簡易數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)與制作

關(guān)于簡易數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)與制作第1頁，共27頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)24分，星期五1.數(shù)字電壓表的應(yīng)用場合應(yīng)用范圍：測量實(shí)驗(yàn)室、小型儀器直流電壓的測量。第2頁，共27頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)24分，星期五2.1功能描述通過單片機(jī)軟件計(jì)算出輸入電壓，送數(shù)碼管或液晶屏顯示，用一路模擬量輸入能夠測量0~5V直流信號(hào)的測量，同時(shí)顯示結(jié)果由LED數(shù)碼管顯示轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。2.

功能描述與性能標(biāo)第3頁，共27頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)24分，星期五2.性能指標(biāo)與功能描述2.1性能指標(biāo)顯示方式：LED數(shù)碼管顯示采樣周期：0.2S測量范圍：0~5V直流信號(hào)變送輸出：由LED數(shù)碼管顯示轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。精度：為±

0.05V的信號(hào)第4頁，共27頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)24分，星期五3.方案設(shè)計(jì)與選擇

方案1：采用ADC0832數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

電路包括電源電路、信號(hào)采集與量程轉(zhuǎn)換電路、開關(guān)邏輯控制電路、單片機(jī)系統(tǒng)、顯示電路外。電路的A/D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路是用逐次逼近A/D轉(zhuǎn)換器來設(shè)計(jì)的,這種電路的特點(diǎn)是抗干擾能力強(qiáng)、準(zhǔn)確度稿、穩(wěn)定性好。但轉(zhuǎn)換速度比較慢，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。方案2：采用數(shù)字專用芯片

主要器件由芯片ICL7106和LCD組成，外加數(shù)據(jù)輸入電路，這種方法是目前數(shù)字萬用表常用的測量電路，外圍電路簡單。但是這種電路有一個(gè)缺點(diǎn)，就是他的參數(shù)一般是已經(jīng)設(shè)定好的，不容易更改。經(jīng)過通過1、2對比我們覺得方案1切合實(shí)際準(zhǔn)確度高、抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好，方案1比較簡單。3.1方案設(shè)計(jì)第5頁，共27頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)24分，星期五3.方案設(shè)計(jì)與選擇3.2系統(tǒng)總體框圖第6頁，共27頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)24分，星期五4.關(guān)鍵器件與系統(tǒng)資源分配4.1關(guān)鍵器件

選擇：單片機(jī)：AT89C52單片機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換器：ADC0832、顯示器：4位LED顯示器特征：速度快、精度小、成本低。

第7頁，共27頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)24分，星期五4.關(guān)鍵器件與系統(tǒng)資源分配4.2系統(tǒng)資源分配芯片信號(hào)引腳控制引腳對應(yīng)引腳引腳分配ADC08325~81~45~8P1.4~1.674LS2452~9.18~111.192~9.A0~A7P2~0~P2~718~1.B0~B7LED數(shù)碼管1.AB/BA0第8頁，共27頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)24分，星期五5.硬件設(shè)計(jì)5.1硬件模塊設(shè)計(jì)第9頁，共27頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)24分，星期五5.硬件設(shè)計(jì)5.1AT89C52單片機(jī)P0口：是一個(gè)八位漏極開路輸出型雙向I/O端口，作為輸出端口時(shí)，每位能以吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)八個(gè)TTL輸入，對端口寫“1”時(shí)，又可做高阻抗輸入端用。P1P2P3口：是帶有內(nèi)部上拉電阻的八位雙向I/O端口。端口的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式）4個(gè)TTL輸入。對端口寫“1”時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可作輸入口。第10頁，共27頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)24分，星期五5.2系統(tǒng)資源分配P0：輸出LED數(shù)碼管的段碼P1：連接ADC0832轉(zhuǎn)換器P2：輸出LED數(shù)碼管的位碼5.硬件設(shè)計(jì)第11頁，共27頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)24分，星期五5.3ADC08321.8位分辨率；

2.雙通道A/D轉(zhuǎn)換；

3.輸入輸出電平與TTL/CMOS相兼容；4.5V電源供電時(shí)輸入電壓在0~5V之間；5.工作頻率為250KHZ，轉(zhuǎn)換時(shí)間為32μS；6.一般功耗僅為15mW；7.8P、14P-DIP（雙列直插）PICC

多種封裝引腳的功能說明:5.硬件設(shè)計(jì)第12頁，共27頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)24分，星期五5.3ADC08325.硬件設(shè)計(jì)芯片接口說明：

CS_片選使能，低電平芯片使能。

CHO模擬輸入通道0，或作為IN+/-使用。

CH1模擬輸入通道1，或作為IN+/-使用。

GND芯片參與零電位（地）。

DI數(shù)據(jù)信號(hào)輸入，選擇通道控制。

DO數(shù)據(jù)信號(hào)輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出。

CLK芯片時(shí)鐘輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出。

Vcc/REF電源輸入及參考電壓輸入

第13頁，共27頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)24分，星期五Proteus器件連接第14頁，共27頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)24分，星期五6.軟件設(shè)計(jì)6.1軟件模塊設(shè)計(jì)第15頁，共27頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)24分，星期五6.軟件設(shè)計(jì)6.2主程序設(shè)計(jì)圖第16頁，共27頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)24分，星期五6.軟件設(shè)計(jì)6.3軟件模塊設(shè)計(jì)初始化第17頁，共27頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)24分，星期五6.軟件設(shè)計(jì)6.4軟件模塊A/D轉(zhuǎn)換電路第18頁，共27頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)24分，星期五6.軟件設(shè)計(jì)6.5顯示模塊流程圖第19頁，共27頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)24分，星期五6.軟件設(shè)計(jì)#include<reg52.h>#include"ADC0832.h"typedefunsignedcharuchar;typedefunsignedintuint;#defineduanma_portP0#defineweima_portP2ucharcodeseg[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xbf,0xff,0x7f};ucharADC_disbuf[3]={0};voidDelay1ms(uchark){ uchari,j; for(j=0;j<k;j++) for(i=0;i<150;i++) ;}voiddisplay(ucharnum){ uchari,w; ADC_disbuf[2]=num/100;

ADC_disbuf[1]=(num%100)/10; ADC_disbuf[0]=(num%100)%10; w=0x80; for(i=0;i<4;i++) { duanma_port=seg[ADC_disbuf[i]]; weima_port=w; Delay1ms(3); w>>=1; weima_port=0; }}voidmain(void){ ucharnum_ADCconvert; while(1) { num_ADCconvert=GetValueADC0832(0); display(num_ADCconvert); }}6.軟件設(shè)計(jì)主函數(shù)第20頁，共27頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)24分，星期五6.軟件設(shè)計(jì)#include"ADC0832.h"unsignedcharGetValueADC0832(bitchannel){ unsignedchari,data1=0,data2=0; clk_adc0832=0; di_adc0832=1; cs_adc0832=0; clk_adc0832=1; clk_adc0832=0; di_adc0832=1; clk_adc0832=1; clk_adc0832=0; di_adc0832=channel;

clk_adc0832=1; clk_adc0832=0; di_adc0832=1; for(i=0;i<8;i++) { clk_adc0832=1; clk_adc0832=0; if(do_adc0832)

data1|=0x80>>i; } for(i=0;i<8;i++) { if(do_adc0832) data2|=0x01<<i; clk_adc0832=1; clk_adc0832=0; } cs_adc0832=1; di_adc0832=1; clk_adc0832=1; if(data1==data2) returndata1; else return0;}6.A/D轉(zhuǎn)換軟件設(shè)計(jì)第21頁，共27頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)24分，星期五7.系統(tǒng)調(diào)試7.1調(diào)試方法和調(diào)試工具（1）調(diào)試方法：軟件調(diào)試和硬件調(diào)試（2）調(diào)試工具:KeiluVision、Proteus仿真圖第22頁，共27頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)24分，星期五7.系統(tǒng)調(diào)試7.2軟件調(diào)試Keil對軟件進(jìn)行調(diào)試

程序可分為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、和顯示系統(tǒng)，三部分先獨(dú)立測試，然后整體調(diào)試。調(diào)試過程中對遇到的問題小心謹(jǐn)慎，對程序的錯(cuò)誤要檢查是否程序被自己輸錯(cuò)導(dǎo)致的?；镜闹R(shí)點(diǎn)要掌握牢，寫程序時(shí)要規(guī)范化，有條理性，每步什么作用心中要有數(shù)；

第23頁，共27頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)24分，星期五7.系統(tǒng)調(diào)試7.3軟件調(diào)試軟件調(diào)試心得Keil、Proteus聯(lián)調(diào)時(shí)要明白7口為高位，單片機(jī)與74LS245應(yīng)接入28~25。將各模塊函數(shù)程序關(guān)聯(lián)到一起，通過聯(lián)調(diào)進(jìn)行整體調(diào)試。如果遇到亂碼檢查是否為keil中程序錯(cuò)誤。第24頁，共27頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)24分，星期五7.系統(tǒng)調(diào)試連接元器件器件首先利用工具對電氣原理圖和裝配圖進(jìn)行線路檢查；然后核對元器件型號(hào)、規(guī)格和安裝是否符合要求；再檢查電源走線