實(shí)驗(yàn)三簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)

1、精品文檔電子系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)三簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)姓名張巧玲指導(dǎo)教師賈立新課程電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐專業(yè)班級(jí)自動(dòng)化1004班學(xué)院信息工程學(xué)院一、設(shè)計(jì)題目采用C8051F360單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)一簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表，實(shí)現(xiàn)對(duì)02.4V直流電壓的測(cè)量，原理框圖如圖1所示。模擬輸入電壓通過(guò)一只1kQ電位器產(chǎn)生，采用C8051F360單片機(jī)內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換器將模擬電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后換算成電壓值，用十進(jìn)制的形式在LCD上顯示。A/D轉(zhuǎn)換的輸入模擬信號(hào)由實(shí)驗(yàn)板PR3電位器產(chǎn)生的03.3V的直流電壓信號(hào)，用一根杜邦實(shí)驗(yàn)線將J8的03.3V輸出插針與J7口的P2.0插針相連。注意A/D轉(zhuǎn)換器模擬輸入電壓的范圍取決于其所選

2、擇的參考電壓，如果A/D轉(zhuǎn)換器選擇內(nèi)部參考電壓源，其模擬電壓的范圍為02.4V,如果選擇外部電源作為參考電壓，則其模擬輸入電壓范圍為03.3V。測(cè)試時(shí)，A/D轉(zhuǎn)換器的模擬輸入信號(hào)可通過(guò)一個(gè)電位器產(chǎn)生。精品文檔圖1簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表實(shí)驗(yàn)示意框圖設(shè)計(jì)方案(1) 簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)程序流程圖如圖2所示。重置時(shí)間計(jì)數(shù)軟件計(jì)數(shù)罌加1(出口)圖2簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)程序中A/D轉(zhuǎn)換和計(jì)時(shí)流程圖(2) 簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表實(shí)驗(yàn)板連接圖如圖3所示。此外，還需用一根杜邦實(shí)驗(yàn)線將J8的03.3V輸出插針與J7口的P2.0插針相連。圖3簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)板接線圖三、詳細(xì)設(shè)計(jì)1.簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)相應(yīng)C8051F360和LC

3、D初始化程序內(nèi)部振蕩器初始化：OscInit()I/O端口初始化：PortIoInit()外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器接口初始化：XramInit()定時(shí)器初始化：TimerInit()中斷系統(tǒng)初始化：Int0Init()(6)ADC0初始化：voidADC_Init()PCA初始化：Int0Init()2 .電壓轉(zhuǎn)換方式將電壓轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制：AT=ADC0H*256+ADC0L;volt=AT*3.31/1024;voltage=volt*1000;for(i=0;i<4;i+)vi=voltage%10;voltage=voltage/10;3 .LCD顯示接口的設(shè)計(jì)當(dāng)時(shí)間到達(dá)設(shè)定值，即0.5s后，

4、執(zhí)行以下程序?qū)⑺鶞y(cè)的電壓值在LCD屏幕上第三排顯示出來(lái)。WriteCom(0x8C);WriteData(v3+0x30);WriteData(0x2e);WriteData(v2+0x30);WriteData(v1+0x30);WriteData(v0+0x30);4 .實(shí)驗(yàn)中AD專換方式選用逐次逼近型，A/D轉(zhuǎn)換完成后得到10位數(shù)據(jù)分為高低字節(jié)存放在寄存器ADCOHADC0仲，此處選擇右對(duì)齊，轉(zhuǎn)換時(shí)針為2MHZ5 .選擇內(nèi)部參考電壓2.4伏為基準(zhǔn)(在實(shí)際單片機(jī)調(diào)試中改為3.311伏)，正端接P2.0,負(fù)端接地。四、測(cè)試結(jié)果在0V3.3V取十組測(cè)試數(shù)據(jù)，每組間隔約為0.3V左右，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如

5、表4-1所示V實(shí)際(V)V顯示(V)相對(duì)誤差(為簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)由表1可知，10組數(shù)據(jù)中最大誤差的一組是：其余的誤差都不超過(guò)，并且大部分?jǐn)?shù)據(jù)誤差都只有左右，滿足小于0.01V的設(shè)計(jì)誤差要求，即本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)可以滿足實(shí)驗(yàn)要求。五、心得體會(huì)通過(guò)這次對(duì)簡(jiǎn)易電壓表的設(shè)計(jì)，我對(duì)單片機(jī)的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)有了新的理解，對(duì)于硬件和軟件的配合也更熟練了。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中LCD顯示模塊的CPLEO分由FPGAS當(dāng)，芯片本身自帶程序，因而這個(gè)部分不需要再通過(guò)QUARTU軟件進(jìn)行編程。在參考電壓選擇過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，單片機(jī)實(shí)際最大電壓并不是2.4v而是3.3v,則在轉(zhuǎn)換中將3.3V替換2.4V即可。六.代碼附錄/*簡(jiǎn)易數(shù)字

6、電壓表*/#include<C8051F360.H>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint#defineWCOMADDR0xC008/寫(xiě)命令寄存器的地址#defineWDATADDR0xC009/寫(xiě)數(shù)據(jù)寄存器的地址#defineRCOMADDR0xC00A/讀命令寄存器的地址#defineRDATADDR0xC00B/讀數(shù)據(jù)寄存器的地址#defineKEYCS0xC00Cucharcodehanzi口="簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表"ucharcodekeynum="鍵值"ucharcodekeyc=&

7、quot;次數(shù)"uinttime=0;floatvolt;uintv4;uintAT,voltage;ucharkeyn,keycode;voidOscInit();/內(nèi)部振蕩器初始化voidPortIoInit();/I/O端口初始化voidXramInit();/外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器接口初始化voidPcaInit();/PCA初始化（設(shè)置看門(mén)狗定時(shí)器的工作狀態(tài)）voidInitDevice();/內(nèi)部資源初始化voidCheckLcd();/檢查L(zhǎng)CD是否空閑子程序voidWriteCom(ucharn);/Lcd寫(xiě)指令子程序voidWriteData(ucharm);/Lcd寫(xiě)數(shù)據(jù)

8、子程序voidInsitiLcd();/Lcd初始化子程序voidDispHan(ucharcode*a,ucharm,uchark);/顯示漢字子程序voidTimerInit();/定時(shí)器初始化voidInterruptsInit();/中斷系統(tǒng)初始化voidADC_init();/ADC0初始化詳見(jiàn)書(shū)本1外部中斷初始化voidInt0Init();/P144voidmain()uchari;InitDevice();/F360初始化InsitiLcd();/LCD模塊初始化ADC_init();DispHan(hanzi,0x90,0x0e);/顯示“鍵盤(pán)顯示測(cè)試程序”AD0BUSY=1

9、;while(1)if(TF0=1)TF0=0;TL0=0xf0;TH0=0xd8;/重置時(shí)間常數(shù)10mstime+;if(time>=49)time=0;AT=ADC0H*256+ADC0L;volt=AT*0.003234;voltage=volt*1000;for(i=0;i<4;i+)vi=voltage%10;voltage=voltage/10;WriteCom(0x8d);WriteData(v3+0x30);WriteData(0x2e);WriteData(v2+0x30);WriteData(v1+0x30);WriteData(v0+0x30);TR0=1;A

10、D0BUSY=1;voidReadKey()interrupt0ucharxdata*addr;ucharc1,c2;addr=KEYCS;keycode=*addr;keycode&=0x0F;keyn+;DispHan(keynum,0x88,0x04);WriteCom(0x8b);if(keycode<10)WriteData(0x30);WriteData(keycode+0x30);elsec1=keycode%10;c2=keycode/=10;WriteData(c2+0x30);WriteData(c1+0x30);DispHan(keyc,0x98,0x04)

11、;WriteCom(0x9b);if(keyn=10)keyn=0;WriteData(keyn+0x30);voidInt0Init()EA=1;IT01CF=0x05;EX0=1;IT0=1;voidOscInit(void)/內(nèi)部振蕩器初始化SFRPAGE=0x0f;/選擇特殊功能寄存器頁(yè)地址/允許內(nèi)部振蕩器，頻率除2作為SYSCLK=12MHz/選擇內(nèi)部振蕩器OSCICL=OSCICL+4;OSCICN=0xc2;CLKSEL=0x00;SFRPAGE=0x00;voidADC_init()ADC0CF=0x28;/ADC0CN=0x80;/AMX0P=0x08;/AMX0N=0x1F

12、;/REF0CN=0x08;/voidTimerInit()TMOD=0x01;TH0=0xd8;TL0=0xf0;TR0=1;voidInterruptsInit(void)EA=1;ET0=1;EX0=1;PX0=1;IE0=0;選擇內(nèi)部參考電壓2.4V為基準(zhǔn)正端接P2.0負(fù)端接地右對(duì)齊，轉(zhuǎn)換時(shí)針為2MHZ寫(xiě)AD0BUSYB動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換器voidPortIoInit(void)SFRPAGE=0x0f;P0MDIN=0xe7;P0MDOUT=0x83;/I/O 口初始化/P0.3、P0.4模擬量輸入/P0.0、P0.1、P0.7 推拉式輸出/P0.1、P0.2被交叉開(kāi)關(guān)跳過(guò)P0SKIP=0

13、xf9;P1MDIN=0xff;/P1設(shè)置為數(shù)字量輸入P1MDOUT=0xff;P1SKIP=0xff;/P1/P1設(shè)置為推拉式輸出被交叉開(kāi)關(guān)跳過(guò)/P2MDIN=0xff;/P2設(shè)置為數(shù)字量輸入P2MDOUT=0xff;P2SKIP=0xff;/P2設(shè)置為推拉式輸出P3MDIN=0xff;/P3設(shè)置為數(shù)字量輸入P3MDOUT=0xff;P3SKIP=0xff;P4MDOUT=0xff;/P3設(shè)置為推拉式輸出/P4.5段力OC刖出，具爾推拉工3刖出XBR0=0x01;XBR1=0xC0;SFRPAGE=0x00;return;voidXramInit(void)/使能UART/禁止弱上拉，交叉開(kāi)

14、關(guān)允許/外部數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器初始化/引腳復(fù)用方式SFRPAGE=0x0f;EMI0CF=0x07;SFRPAGE=0x00;return;void Pcalnit(void)PCA0CN=0x40;PCA0MD=0x00; return;/PCA初始化/允許PCA計(jì)數(shù)器/定時(shí)器/禁止看門(mén)狗定時(shí)器voidInitDevice(void)OscInit();PortIoInit();XramInit();/SmbInit();UartInit();ADC_init();TimerInit();InterruptsInit();Int0Init();PcaInit();return;voidCheckLc

15、d()uchartemp=0x00;ucharxdata*addr;whileaddr=RCOMADDR;temp=*addr;temp&=0x80;if(temp=0x00)break;voidWriteCom(ucharn)ucharxdata*addr;CheckLcd();addr=WCOMADDR;*addr=n;voidWriteData(ucharm)ucharxdata*addr;CheckLcd();addr=WDATADDR;*addr=m;voidInsitiLcd()WriteCom(0x30);/設(shè)為基本指令集WriteCom(0x01);/清屏WriteCom(0x0c);/開(kāi)整體顯示/ 書(shū)本177頁(yè)有