)工作單位：信息工程學(xué)院題 目：設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)對(duì)電阻器電阻值的測(cè)量初始條件：（1）PROYUES、KEIL 等軟件；（2）課程設(shè)計(jì)輔導(dǎo)書：?jiǎn)纹⑿陀?jì)算機(jī)（3）先修課程：51單片機(jī)C語(yǔ)言教程、微機(jī)原理。要求完成的主要任務(wù):（包括課程設(shè)計(jì)工作量及其技術(shù)要求，以及說明書撰寫等具體要求）1. 設(shè)計(jì)原理或方法2. 系統(tǒng)硬件線路設(shè)計(jì)圖3. 程序框圖4. 資源分配表5 源程序6 性能分析7 總結(jié)與心得指導(dǎo)教師簽名：系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年 月 日摘要本設(shè)計(jì)電阻測(cè)量是利用 A/D 轉(zhuǎn)換原

2、理，將被測(cè)將被測(cè)模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量， 并用 數(shù)字方式顯示測(cè)量結(jié)果的電子測(cè)量?jī)x表。 通常測(cè)量電阻都采用大規(guī)模的 A/D 轉(zhuǎn)換 集成電路，測(cè)量精度高，讀數(shù)方便，在體積、重量、耗電、穩(wěn)定性及可靠性等方 面性能指標(biāo)均明顯優(yōu)于指針式萬用表。其中， A/D 轉(zhuǎn)換器將輸入的模擬量轉(zhuǎn)換成 數(shù)字量，邏輯控制電路產(chǎn)生控制信號(hào)按規(guī)定的時(shí)序?qū)?A/D 轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換去中各組模擬開關(guān)接通或斷開，保證 A/D轉(zhuǎn)換正常進(jìn)行。A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果通過計(jì)數(shù)譯碼電路變換 成BCD碼，最后驅(qū)動(dòng)顯示器顯示相應(yīng)的數(shù)值。本系統(tǒng)以單片機(jī)AT89C5為系統(tǒng)的控制核心，結(jié)合A/D轉(zhuǎn)換芯片ADC0809設(shè)計(jì)一個(gè)電阻測(cè)量表，能夠測(cè)量一定數(shù)值 之間的電阻值，通

3、過 1602 顯示屏顯示。具有讀數(shù)準(zhǔn)確，測(cè)量方便的特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)（AT89C52）電壓 A/D轉(zhuǎn)換 ADC0809 1602設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)對(duì)電阻器電阻值的測(cè)量1設(shè)計(jì)目的及其意義本設(shè)計(jì)基于單片機(jī)和AD轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)電阻的測(cè)量。采用 ADC0809，實(shí)現(xiàn)由模擬 電壓轉(zhuǎn)換到數(shù)字信號(hào)， 通過單片機(jī)系統(tǒng)處理后， 由 LCD 顯示被測(cè)量電阻的阻值。 要求被測(cè)電阻1-2000Q ,誤差0.02.2.方案設(shè)計(jì)2.1 總體設(shè)計(jì)思路本設(shè)計(jì)包括硬件和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。模塊劃分為電壓測(cè)量（數(shù)據(jù)采集）、 模數(shù)轉(zhuǎn)換、阻值顯示等子模塊。電路結(jié)構(gòu)可劃分為：電壓測(cè)量，電壓轉(zhuǎn)換電阻， 阻值顯示及相關(guān)的控制管理軟件組成。 用戶終端完

4、成信息采集、 處理、數(shù)據(jù)傳送、 顯示等功能。從設(shè)計(jì)的要求來分析該設(shè)計(jì)須包含如下結(jié)構(gòu)：包括LCD1602顯示電路、電阻分壓 電路，ADC0809專換電路，LCD顯示電路。總體設(shè)計(jì)框圖所示：分壓電路電壓轉(zhuǎn)換電阻'(ADC0809)AT89C52LCD16022圖一本設(shè)計(jì)中選用的微處理芯片是 STC89C52它是一種低功耗、高性能 CMOS位微 控制器，具有 8K在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。在單芯片上，擁有靈巧的 8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng) 提供高靈活、超有效的解決方案。具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM 32位I

5、/O 口線，看門狗定時(shí)器，置 4KB EEPRO,MMAX81(復(fù)位電路，2個(gè) 16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié) 構(gòu)，全雙工串行口。另 外 STC89X51可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？?閑模式下，CPU停止工作，允許RAM定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。 掉電保護(hù)方式下，RAM容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下 一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。最高運(yùn)作頻率 35MHz整個(gè)電路的設(shè)計(jì)是通過一個(gè)固定電阻與待測(cè)電阻進(jìn)行分壓， 通過ADC0804各分壓 的電壓量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量送給單片機(jī)， 單片機(jī)將數(shù)字量進(jìn)行運(yùn)算處理，得出待測(cè)電 阻的阻值，然后單片機(jī)將阻值

6、送到液晶1602上，通過液晶屏進(jìn)行阻值示數(shù)顯示， 從而達(dá)到了測(cè)量電阻的目的2.2系統(tǒng)硬件線路原理硬件電路主要由復(fù)位電路，振蕩電路，分壓電路，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路與液晶顯示電 路組成。復(fù)位電路單片機(jī)復(fù)位電路分為上電自動(dòng)復(fù)位和按鍵復(fù)位。 按鍵復(fù)位就是在復(fù)位電容上并 聯(lián)一個(gè)開關(guān)，當(dāng)開關(guān)按下時(shí)電容被放電、 RST也被拉到高電平，而且由于電容的 充電，會(huì)保持一段時(shí)間的高電平來使單片機(jī)復(fù)位。電路圖如圖 2RSTPSENALEEAP1.0/1P1.1HP1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7圖2振蕩電路單片機(jī)系統(tǒng)里都有晶振， 在單片機(jī)系統(tǒng)里晶振作用非常大， 全稱叫晶體振蕩器， 它結(jié)合單片機(jī)部電路產(chǎn)生單片機(jī)所

7、需的時(shí)鐘頻率， 單片機(jī)晶振提供的時(shí)鐘頻率越 高，那么單片機(jī)運(yùn)行速度就越快， 單片接的一切指令的執(zhí)行都是建立在單片機(jī)晶 振提供的時(shí)鐘頻率。 在通常工作條件下， 普通的晶振頻率絕對(duì)精度可達(dá)百萬分之 五十。高級(jí)的精度更高。 有些晶振還可以由外加電壓在一定圍調(diào)整頻率， 稱為壓 控振蕩器（VCO。晶振用一種能把電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的晶體在共振的狀態(tài) 下工作，以提供穩(wěn)定， 精確的單頻振蕩。 單片機(jī)晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的 時(shí)鐘信號(hào)。 通常一個(gè)系統(tǒng)共用一個(gè)晶振， 便于各部分保持同步。 有些通訊系統(tǒng)的 基頻和射頻使用不同的晶振，而通過電子調(diào)整頻率的方法保持同步。晶振通常與鎖相環(huán)電路配合使用， 以提供系統(tǒng)所

8、需的時(shí)鐘頻率。 如果不同子系統(tǒng) 需要不同頻率的時(shí)鐘信號(hào)，可以用與同一個(gè)晶振相連的不同鎖相環(huán)來提供。STC89C5使用11.0592MHz的晶體振蕩器作為振蕩源，由于單片機(jī)部帶有振蕩電 路，所以外部只要連接一個(gè)晶振和兩個(gè)電容即可，電容容量一般在15pF至50pF之間。其電路原理圖如 3 所示。圖3分壓電路要求用單片機(jī)測(cè)待測(cè)電阻，但是單片機(jī)無法直接測(cè)量電阻的阻值，通過分壓電路, 將待測(cè)電阻的阻值轉(zhuǎn)換成相應(yīng)值得電壓， 通過測(cè)量電壓值得大小，間接測(cè)量出待 測(cè)電阻的大小。由圖4所示，待測(cè)電阻與一個(gè)固定阻值為 300Q進(jìn)行分壓，然后 將待測(cè)電阻的電壓值送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC0809E。K-&26U

9、2IN0R4£500R3|IA1-10A.CLOCK224模數(shù)轉(zhuǎn)換電路通過分壓電路將電阻值轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓值， 通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將電壓值這種模 擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量送到單片機(jī)，這里使用的是 ADC0809.ADC0809是屬于連續(xù)漸進(jìn)式的A/D轉(zhuǎn)換器，這類型的A/D轉(zhuǎn)換器除了轉(zhuǎn)換速度快（幾十至幾百us）、分辨率高外，還有價(jià)錢便宜的優(yōu)點(diǎn)，普遍被應(yīng)用于微電腦 的接口設(shè)計(jì)上。由電壓測(cè)量得到的電壓經(jīng)過 ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換可得到8位的電壓值， 經(jīng)過歐姆定律（即電壓之比等于電阻之比） 可得到被測(cè)電阻的阻值的大小。 公式 如下：u1/U2=R1/Rx,R1為300歐。由被測(cè)電阻得到的電壓值經(jīng) ADC0809勺26腳 IN0輸入，經(jīng)過部的AD轉(zhuǎn)換，在OUT什7輸出數(shù)字電壓量。圖5液晶顯示電路本實(shí)驗(yàn)用：LCD1602來代替數(shù)碼管進(jìn)行電阻阻值顯示。1602液晶也叫1602字符 型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊。它由若 干個(gè)5X7或者5X11等點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符，每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔，它具有低功耗，控制簡(jiǎn)單，成本較低等優(yōu)點(diǎn)。單片 機(jī)將從ADC0809專送過來的數(shù)字量送到液晶1602顯示出來，從而達(dá)到對(duì)電阻阻 值的顯示。圖中的滑動(dòng)變阻器用來調(diào)節(jié)對(duì)比度。液