基于單片機(jī)的電流電壓測(cè)量

1、-基于單片機(jī)的電流電壓測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要：本次設(shè)計(jì)所提供的是基于單片機(jī)的電壓電流測(cè)量系統(tǒng)軟硬件的設(shè)計(jì)。電學(xué)參量測(cè)量技術(shù)設(shè)計(jì)圍廣，能應(yīng)用的領(lǐng)域也十分廣泛。隨著電子技術(shù)的開(kāi)展，在數(shù)字化、智能化、科技化為主的今天,數(shù)字電壓、電流表以成為電壓、電流表設(shè)計(jì)的主要方向，并且有非常重要的地位。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)，應(yīng)用領(lǐng)域，設(shè)計(jì)Abstract:Thedesignisprovided bySCM-basedvoltage and currentmeasurement systemhardware and softwaredesign.Electricalparameter measurementtechnique

2、sdesigneda wide range ofapplicationareascan bevery e*tensive.With thedevelopment of electronic technology, indigital,intelligent, technology-based today, thedigitalvoltagemetertoavoltage, current meterdesign of the maindirection, andthere isa very important position.Keywords:MicroController Unit, Ap

3、plications, Devise目錄1 前言21.1 電子測(cè)量概述21.2 數(shù)字電壓表的特點(diǎn)31.3 單片機(jī)的概述32 系統(tǒng)方案的選擇與論證42.1 功能要求42.2 系統(tǒng)的總體方案規(guī)劃52.3 各模塊方案選擇與論證52.3.1 控制模塊52.3.2 量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換模塊62.3.3 A/D轉(zhuǎn)換模塊62.3.4 顯示模塊62.3.5 通信模塊73 系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)73.1 系統(tǒng)的硬件組成局部73.2 主要單元電路設(shè)計(jì)83.2.1 中央控制模塊83.2.2 量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換模塊93.2.3 A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊133.2.4 顯示模塊153.2.5 通信模塊153.2.6 電源局部164 系統(tǒng)

4、的軟件設(shè)計(jì)174.1 軟件的總體設(shè)計(jì)原理174.1.1 A/D轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì)184.1.2 數(shù)字濾波程序設(shè)計(jì)184.1.3 量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換的程序設(shè)計(jì)205 系統(tǒng)調(diào)試及性能分析225.1 調(diào)試與測(cè)試225.2 性能分析226 完畢語(yǔ)236.1 設(shè)計(jì)總結(jié)236.2 設(shè)計(jì)的心得237 致詞24附錄25附錄1 參考文獻(xiàn)25附錄2 系統(tǒng)總電路圖26附錄3 源程序271前言1.1 電子測(cè)量概述從廣義上講，但凡利用電子技術(shù)來(lái)進(jìn)展的測(cè)量都可以說(shuō)是電子測(cè)量；從狹義上來(lái)說(shuō)，電子測(cè)量是在電子學(xué)中測(cè)量有關(guān)電量的量值。與其他一些測(cè)量相比，電子測(cè)量具有以下幾個(gè)明顯的特點(diǎn)：測(cè)量頻率圍極寬，這就使它的應(yīng)用圍很廣；量程很廣；測(cè)量準(zhǔn)

5、確度高；測(cè)量速度快；易于實(shí)現(xiàn)遙測(cè)和長(zhǎng)期不連續(xù)的測(cè)量，顯示方式又可以做到清晰，直觀；易于利用計(jì)算機(jī)，形成電子測(cè)量與計(jì)算技術(shù)的嚴(yán)密結(jié)合。隨著科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)的開(kāi)展，測(cè)量任務(wù)越來(lái)越復(fù)雜，工作量加大，測(cè)量速度測(cè)量準(zhǔn)確度要求越來(lái)越高，這些都對(duì)測(cè)量?jī)x器和測(cè)試系統(tǒng)提出了更高的要求。微機(jī)的出現(xiàn)為解決上述問(wèn)題提供了條件。利用微機(jī)的記憶，存儲(chǔ)，數(shù)學(xué)運(yùn)算，邏輯判斷和命令識(shí)別等能力，開(kāi)展了微機(jī)化和自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。近年來(lái)微機(jī)和大規(guī)模集成電路開(kāi)展很快，價(jià)格大幅下降，同時(shí)在測(cè)試系統(tǒng)中還解決了通用接口母線標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題，使微機(jī)化儀器和自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)得到了很大開(kāi)展，正改變著電子測(cè)量的面貌。1.2 數(shù)字電壓表的特點(diǎn)1.讀數(shù)直觀、準(zhǔn)確電壓表

6、的數(shù)字化，是將連續(xù)的模擬量(如直流電壓)轉(zhuǎn)換成不連續(xù)的離散的數(shù)字形式并加以顯示。這有別于傳統(tǒng)的以指針與刻度盤進(jìn)展讀數(shù)的方法，防止了讀數(shù)的視差和視覺(jué)疲勞。2.顯示圍寬、分辮力高指針表的分辮力，是由刻度盤的細(xì)度表達(dá)的，刻度盤在一定條件下無(wú)法分得很細(xì)，太細(xì)了視覺(jué)分辮也很困難，而數(shù)字顯示的電壓表，目前可以做到從21/2到101/2。3.輸入阻抗數(shù)字電壓表的輸入阻抗可高達(dá)(110000)M。輸入阻抗越高，所吸收被測(cè)信號(hào)的電流就越小，所帶來(lái)的附加誤差極小，可以忽略。4.集成度高、功耗小、抗干擾能力強(qiáng)由于CMOS技術(shù)的開(kāi)展，集成電路的功耗變得很小，即發(fā)熱量很小，這樣就可以在同一塊芯片上集成更多的元件，形成大

7、規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路。這給制造業(yè)帶來(lái)了飛躍，不僅儀表小巧而功能齊全，其他如手機(jī)、袖珍電腦等也得以誕生。目前雙積分或多重積分的A/D轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的數(shù)字電壓表，由于在積分過(guò)程中可將干擾信號(hào)局部或全部抵消掉，其串模抑制比可達(dá)100分貝，共模抑制比可達(dá)120分貝。5.可擴(kuò)展能力強(qiáng)直流數(shù)字電壓表本身可以擴(kuò)展成交流電壓表、交直電流表、峰值表、功率表等，還可以附加智能化。例如:計(jì)算、保持、比較數(shù)字、設(shè)定時(shí)間，設(shè)定上、下量限及自動(dòng)控制等多種功能。 1.3 單片機(jī)的概述單片機(jī)就是在一塊半導(dǎo)體硅片上集成了微處理器CPU、存儲(chǔ)器ROM、RAM、EPROM和各種輸入、輸出接口，這樣一塊集成電路芯片上具有一臺(tái)計(jì)算機(jī)的屬

8、性，因而被稱為單片微型計(jì)算機(jī)，簡(jiǎn)稱單片機(jī)。單片機(jī)根據(jù)其根本操作處理的位數(shù)可分為：1位單片機(jī)、4位單片機(jī)、8位單片機(jī)、16位單片機(jī)和32位單片機(jī)。并且其開(kāi)展歷史可分為以下四個(gè)階段：第一階段：?jiǎn)纹瑱C(jī)初級(jí)階段。因工藝限制，單片機(jī)采用雙片的形勢(shì)而且功能比較簡(jiǎn)單。例如，仙童公司生產(chǎn)的F8單片機(jī)，實(shí)際上只包括了8為CPU，64 B RAM和2個(gè)并行口。因此，還需加一塊3851才能組成一臺(tái)完整的計(jì)算機(jī)。第二階段：低性能單片機(jī)階段。以Intel公司制造的MCS-48單片機(jī)為代表，這種單片機(jī)片集成有8位CPU、并行I/O口、8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、RAM和ROM等，但是缺乏之處是無(wú)串行口，中斷處理比較簡(jiǎn)單，片RAM

9、和ROM容量較小且尋址圍不大于4KB。第三階段：高性能單片機(jī)階段。這個(gè)階段推出的單片機(jī)普遍帶有I/O口，多級(jí)中斷系統(tǒng)，16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，片ROM、RAM容量加大，且尋址圍可達(dá)64KB，有的片還帶有A/D轉(zhuǎn)換器。這類單片機(jī)的典型代表是：Intel公司的MCS-51系列、Motorola公司的6801和Zilog公司的Z8等。由于這類單片機(jī)的性能價(jià)格比高，所以仍被廣泛應(yīng)用，是目前應(yīng)用數(shù)量較多的單片機(jī)。第四階段：8位單片機(jī)穩(wěn)固開(kāi)展及16位單片機(jī)、32位單片機(jī)推出階段。此階段的主要特征是一方面開(kāi)展16位單片機(jī)、32位單片機(jī)及專用型單片機(jī)；另一方面不斷完善高檔8位單片機(jī)，改善其構(gòu)造，以滿足不同的用戶

10、需要。2系統(tǒng)方案的選擇與論證2.1 功能要求使用AD/DC模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，再采用AT89C52單片機(jī)進(jìn)展電壓、電流表的計(jì)算和顯示，并將數(shù)據(jù)發(fā)送給PC機(jī)，要求進(jìn)展硬件，軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。1、4位電壓、電流顯示2、8個(gè)檔位自動(dòng)調(diào)節(jié)3、電壓圍01000V4、電流圍05A5、能串口發(fā)送給計(jì)算機(jī)，并以適時(shí)波形顯示2.2 系統(tǒng)的總體方案規(guī)劃本設(shè)計(jì)主要由五大模塊組成：量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換模塊、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、單片機(jī)控制模塊、顯示模塊和通信模塊。按系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)要求，控制模塊采用AT89C52單片機(jī)，通過(guò)程序來(lái)進(jìn)展電壓、電流的計(jì)算等數(shù)據(jù)處理，及其功能控制；量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換模塊包括電壓衰減和8個(gè)檔位自動(dòng)換檔

11、，采用純硬件搭建；A/D轉(zhuǎn)換模塊采用ADC0809芯片；顯示模塊采用四個(gè)LED數(shù)碼管靜態(tài)顯示電壓、電流值。通信模塊采用串口通信將數(shù)據(jù)發(fā)送給PC機(jī)。使用MA*232芯片，實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換功能，使單片機(jī)的TTL電平與RS232的電平實(shí)現(xiàn)匹配。如圖2.1所示：圖2.1 系統(tǒng)總體框圖2.3 各模塊方案選擇與論證2.3.1控制模塊中央控制器為整個(gè)系統(tǒng)的核心，通過(guò)承受外部信息，按照控制算法驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。對(duì)中央處理器的選擇多種多樣，本設(shè)計(jì)采用ATMEL公司生產(chǎn)的AT89S52系列的單片機(jī)作為主控制器。它支持ISP在線可編程寫(xiě)入技術(shù)！串行寫(xiě)入、其頻率高達(dá)33MHz,故其速度更快、部集成看門狗計(jì)時(shí)器，不再需要像89

12、C51那樣外接看門狗計(jì)時(shí)器單元電路。穩(wěn)定性更好。AT89S52 高性能8位單片機(jī)是一個(gè)低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片含8k Bytes ISP(In-system programmable)的可反復(fù)擦寫(xiě)1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳構(gòu)造，芯片集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89S52可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。 AT89S52具有如下特點(diǎn)：40個(gè)引腳，8k Bytes Flash片程序存儲(chǔ)器，256 bytes的

13、隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM，32個(gè)外部雙向輸入/輸出I/O口，5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷嵌套中斷，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，看門狗WDT電路，片時(shí)鐘振蕩器。 此外，AT89S52設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為0Hz并可通過(guò)軟件設(shè)置省電模式。空閑模式下，CPU暫停工作，而RAM定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù)，停頓芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。同時(shí)該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。 2.3.2量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換模塊方案一、采用軟件編程技術(shù)。特點(diǎn)：硬件簡(jiǎn)單，但編程復(fù)雜。方案二、采用純硬件搭建技術(shù)

14、。利用一些廉價(jià)的元器件組成量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換電路，特點(diǎn)：所用硬件多，但本錢低，且不需要復(fù)雜的軟件編程及調(diào)試?？紤]到本次設(shè)計(jì)所需硬件較少，且所用元器件容易購(gòu)置，本錢低。故采用方案二2.3.3 A/D轉(zhuǎn)換模塊方案一、采用雙積分A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)。特點(diǎn)是：精度高，抗干擾能力強(qiáng)。但高精度的雙積分A/D芯片，價(jià)格較貴，增加了單片機(jī)系統(tǒng)的本錢。方案二、采用比較型A/D轉(zhuǎn)換器ADC1210。特點(diǎn)是：測(cè)量速度快最高可達(dá)每秒100萬(wàn)次以上，電路比較簡(jiǎn)單，但抗干擾能力差。方案三、采用逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809。特點(diǎn)是：價(jià)格廉價(jià)，容易購(gòu)置，但精度較低。ADC0809是8位逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器。帶8個(gè)模擬量輸入通道

15、，有通道地址譯碼鎖存器?？紤]到本錢低，因而選用方案三。2.3.4 顯示模塊方案一、采用LCD顯示。特點(diǎn)：顯示容豐富，采用數(shù)字式接口，體積小、重量輕，功率消耗小，但編程復(fù)雜，且本錢相對(duì)LED較高。方案二、采用LED并行動(dòng)態(tài)顯示。即一位一位地輪流點(diǎn)亮各位顯示器。對(duì)每一位顯示器而言，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次。其硬件電路簡(jiǎn)單，但同樣的功率驅(qū)動(dòng)下，顯示亮度不及靜態(tài)顯示，且占用I/O口較多。方案三、采用LED串行靜態(tài)顯示。即顯示*一字符時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定導(dǎo)通或截止，這種方式每一個(gè)顯示位都需要一個(gè)8位輸出口控制，占用硬件較多，但僅占用控制器串口的兩個(gè)I/O口，軟件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，顯示亮度高，本錢低。LED數(shù)碼管

16、顯示器由7個(gè)發(fā)光二極管組成，因此也稱之為7段LED顯示器，因?yàn)長(zhǎng)ED數(shù)碼管顯示本錢較低，外加一個(gè)驅(qū)動(dòng)芯片，所需單片機(jī)接口較少，且程序容易實(shí)現(xiàn)。故考慮到本次設(shè)計(jì)的需要，只要顯示4位電壓、電流值，采用方案三，使用4個(gè)共陽(yáng)數(shù)碼管及4個(gè)驅(qū)動(dòng)芯片74LS164。2.3.5 通信模塊方案一、采用并行通信方式。所傳送的各位同時(shí)發(fā)送或接收。一個(gè)并行數(shù)據(jù)占多少位二進(jìn)制數(shù)，就要多少根傳輸線，這種方式的特點(diǎn)：通信速度快，但傳輸線多，價(jià)格較貴，適合近距離傳輸。方案二、采用串行通信方式。所傳送的數(shù)據(jù)的各位按順序一位一位地發(fā)送或接收。這種方式的特點(diǎn)：由于它每次只能傳送一位，所以傳送速度較慢。但它僅需要一到兩根傳輸線，故傳

17、輸數(shù)據(jù)時(shí)比較經(jīng)濟(jì)，且所占I/O口少。本次設(shè)計(jì)是單片機(jī)與PC機(jī)的通信，要采用MA*232電平轉(zhuǎn)換電路，可將單片機(jī)的TTL電平轉(zhuǎn)換為PC機(jī)的串口電平。使單片機(jī)的TTL電平與RS232的電平實(shí)現(xiàn)匹配。故采用方案二。經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析和論證，決定了系統(tǒng)各模塊的最終方案如下：1控制器模塊：采用單片機(jī)AT89S52控制。2量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換模塊：采用純硬件搭建。3A/D轉(zhuǎn)換模塊：采用逐次逼近式ADC0809轉(zhuǎn)換器。4顯示模塊：采用LED串行靜態(tài)顯示。5通信模塊：采用串口通信。 3 系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)3.1 系統(tǒng)的硬件組成局部系統(tǒng)硬件主要由中央控制模塊、量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、顯示模塊和通信模塊組成。總

18、原理圖如圖3.1所示:圖3.1 系統(tǒng)總體原理圖3.2 主要單元電路設(shè)計(jì)3.2.1 中央控制模塊本設(shè)計(jì)主要以AT89S52單片機(jī)最小系統(tǒng)為核心。其P1口為電壓信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換后所得數(shù)字量的輸入端， P2.6、P2.7為單片機(jī)的模擬串口，分別連接74LS164的R*D和T*D端。是CPU送數(shù)據(jù)到LED顯示的接口；P0.0、P0.1、P0.2分別接一個(gè)發(fā)光二極管，三個(gè)二極管亮滅的不同組合對(duì)應(yīng)不同的量程。同時(shí)P0.3也接一發(fā)光二極管，當(dāng)二極管亮?xí)r，說(shuō)明待測(cè)信號(hào)超過(guò)了量程圍。 ALE端口經(jīng)芯片二分頻接至ADC0809的CLK端。P3.7接ADC0809的啟動(dòng)控制輸入端口STAR和地址鎖存控制信號(hào)端口A

19、LE，P3.6、P3.5分別連接ADC0809的輸出允許控制端口OE、轉(zhuǎn)換完畢信號(hào)脈沖輸出端口。P3.0 ，P3.1口連接串口通信模塊。其原理圖如圖3.2所示： 圖3.2 中央控制器原理圖3.2.2 量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換模塊量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換電路框圖如圖4所示被測(cè)量程判斷器判斷出被測(cè)量的圍，相應(yīng)的量程信號(hào)輸入到檔位選擇器。檔位選擇器根據(jù)量程信號(hào)將檔位自動(dòng)調(diào)至適當(dāng)?shù)牧砍滩⑤斎胫底詣?dòng)地選擇適宜的增益或衰減處理后送至A/D轉(zhuǎn)換器，實(shí)現(xiàn)整個(gè)量程的自動(dòng)轉(zhuǎn)換功能。如圖4.3所示 圖3.3 量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換框圖1 電路設(shè)計(jì)的總體要求電路設(shè)計(jì)的根本要在不降低測(cè)量精度的條件下實(shí)現(xiàn)量程的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。因此在設(shè)計(jì)電路時(shí)需要考慮以下幾方

20、面的要求：1)輸入值量程判斷器的阻抗。要求在進(jìn)展電壓測(cè)量時(shí)具有高阻抗，進(jìn)展電流測(cè)時(shí)具有低阻抗。2)輸入值量程判斷器應(yīng)具備對(duì)最大量程的上限和最小量程的下限的判斷力。由于被測(cè)圍較大，因此既要求在高待測(cè)量值輸入時(shí)不對(duì)小量程電路造成沖擊，又要求在超量程值時(shí)對(duì)檔位轉(zhuǎn)換電路進(jìn)展關(guān)斷。當(dāng)輸入量低于表的測(cè)量精度時(shí)，也要求將檔位選擇器關(guān)斷。否則，當(dāng)測(cè)量?jī)x表斷開(kāi)時(shí)，沒(méi)有輸入量，而輸入值量程判斷器則認(rèn)為此時(shí)的輸入量在最小量程的檔位上，當(dāng)儀表接通待測(cè)量時(shí)，待測(cè)量大于最小量程檔位的圍時(shí)，檔位選擇電路及其后級(jí)電路必定受到較大的沖擊。所以，輸入值量程判斷器不僅對(duì)是否超過(guò)最大量程能夠判斷，對(duì)是否小于最小量程的精度也有判斷能力

21、。3)電路平安要求。在本設(shè)計(jì)中，利用傳輸?shù)难訒r(shí)，對(duì)檔位進(jìn)展從關(guān)斷測(cè)量到最大量程檔位向低量程檔位逐級(jí)下降直至到適當(dāng)檔位的轉(zhuǎn)換，這樣就使得電路在測(cè)量完高待測(cè)后就能順利地進(jìn)展對(duì)最低待測(cè)量的測(cè)量。4)本錢及功耗問(wèn)題。由于輸入值判斷器所判斷出的值不是用來(lái)測(cè)量，而是用于轉(zhuǎn)換量程檔位，所轉(zhuǎn)換出的數(shù)值不需要十分準(zhǔn)確，故其電路功耗可按儀表需要選擇適當(dāng)?shù)男酒? 電路設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)1量程判斷電路的設(shè)計(jì) 。量程判斷電路框圖如圖3.4所示。輸入的被測(cè)量經(jīng)分壓電路分壓，并經(jīng)隔離電路后輸入電壓判斷電路，再至檔位選擇器。圖3.4 量程判斷電路框圖單量程的量程判斷實(shí)現(xiàn)電路如圖3.5所示：圖3.5 單量程判斷實(shí)現(xiàn)電路電路中Uin代

22、表被測(cè)信號(hào)，電阻R1、R2組成分壓電路。運(yùn)放A1組成隔離電路。電壓判斷電路由電壓源UEF2和運(yùn)放A3組成的單限電壓比較器實(shí)現(xiàn)。該電壓比較器的閾值電壓為UT為： UT = -R3/R4* UREF (1)電路下半局部與上半局部的構(gòu)造和工作原理相似。不過(guò)，比較電壓由A4的反相端輸入。由(1)式可知，當(dāng)跟隨器A1的輸出大于0.2 V 時(shí)，比較器A3輸出高電平；當(dāng)跟隨器A2 的輸出小于-0.2V時(shí)，比較器A4輸出高電平；當(dāng)-0.2V<Uin <0.2 V時(shí)，輸出為低電平。電路構(gòu)成了一個(gè)窗口比較器。量程判斷器的總電路如圖3.6所示。每個(gè)運(yùn)放的輸入端都接有穩(wěn)壓管進(jìn)展限壓，以保護(hù)運(yùn)放。圖中上半局

23、部為檔位選擇電路，正負(fù)電壓都可由整流橋整流后送分壓電阻分壓，下半局部為輸入電壓的最小值判斷電路，對(duì)輸入被測(cè)量的有和無(wú)進(jìn)展直接判斷。根據(jù)前級(jí)的分壓比可以求得，當(dāng)被測(cè)的電壓值大于0.2V或者小于-0.2 V時(shí)，輸出端INH才輸出高電平。2檔位選擇器 輸入值判斷器已經(jīng)把電壓信號(hào)分檔并轉(zhuǎn)換為上下電平的數(shù)字輸出值輸出檔位選擇器可根據(jù)輸入值判斷器所得結(jié)果來(lái)設(shè)計(jì)輸入值判斷器的輸入端電壓與輸出端的真值表如表1所示。表1中，1表示高電平，0表示低電平。由真值表的特性可知，檔位選擇可以用一個(gè)8選1模擬開(kāi)關(guān)CD4051完成。CD4051主要由8路CMOS開(kāi)關(guān)，譯碼電路和電平轉(zhuǎn)換電路3局部組成，其工作原理是主要由控制

24、端A、B、C的不同的組合狀態(tài)來(lái)選通哪一路輸入作為輸出。其譯碼表如表2所示。對(duì)照表1和表2，可得出譯碼電路對(duì)各量程選擇的輸出端，從小到大分別為：Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7。圖3.6量程判斷器的總電路表3.1真值表 Ui輸出(-0.20.2V)(0.22V)(220V)(20100V)(100200V)(200400V)(400600V)(600800V)(8001000V)>1000V A1111100000 B1110011000 C1101010100 INH1000000001檔位狀態(tài)截止0.22V220V20100V100200V200400V400600V60

25、0800V8001000V截止表3.2譯碼表 輸入值 輸出值A(chǔ)BCINHY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7111100000000111000000001110000000010101000000100100000001000011000010000010000100000001001000000000010000000000100000000根據(jù)芯片輸入、輸出的引腳特性，其電路接線圖如圖3.7所示。輸入信號(hào)分壓等變換后送入CD4051的*0-*7，8個(gè)通道。其中1個(gè)控制引腳：INH是4051的制止端，為低電平開(kāi)啟，INH=1模擬開(kāi)關(guān)被制止工作，INH=0時(shí)，由A、B、C上的信號(hào)來(lái)控制*一路的選

26、通。電路引腳中，假設(shè)A、B、C無(wú)輸入或懸空時(shí)，Y0輸出1，控制檔位在最高量程電壓檔位上，起到保護(hù)電路的作用。圖3.7檔位判斷電路3量程自動(dòng)選擇總電路根據(jù)上述研究，可得量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換電路如圖3.8所示。路中所用的基準(zhǔn)電壓都是2 V，可用同一直流電源提供。穩(wěn)壓管均采用28 V工作電壓的穩(wěn)壓管。圖3.8量程自動(dòng)選擇總電路3.2.3 A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊采用ADC0809轉(zhuǎn)換芯片，采集信號(hào)由INT0輸入；數(shù)字量輸出接至CPU的P1口；其START與ALE引腳接至CPU的P3.7，OE引腳接至CPU的P3.6，EOC引腳接至CPU的P3.5腳；A、B、C三位地址線共同接地，表示對(duì)INT0的輸入信號(hào)進(jìn)展模數(shù)轉(zhuǎn)

27、換。在INT0的輸入端口接一選擇開(kāi)關(guān)電路，用以判斷對(duì)電壓測(cè)量還是對(duì)電流測(cè)量。ADC0809的工作過(guò)程是：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上升沿將逐次逼近存放器復(fù)位。下降沿啟動(dòng) A/D轉(zhuǎn)換，之后EOC輸出信號(hào)變低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)展。直到A/D轉(zhuǎn)換完成，EOC變?yōu)楦唠娖?，指示A/D轉(zhuǎn)換完畢，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個(gè)信號(hào)可用作中斷申請(qǐng)。當(dāng)OE輸入高電平時(shí)，輸出三態(tài)門翻開(kāi)，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。主要特性18路8位A/D轉(zhuǎn)換器，即分辨率8位。 2具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫恕?轉(zhuǎn)換時(shí)間為100s。4單個(gè)5V電源供電。5模擬

28、輸入電壓圍05V，不需零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn)。 6工作溫度圍為-4085攝氏度。7低功耗，約15mW。外部特性引腳功能ADC0809芯片有28個(gè)引腳，采用雙列直插式封裝，各引腳功能如下：IN0-IN7：8路模擬量輸入端。D0-D7：8位數(shù)字量輸出端。ADDA、ADDB、ADDC：3位地址輸入線，用于選通8路模擬輸入中的一路。ALE：地址鎖存允許信號(hào)。高電平時(shí)，把三位地址信號(hào)送入地址鎖存器，經(jīng)譯碼選擇相應(yīng)的模擬輸入通道，使用時(shí)，該信號(hào)可以和STARE信號(hào)連在一起，以便同時(shí)鎖存通道地址和啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換。高電平有效。 START： A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)，輸入，高電平有效。 EOC： A/D轉(zhuǎn)換完畢信號(hào)輸出端

29、口，轉(zhuǎn)換期間一直為低電平。當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換完畢時(shí)，此端輸出一個(gè)高電平有效。 OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)輸入端口，高電平有效。當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換完畢時(shí)，此端輸入一個(gè)高電平，才能翻開(kāi)輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量。CLK：時(shí)鐘脈沖輸入端。要求時(shí)鐘頻率不高于640KHZ。 REF+、REF-：基準(zhǔn)電壓。 Vcc：電源，單一5V。 GND：地。3.2.4 顯示模塊1 數(shù)碼管的選取LED發(fā)光二極管，它是一種由*些特殊的半導(dǎo)體材料制作成的PN結(jié)。其發(fā)光強(qiáng)度與其正向壓降VF和電流IF的乘積有關(guān)，其乘積越大，則發(fā)光強(qiáng)度越大。工作電流一般在5MA20MA。從系統(tǒng)整體考慮，選用的是LDS-5101BH型七段LED數(shù)碼管。2 驅(qū)動(dòng)芯片選

30、用74LS164芯片。74LS164是串行輸入/8位并行輸出的移位存放器。每片74LS164有兩個(gè)串行數(shù)據(jù)輸入端和一個(gè)同步移位脈沖輸入端，以及8個(gè)并行輸出口。時(shí)鐘CLK端上每一個(gè)上升沿都會(huì)使該芯片的8位數(shù)據(jù)輸出右移一位。顯示模塊總體原理圖如圖3.9所示：圖3.9 顯示模塊原理圖3.2.5 通信模塊1 單片機(jī)與PC機(jī)通信的概述在實(shí)際應(yīng)用中，因?yàn)閱纹瑱C(jī)功能有限，因而在較大的測(cè)控系統(tǒng)中，常常把單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)作為前端機(jī)也稱為下位機(jī)或從機(jī)直接用于控制對(duì)象的數(shù)據(jù)采集與控制，而把PC機(jī)作為中央處理機(jī)也稱為上位機(jī)或主機(jī)用于數(shù)據(jù)處理和對(duì)下位機(jī)的監(jiān)控管理。它們之間的信息交換主要是采用串行通信，此時(shí)單片機(jī)可直接采用

31、串行接口，而PC機(jī)可利用其配置的8250或8251、16450等可編程串行接口芯片。實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)串行通信的關(guān)鍵是在通信協(xié)議的約定上要一致，例如，應(yīng)設(shè)定一樣的波特率及幀格式等。在正式工作之前，雙方應(yīng)先互發(fā)聯(lián)絡(luò)信號(hào)，以確保通信收發(fā)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。2 本設(shè)計(jì)的通信串行通信采用MA*232電平轉(zhuǎn)換電路，可將單片機(jī)的TTL電平轉(zhuǎn)換為PC機(jī)的串口電平。使單片機(jī)的TTL電平與RS232的電平實(shí)現(xiàn)匹配。RS232使用-3-25V，表示數(shù)字1；325V表示數(shù)字0。RS232在空閑時(shí)處于邏輯“1狀態(tài)，在開(kāi)場(chǎng)傳送時(shí)，首先產(chǎn)生一個(gè)起始位，起始位為一個(gè)寬度的邏輯“0，緊隨其后的為所需要傳送的數(shù)據(jù)，所要傳送的數(shù)據(jù)由最

32、低位開(kāi)場(chǎng)依次送出，并以一個(gè)完畢位標(biāo)志該字節(jié)傳送完畢，完畢位為一個(gè)寬度的邏輯“1狀態(tài)。單片機(jī)與PC機(jī)的通信連接圖如圖3.10所示，下位機(jī)單片機(jī)將接收的數(shù)據(jù)從串行口P3.0、P3.1輸出，上位機(jī)接收到數(shù)據(jù)后在屏幕上進(jìn)展顯示。圖3.10 單片機(jī)與PC機(jī)通信連接圖3.2.6 電源局部單片機(jī)電源采用自制+5V電源供電。其原理圖如圖3.11所示圖3.11 電源電路圖4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)4.1 軟件的總體設(shè)計(jì)原理系統(tǒng)上電后，初始化程序包括對(duì)各種參數(shù)進(jìn)展初始化、清零以及一些端口屬性的設(shè)定，開(kāi)場(chǎng)進(jìn)展量程判斷，再調(diào)用A/D轉(zhuǎn)換子程序，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)展A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換完畢，為提高測(cè)量精度，系統(tǒng)對(duì)輸入電壓連續(xù)采集10

33、次進(jìn)展滑動(dòng)平均值濾波處理，其結(jié)果作為對(duì)應(yīng)的電壓值。再調(diào)用LED顯示子程序，顯示所測(cè)量的電壓或電流值，最后調(diào)用通信子程序?qū)崿F(xiàn)串口通信。系統(tǒng)總流程圖如圖4.1所示：圖4.1系統(tǒng)總流程圖4.1.1 A/D轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)上電后，初始化各參量。開(kāi)啟A/D轉(zhuǎn)換，調(diào)用延時(shí)程序，接著判斷A/D轉(zhuǎn)換是否完畢，完畢則清標(biāo)志位、取數(shù)據(jù)，否則再延時(shí)，繼續(xù)判斷A/D是否完畢?？偝绦蛲戤?。流程圖如圖4.2所示：圖4.2 A/D轉(zhuǎn)換程序流程圖4.1.2 數(shù)字濾波程序設(shè)計(jì)1數(shù)字濾波概述數(shù)字濾波,即在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)里，由于數(shù)據(jù)采集環(huán)境的電磁干擾，傳感器和放大器自身的影響，往往會(huì)含有多種頻率成分的噪聲信號(hào)，嚴(yán)重時(shí)，這種噪聲信號(hào)會(huì)

34、淹沒(méi)待提取的輸入信號(hào)，使測(cè)試系統(tǒng)無(wú)法獲取被測(cè)信號(hào)。在這種情況下，為了濾除干擾需要采取濾波措施，抑制不需要的雜散信號(hào)，使系統(tǒng)的信噪比增加。如果對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)展離散采樣，通過(guò)軟件算法對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)展平滑加工，增強(qiáng)有效信號(hào)，消除或減少噪聲，從而到達(dá)濾波的目的，這種濾波方法稱為數(shù)字濾波方法。數(shù)字濾波完成的功能是將一組輸入數(shù)字序列按照一定的算法轉(zhuǎn)化為一組輸出數(shù)字序列，經(jīng)過(guò)數(shù)字濾波后的輸出序列比輸入序列更平滑和易于處理。與此對(duì)應(yīng)的就是模擬濾波，模擬濾波主要有無(wú)源濾波直接用電阻、電容、電感等不外接電源的元件組成的與有源濾波如運(yùn)算放大器等需要外接電源組成的，其目的是將信號(hào)中的噪音和干擾濾去或者將希望得到的頻率信號(hào)

35、濾出為系統(tǒng)所用。數(shù)字濾波的出現(xiàn)抑制了模擬濾波的很多缺乏，具有以下優(yōu)點(diǎn)：A是用程序?qū)崿F(xiàn)的，不需要增加硬設(shè)備，所以可靠性高，穩(wěn)定性好。B可以對(duì)頻率很低的信號(hào)實(shí)現(xiàn)濾波，抑制了模擬濾波的缺陷。C可以根據(jù)信號(hào)的不同，采用不同的濾波方法或參數(shù)，具有靈活、方便、功能強(qiáng)的特點(diǎn)。2數(shù)字濾波的方法數(shù)字濾波的方法有很多種，常用的數(shù)字濾波方法有：算術(shù)平均值濾波、加權(quán)平均值濾波、滑動(dòng)平均值濾波、中值濾波等，可以根據(jù)不同的測(cè)量參數(shù)進(jìn)展選擇。1算術(shù)平均值濾波算術(shù)平均法是對(duì)一點(diǎn)屢次采樣，然后取其平均值，并用平均值作為該點(diǎn)的采樣結(jié)果。該方法適用于對(duì)具有隨機(jī)干擾的信號(hào)進(jìn)展濾波。這種濾波的效果與采樣數(shù)目有較大的關(guān)系，當(dāng)樣本增多時(shí)，

36、信號(hào)會(huì)變得更平滑，但可能會(huì)掩蓋*些變化；假設(shè)樣本較少，信號(hào)的平滑度降低，但對(duì)數(shù)據(jù)的變化較為敏感。實(shí)際中采樣數(shù)目就具體情況而定，對(duì)于非常平穩(wěn)的信號(hào)，可以將樣本數(shù)增大，但對(duì)于變化頻繁的信號(hào)，則應(yīng)將樣本數(shù)減至34。這種濾波方法對(duì)周期性的干擾有良好的抑制作用。N的取值取決于平滑度和靈敏度的要求，N 增大則平滑度提高，靈敏度減小。2加權(quán)平均值濾波 算術(shù)平均濾波法存在平滑性和靈敏度的矛盾。采樣次數(shù)太少，平滑效果差；次數(shù)太多，靈敏度下降，對(duì)參數(shù)的變化趨勢(shì)不敏感。為協(xié)調(diào)兩者關(guān)系，可采用加權(quán)平均濾波。對(duì)連續(xù)N次采樣值，分別乘上不同的加權(quán)系數(shù)之后再求累加和，加權(quán)系數(shù)一般先小后大，以突出后面假設(shè)干采樣的效果，加強(qiáng)系

37、統(tǒng)對(duì)參數(shù)變化趨勢(shì)的區(qū)分。各個(gè)加權(quán)系數(shù)均為小于1的小數(shù)，且滿足總和等于1的約束條件。這樣，加權(quán)運(yùn)算之后的累加和即為有效采樣值。3） 滑動(dòng)平均值濾波滑動(dòng)平均值濾波是把連續(xù)取N個(gè)采樣值看成一個(gè)隊(duì)列，隊(duì)列的長(zhǎng)度固定為N，每次采樣到一個(gè)新數(shù)據(jù)放入隊(duì)尾,并扔掉原來(lái)隊(duì)首的一次數(shù)據(jù).(先進(jìn)先出原則)，把隊(duì)列中的N個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)展算術(shù)平均運(yùn)算,就可獲得新的濾波結(jié)果。算術(shù)平均值法和加權(quán)平均值濾波，都需要連續(xù)采樣N個(gè)數(shù)據(jù)，然后求平均值或加權(quán)平均值。需要時(shí)間較長(zhǎng)，故檢測(cè)速度較慢。因此可以采用滑動(dòng)平均值濾波，其主要用于實(shí)時(shí)性比較強(qiáng)的系統(tǒng)。在這些系統(tǒng)中，需要對(duì)A/D采樣值進(jìn)展平均值濾波，而沒(méi)有足夠的時(shí)間允許A/D進(jìn)展連續(xù)的屢次

38、采樣，這時(shí)采用滑動(dòng)平均值濾波，可以到達(dá)濾波效果?；瑒?dòng)平均濾波算法只采樣一次，將這一次采樣值和過(guò)去的假設(shè)干次采樣值一起求平均值，得到的有效采樣值即可投入使用。如果取N個(gè)采樣值求平均，RAM中必須開(kāi)辟N個(gè)數(shù)據(jù)的暫存區(qū)。每次新采集一個(gè)數(shù)據(jù)便存入暫存區(qū)，同時(shí)去掉一個(gè)最老的數(shù)據(jù)，保持這N個(gè)數(shù)據(jù)始終是最近的數(shù)據(jù)，而后求包括新數(shù)據(jù)在的N個(gè)數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值或加權(quán)平均值。這樣，每進(jìn)展一次采樣，就可以算出一個(gè)新的平均值，從而大大加快了數(shù)據(jù)處理的速度。這種濾波方法兼容了另兩種濾波算法的優(yōu)點(diǎn)，既能有效的抑制脈沖干擾和周期性干擾，又能提高濾波算法的靈敏度。本設(shè)計(jì)采用滑動(dòng)平均值濾波，先初始化，再讀入電壓值Vi，設(shè)滑動(dòng)平均

39、濾波隊(duì)列長(zhǎng)度為N，當(dāng)判斷i是否大于N，是則刪除隊(duì)首的數(shù)據(jù)；求新隊(duì)列的平均值；否則使i=i+1，繼續(xù)讀入電壓值，直至i>N。其流程圖如圖4.3所示：圖4.3滑動(dòng)平均濾波流程4.1.3 量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換的程序設(shè)計(jì) 程序開(kāi)場(chǎng)后先初始化，首先設(shè)置量程最大檔，接著存儲(chǔ)采樣值i，并將其與最大量程進(jìn)展比較，假設(shè)超出量程圍，則有溢出顯示，系統(tǒng)完畢，否則進(jìn)展下一輪的比較，直到選擇出適宜的檔位。軟件實(shí)現(xiàn)流程圖如圖4.4所示圖4.4 量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換流程圖5 系統(tǒng)調(diào)試及性能分析5.1 調(diào)試與測(cè)試采用Keil軟件進(jìn)展源程序編譯，用Proteus軟件對(duì)其進(jìn)展仿真。同時(shí)進(jìn)展硬件電路板的設(shè)計(jì)制作。燒好程序后進(jìn)展軟硬件聯(lián)調(diào)，最

40、后進(jìn)展端口電壓、電流的比照測(cè)試. 5.2 性能分析由于單片機(jī)為8位處理器，當(dāng)輸入電壓為5V時(shí)，輸出數(shù)據(jù)值為255FFH。因此單片機(jī)最大的數(shù)值分辨率為0.0196V5/255。這就決定了該電壓表、電流表的最大分辨率精度只能到達(dá)0.0196V。測(cè)試時(shí)電壓/電流數(shù)值的變化一般以0.02的幅度變化。如果要想獲得更高的精度，應(yīng)采用12位、13位的A/D轉(zhuǎn)換器。6 完畢語(yǔ)6.1 設(shè)計(jì)總結(jié)本次設(shè)計(jì)的課題是?基于單片機(jī)的電壓電流測(cè)量系統(tǒng)?，首先從課題中我們可以看出，這次設(shè)計(jì)主要涉及到的是關(guān)于單片機(jī)的知識(shí)。而之所以使用單片機(jī)作為本次設(shè)計(jì)的核心，就個(gè)人理解而言，單片機(jī)現(xiàn)在是社會(huì)上應(yīng)用比較廣泛的器件，并且能在設(shè)計(jì)的

41、同時(shí)鍛煉大家的語(yǔ)言編程能力，養(yǎng)成良好的語(yǔ)言編程風(fēng)格。6.2 設(shè)計(jì)的心得課程設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性的實(shí)踐課程，是將理論聯(lián)系到實(shí)際中的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，是考察學(xué)生就最近知識(shí)以及綜合知識(shí)掌握能力，同時(shí)也能讓同學(xué)更好的理解甚至于學(xué)習(xí)相關(guān)容。從拿到本次設(shè)計(jì)任務(wù)后，開(kāi)場(chǎng)查閱資料，對(duì)課設(shè)計(jì)課題進(jìn)展論證，到設(shè)計(jì)電路，軟件上的程序編寫(xiě)到仿真、調(diào)試，硬件上元器件確定、選型及電路搭建，軟硬件聯(lián)調(diào)，直到論文文本的撰寫(xiě)。最終完成所設(shè)計(jì)工程數(shù)字電壓、電流表的設(shè)計(jì)，這一過(guò)程鍛煉了我們對(duì)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及動(dòng)手能力。近兩周的課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，使我深深的體會(huì)到理論結(jié)合實(shí)際的重要性，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要特別細(xì)心，在軟件中可能是一個(gè)標(biāo)點(diǎn)或一個(gè)字母的問(wèn)題

42、，而導(dǎo)致運(yùn)行錯(cuò)誤；在硬件搭建中更是如此，焊接、連線的結(jié)實(shí)性，還要防止短路和斷路。所以每一個(gè)環(huán)節(jié)都是不可大意的。另外，大家在一起討論，互相學(xué)習(xí)，讓我更深地體會(huì)到同學(xué)間互相幫助的作用。在軟、硬件調(diào)試過(guò)程中，真的培養(yǎng)了我的耐心。軟件的調(diào)試修改再調(diào)試，如此反復(fù)，最終完成了設(shè)計(jì)的局部任務(wù)，但設(shè)計(jì)還存在很多問(wèn)題，沒(méi)有完全到達(dá)設(shè)計(jì)要求。而且精度也存在問(wèn)題，有待改進(jìn)。在不斷的學(xué)習(xí)與討論中，我對(duì)單片機(jī)知識(shí)有了更為深刻的認(rèn)識(shí)與體會(huì)。在收獲的同時(shí)，我也受益非淺深感自身理論知識(shí)的欠缺與動(dòng)手能力的缺乏，在以后的學(xué)習(xí)及設(shè)計(jì)中，還要不斷的努力。由于時(shí)間的緊缺和許多課業(yè)的繁忙，此次設(shè)計(jì)沒(méi)有很好的完成。但是，從根底而言，我們還

43、沒(méi)有放棄。相信以后我們會(huì)以更加積極地太對(duì)對(duì)待我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)，甚至于今后的人生。7 致詞本次課程設(shè)計(jì)完畢了，首先要感此次給與指導(dǎo)的王勝教師。由于設(shè)計(jì)時(shí)間的匆忙性，本次設(shè)計(jì)并沒(méi)有要求大家以實(shí)物為設(shè)計(jì)結(jié)點(diǎn)。所以有很多問(wèn)題存在，甚至于是很大的課題謬論，但王勝教師給與的指導(dǎo)都能很好的解決此類問(wèn)題。他總是耐心地和我們一起探討、分析，再讓我們自己解決。這樣，我們不但解決了問(wèn)題，還從中學(xué)到了更多知識(shí)。王教師淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)、以及友善的態(tài)度是我以后學(xué)習(xí)和生活上的典范。同時(shí)，我要感我們班的幾位同學(xué)，當(dāng)我遇到一些措手不及又難以解決的問(wèn)題時(shí)，是在他們的熱心幫助下，才一一得以解決。最后，要感我們系里給我們這次理論

44、結(jié)合實(shí)踐的時(shí)機(jī)，一次作為電子系學(xué)生的最有意義的作業(yè)。本次設(shè)計(jì)完畢的同時(shí)也意味著一次良好的知識(shí)學(xué)習(xí)時(shí)機(jī)也隨之而逝，并且在接下來(lái)的大學(xué)課程中，都不會(huì)有此類的時(shí)機(jī)留于我們。附錄附錄1 參考文獻(xiàn)1 ?單片機(jī)原理及接口技術(shù)? 余錫存 電子科技大學(xué) 2000.72 ?單片機(jī)典型模塊設(shè)計(jì)實(shí)例導(dǎo)航? 科技 人民郵電 2005.63 ?MCS-51單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)實(shí)用子程序? 邊春遠(yuǎn) 人民郵電 2005.94 ?單片機(jī)在電子電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用? 赫建國(guó)等 清華大學(xué) 2006.55 ?電子技術(shù)根底 數(shù)字局部? 康華光 高等教育2004.46 ?單片機(jī)C語(yǔ)言編程與例如? 亮等 人民郵電 2003.97 ?程序設(shè)計(jì)第二版

45、?譚浩強(qiáng)清華大學(xué)1999.128 ?電子技術(shù)根底 模擬局部? 康華光 高等教育2004.79 ?單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)? 胡輝、王曉等 中國(guó)水利水電 2005.7 10?電子測(cè)量技術(shù)根底? 永瑞、振起等 電子科技大學(xué) 2006.1 11?智能電壓表中量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換電路研究? 國(guó)恒等 西北師大學(xué)學(xué)報(bào) 2006.4 12?電路.模擬.A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換? 童永承、顧家林等 科學(xué) 2004.7 13?單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù)? 立峰、王寶興 大學(xué) 2006.8 14?8051單片機(jī)根底教程? 明熒 ：科學(xué) 2003 15?單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)? 建華、亮 人民郵電 2004.11 16?新編MC

46、S-51單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)? 毅剛等 工業(yè)大學(xué) 2003.7 17?單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)實(shí)例? 文濤 清華大學(xué) 2005.9 18?單片機(jī)語(yǔ)言C51程序設(shè)計(jì)? 文博等 人民郵電 2005.。10 19?51單片機(jī)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)典型實(shí)例? 戴佳、苗龍等 中國(guó)電力 2005.9 20?精通8051程序設(shè)計(jì)? 美 Myke Predko 人民郵電 2006.3附錄2 系統(tǒng)總電路圖附錄3 源程序*include <reg52.h>*include <intrins.h*define Byte unsigned char*define Word unsigned intsbit DisClk=P2

47、7;sbit DisDat=P26;sbit A1=P00;sbit B1=P01;sbit C1=P02;sbit D1=P03;/*-功能：ADC0809接口程序目標(biāo)芯片：AT89S52單片機(jī)占用資源：采集到的數(shù)字量接P1口、 MCU ADC0809 變量名稱 P3.7 START/ALE ADC_ST P3.5 EOC ADC_EOC P3.6 OE ADC_OE ALE CLK經(jīng)二分頻 無(wú)用戶接口函數(shù)：Byte ADC0809(void)-*/*define AdcData P1/ADC輸出的數(shù)字量接單片機(jī)P1口*define N 10 /滑動(dòng)平均濾波隊(duì)列長(zhǎng)度Byte ValueBufN;/滑動(dòng)平均濾波隊(duì)列Byte Filtert=0;/隊(duì)列指針sbit ADC_ST=P37;/START & ALEsbit ADC_EOC=P35;/EOCsbit ADC_OE=P36;/OUTPUT ENABLE -OEByte ADC0809(void)Byte i; ADC_ST=1;/啟動(dòng)ADC0809，鎖存轉(zhuǎn)換通道地址，開(kāi)場(chǎng)轉(zhuǎn)換 for(i=10;i>0;i-);/微秒級(jí)延時(shí),保持高電