片機(jī)項(xiàng)目七-數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)課件

項(xiàng)目導(dǎo)讀項(xiàng)目七

數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)項(xiàng)目小結(jié)任務(wù)1信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)

任務(wù)2數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)項(xiàng)目導(dǎo)讀項(xiàng)目七數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)項(xiàng)目小結(jié)任務(wù)1信號(hào)知識(shí)分布網(wǎng)絡(luò)

D/A轉(zhuǎn)換器基本內(nèi)容D/A轉(zhuǎn)換原理DAC0832芯片應(yīng)用項(xiàng)目七

數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)A/D轉(zhuǎn)換器基本內(nèi)容A/D轉(zhuǎn)換原理ADC0809芯片應(yīng)用知識(shí)分布網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器基本內(nèi)容D/A轉(zhuǎn)換原理DAC083項(xiàng)目七

數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)項(xiàng)目七數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)D/A轉(zhuǎn)換器的作用單片機(jī)控制對(duì)象D/A轉(zhuǎn)換將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量，以便操縱控制對(duì)象。D/A轉(zhuǎn)換器的主要指標(biāo)

轉(zhuǎn)換速度：一般幾十微秒到幾百微秒，快速的可達(dá)1微秒。轉(zhuǎn)換精度（分辨率）：決定于輸入數(shù)字量的位數(shù)，位數(shù)越多，精度越高。相關(guān)知識(shí)：8位D/A轉(zhuǎn)換芯片DAC0832

任務(wù)1信號(hào)發(fā)生器

D/A轉(zhuǎn)換器的作用單片機(jī)控制對(duì)象D/A轉(zhuǎn)換將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬DAC0832是一個(gè)八位D/A轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換時(shí)間1微秒，結(jié)構(gòu)如下：輸出為模擬電流，可轉(zhuǎn)換為電壓。LE1或LE2=1，當(dāng)前寄存器的輸出跟隨輸入LE1或LE2=0，鎖存數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)鎖存允許信號(hào)數(shù)據(jù)傳送控制信號(hào)（1)DAC0832的結(jié)構(gòu)及原理

任務(wù)1信號(hào)發(fā)生器

DAC0832是一個(gè)八位D/A轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換時(shí)間1微秒，結(jié)構(gòu)如ILE，WR1：控制輸入寄存器

ILE=1，WR1=0時(shí)：直通

ILE=1，WR1=1時(shí)：鎖存因此，DAC0832可以有三種工作形式：直通、單級(jí)鎖存、兩級(jí)鎖存。XFER，WR2：控制DAC寄存器

XFER=0，WR2=0時(shí)：直通

XFER=1orWR2=1時(shí)：鎖存DI0-DI7：轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸入CS：片選信號(hào)0011110000110（2)DAC0832的功能分析任務(wù)1信號(hào)發(fā)生器

ILE，WR1：控制輸入寄存器因此，DAC0832可以有三種

單緩沖方式的接口（1）

譯碼器輸出——一個(gè)處于直通方式，另一個(gè)處于受控的鎖存方式

（2)DAC0832的工作方式任務(wù)1信號(hào)發(fā)生器

單緩沖方式的接口（1）

譯碼器輸出——一個(gè)處于直“同時(shí)”做何解釋?單緩沖方式的接口（2）

——兩個(gè)輸入寄存器同時(shí)受控的方式

1000011兩個(gè)寄存器同時(shí)打開(kāi)MOVX@DPTR，A；WR1有效，啟動(dòng)D/A轉(zhuǎn)換任務(wù)1信號(hào)發(fā)生器

“同時(shí)”做何解釋?單緩沖方式的接口（2）

——兩個(gè)輸入寄存——兩個(gè)鎖存器都接成受控鎖存方式。雙緩沖方式的接口和應(yīng)用對(duì)一個(gè)數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，需兩步完成，程序如下：MOVDPTR，#00E0HMOVX@DPTR,AMOVDPTR,#00C0HMOVX@DPTR,A輸入寄存器地址：00E0HDAC寄存器地址：00C0H你知道它與第二種單緩沖方式的區(qū)別嗎?Y7A7

A6A574LS138Y6C

B

AY7Y6任務(wù)1信號(hào)發(fā)生器

——兩個(gè)鎖存器都接成受控鎖存方式。雙緩沖方式的接口和應(yīng)用對(duì)一A/D轉(zhuǎn)換器的作用將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，以便計(jì)算機(jī)接收處理傳感器單片機(jī)A/D轉(zhuǎn)換雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器。相關(guān)知識(shí)：8位A/D轉(zhuǎn)換芯片ADC0809

ADC0808/0809型為8位MOS型A/D轉(zhuǎn)換器,屬于逐次逼近式典型A/D轉(zhuǎn)換器芯片。任務(wù)2

數(shù)字電壓表

A/D轉(zhuǎn)換器的作用傳感器單片機(jī)A/D轉(zhuǎn)換雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809是一個(gè)8位8通道的AD轉(zhuǎn)換器。（1)ADC0809的結(jié)構(gòu)及原理

任務(wù)2

數(shù)字電壓表

ADC0809是一個(gè)8位8通道的AD轉(zhuǎn)換器。（1)ADC0CLK：時(shí)鐘信號(hào)，可由單片機(jī)ALE信號(hào)分頻得到。轉(zhuǎn)換有以下幾步：ALE信號(hào)上升沿有效，鎖存地址并選中相應(yīng)通道。ST信號(hào)有效，開(kāi)始轉(zhuǎn)換。A/D轉(zhuǎn)換期間ST為低電平。EOC信號(hào)輸出高電平“1”，表示轉(zhuǎn)換結(jié)束。OE信號(hào)有效，允許輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果。（2)ADC0809的功能分析任務(wù)2

數(shù)字電壓表

CLK：時(shí)鐘信號(hào)，可由單片機(jī)ALE信號(hào)分頻得到。轉(zhuǎn)換有以下幾寫(xiě)信號(hào)、P2.0有效時(shí)，啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換結(jié)束后，輸出高電平，向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求讀信號(hào)、P2.0有效時(shí)，允許輸出AD轉(zhuǎn)換結(jié)果。轉(zhuǎn)換時(shí)鐘由ALE分頻得到。803174LS373ADC0809÷2CLKD0-D7≥1≥1111GEOCSTALEOERDP2.0WRINT1ALEP0A0-A7A0A1A2ABCVR(+)VR(-)+5VGNDIN0IN7IN6IN5IN4IN3IN2IN1轉(zhuǎn)換結(jié)果由此輸出(P3.3)（1)ADC0809的工作方式

圖7-1ADC0809與8031單片機(jī)的連接任務(wù)2

數(shù)字電壓表

寫(xiě)信號(hào)、P2.0有效時(shí)，啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換結(jié)束后，輸出高電平設(shè)計(jì)方案

選用AT89C51芯片、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、電源、按鍵、LED顯示電路及DA轉(zhuǎn)換電路等構(gòu)成完整系統(tǒng)，形成信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)方案。任務(wù)實(shí)施圖7-2

系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)框圖任務(wù)1信號(hào)發(fā)生器

設(shè)計(jì)方案選用AT89C51芯片、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路本信號(hào)發(fā)生器在電路功能的設(shè)計(jì)中，采用了DAC0832單緩沖模式進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換；在輸出波形頻率控制上采用定時(shí)器計(jì)時(shí)，每隔一定時(shí)間從波形表中取出數(shù)據(jù)送至D/A轉(zhuǎn)換芯片。另采用2位單獨(dú)共陽(yáng)LED數(shù)碼管來(lái)顯示頻率，由于信號(hào)發(fā)生器信號(hào)輸出狀態(tài)下單片機(jī)要始終處理取數(shù)據(jù)，送數(shù)據(jù)D/A轉(zhuǎn)換狀態(tài)，所以LED顯示模式采用靜態(tài)顯示。

按鍵功能說(shuō)明Key_1Key_1用于選擇進(jìn)入輸出正弦波模式。Key_2Key_2用于選擇進(jìn)入輸出鋸齒波模式。Key_3Key_3用于選擇進(jìn)入輸出三角波模式。Key_4

Key_4用于頻率設(shè)置，每按鍵一次，頻率增一。頻率調(diào)整范圍為1～99HZ注:4個(gè)按鍵查詢采用中斷方式，通過(guò)四輸入與非門(mén)74LS21實(shí)現(xiàn)。表7-1信號(hào)發(fā)生器按鍵功能表任務(wù)1信號(hào)發(fā)生器

本信號(hào)發(fā)生器在電路功能的設(shè)計(jì)中，采用了DAC0832圖7-3

信號(hào)發(fā)生器電路原理圖任務(wù)1信號(hào)發(fā)生器

圖7-3信號(hào)發(fā)生器電路原理圖任務(wù)1信號(hào)發(fā)生器圖7-4

信號(hào)發(fā)生器全速仿真圖片段任務(wù)1信號(hào)發(fā)生器

圖7-4信號(hào)發(fā)生器全速仿真圖片段任務(wù)1信設(shè)計(jì)方案

選用AT89C51芯片、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、電源、按鍵及LED顯示電路等構(gòu)成完整系統(tǒng)，形成數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)方案。

任務(wù)實(shí)施圖7-5

系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)框圖任務(wù)2

數(shù)字電壓表

設(shè)計(jì)方案選用AT89C51芯片、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、電圖7-6

數(shù)字電壓表電路原理圖任務(wù)2

數(shù)字電壓表

圖7-6數(shù)字電壓表電路原理圖任務(wù)2數(shù)字電壓表圖7-7數(shù)字電壓表全速仿真圖片段任務(wù)2

數(shù)字電壓表

圖7-7數(shù)字電壓表全速仿真圖片段任務(wù)2數(shù)字電壓表知識(shí)梳理與總結(jié)1、DAC0832是一種把數(shù)字量轉(zhuǎn)化為電流的轉(zhuǎn)換器，為了標(biāo)語(yǔ)得到信號(hào)，通常在DAC0832的輸出端加上運(yùn)放，輸出電壓信號(hào)，2、AC0832的內(nèi)部有兩級(jí)鎖存：輸入鎖存器、DAC寄存器，分別考一些引腳來(lái)控制有效。根據(jù)選用的鎖存的個(gè)數(shù)，DAC0832有3種工作方式：直通方式、單緩沖方式、雙緩沖方式。3、DC0809是一種把輸入的模擬電壓（0-5V）轉(zhuǎn)化為8位數(shù)字量的轉(zhuǎn)換器，單片機(jī)與ADC0809的接口方式有：查詢方式、中斷方式、等待方式。項(xiàng)目七

數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)知識(shí)梳理與總結(jié)1、DAC0832是一種把數(shù)字量轉(zhuǎn)化為電流的轉(zhuǎn)項(xiàng)目導(dǎo)讀項(xiàng)目七

數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)項(xiàng)目小結(jié)任務(wù)1信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)

任務(wù)2數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)項(xiàng)目導(dǎo)讀項(xiàng)目七數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)項(xiàng)目小結(jié)任務(wù)1信號(hào)知識(shí)分布網(wǎng)絡(luò)

D/A轉(zhuǎn)換器基本內(nèi)容D/A轉(zhuǎn)換原理DAC0832芯片應(yīng)用項(xiàng)目七

數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)A/D轉(zhuǎn)換器基本內(nèi)容A/D轉(zhuǎn)換原理ADC0809芯片應(yīng)用知識(shí)分布網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器基本內(nèi)容D/A轉(zhuǎn)換原理DAC083項(xiàng)目七

數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)項(xiàng)目七數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)D/A轉(zhuǎn)換器的作用單片機(jī)控制對(duì)象D/A轉(zhuǎn)換將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量，以便操縱控制對(duì)象。D/A轉(zhuǎn)換器的主要指標(biāo)

轉(zhuǎn)換速度：一般幾十微秒到幾百微秒，快速的可達(dá)1微秒。轉(zhuǎn)換精度（分辨率）：決定于輸入數(shù)字量的位數(shù)，位數(shù)越多，精度越高。相關(guān)知識(shí)：8位D/A轉(zhuǎn)換芯片DAC0832

任務(wù)1信號(hào)發(fā)生器

D/A轉(zhuǎn)換器的作用單片機(jī)控制對(duì)象D/A轉(zhuǎn)換將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬DAC0832是一個(gè)八位D/A轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換時(shí)間1微秒，結(jié)構(gòu)如下：輸出為模擬電流，可轉(zhuǎn)換為電壓。LE1或LE2=1，當(dāng)前寄存器的輸出跟隨輸入LE1或LE2=0，鎖存數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)鎖存允許信號(hào)數(shù)據(jù)傳送控制信號(hào)（1)DAC0832的結(jié)構(gòu)及原理

任務(wù)1信號(hào)發(fā)生器

DAC0832是一個(gè)八位D/A轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換時(shí)間1微秒，結(jié)構(gòu)如ILE，WR1：控制輸入寄存器

ILE=1，WR1=0時(shí)：直通

ILE=1，WR1=1時(shí)：鎖存因此，DAC0832可以有三種工作形式：直通、單級(jí)鎖存、兩級(jí)鎖存。XFER，WR2：控制DAC寄存器

XFER=0，WR2=0時(shí)：直通

XFER=1orWR2=1時(shí)：鎖存DI0-DI7：轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸入CS：片選信號(hào)0011110000110（2)DAC0832的功能分析任務(wù)1信號(hào)發(fā)生器

ILE，WR1：控制輸入寄存器因此，DAC0832可以有三種

單緩沖方式的接口（1）

譯碼器輸出——一個(gè)處于直通方式，另一個(gè)處于受控的鎖存方式

（2)DAC0832的工作方式任務(wù)1信號(hào)發(fā)生器

單緩沖方式的接口（1）

譯碼器輸出——一個(gè)處于直“同時(shí)”做何解釋?單緩沖方式的接口（2）

——兩個(gè)輸入寄存器同時(shí)受控的方式

1000011兩個(gè)寄存器同時(shí)打開(kāi)MOVX@DPTR，A；WR1有效，啟動(dòng)D/A轉(zhuǎn)換任務(wù)1信號(hào)發(fā)生器

“同時(shí)”做何解釋?單緩沖方式的接口（2）

——兩個(gè)輸入寄存——兩個(gè)鎖存器都接成受控鎖存方式。雙緩沖方式的接口和應(yīng)用對(duì)一個(gè)數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，需兩步完成，程序如下：MOVDPTR，#00E0HMOVX@DPTR,AMOVDPTR,#00C0HMOVX@DPTR,A輸入寄存器地址：00E0HDAC寄存器地址：00C0H你知道它與第二種單緩沖方式的區(qū)別嗎?Y7A7

A6A574LS138Y6C

B

AY7Y6任務(wù)1信號(hào)發(fā)生器

——兩個(gè)鎖存器都接成受控鎖存方式。雙緩沖方式的接口和應(yīng)用對(duì)一A/D轉(zhuǎn)換器的作用將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，以便計(jì)算機(jī)接收處理傳感器單片機(jī)A/D轉(zhuǎn)換雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器。相關(guān)知識(shí)：8位A/D轉(zhuǎn)換芯片ADC0809

ADC0808/0809型為8位MOS型A/D轉(zhuǎn)換器,屬于逐次逼近式典型A/D轉(zhuǎn)換器芯片。任務(wù)2

數(shù)字電壓表

A/D轉(zhuǎn)換器的作用傳感器單片機(jī)A/D轉(zhuǎn)換雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809是一個(gè)8位8通道的AD轉(zhuǎn)換器。（1)ADC0809的結(jié)構(gòu)及原理

任務(wù)2

數(shù)字電壓表

ADC0809是一個(gè)8位8通道的AD轉(zhuǎn)換器。（1)ADC0CLK：時(shí)鐘信號(hào)，可由單片機(jī)ALE信號(hào)分頻得到。轉(zhuǎn)換有以下幾步：ALE信號(hào)上升沿有效，鎖存地址并選中相應(yīng)通道。ST信號(hào)有效，開(kāi)始轉(zhuǎn)換。A/D轉(zhuǎn)換期間ST為低電平。EOC信號(hào)輸出高電平“1”，表示轉(zhuǎn)換結(jié)束。OE信號(hào)有效，允許輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果。（2)ADC0809的功能分析任務(wù)2

數(shù)字電壓表

CLK：時(shí)鐘信號(hào)，可由單片機(jī)ALE信號(hào)分頻得到。轉(zhuǎn)換有以下幾寫(xiě)信號(hào)、P2.0有效時(shí)，啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換結(jié)束后，輸出高電平，向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求讀信號(hào)、P2.0有效時(shí)，允許輸出AD轉(zhuǎn)換結(jié)果。轉(zhuǎn)換時(shí)鐘由ALE分頻得到。803174LS373ADC0809÷2CLKD0-D7≥1≥1111GEOCSTALEOERDP2.0WRINT1ALEP0A0-A7A0A1A2ABCVR(+)VR(-)+5VGNDIN0IN7IN6IN5IN4IN3IN2IN1轉(zhuǎn)換結(jié)果由此輸出(P3.3)（1)ADC0809的工作方式

圖7-1ADC0809與8031單片機(jī)的連接任務(wù)2

數(shù)字電壓表

寫(xiě)信號(hào)、P2.0有效時(shí)，啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換結(jié)束后，輸出高電平設(shè)計(jì)方案

選用AT89C51芯片、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、電源、按鍵、LED顯示電路及DA轉(zhuǎn)換電路等構(gòu)成完整系統(tǒng)，形成信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)方案。任務(wù)實(shí)施圖7-2

系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)框圖任務(wù)1信號(hào)發(fā)生器

設(shè)計(jì)方案選用AT89C51芯片、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路本信號(hào)發(fā)生器在電路功能的設(shè)計(jì)中，采用了DAC0832單緩沖模式進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換；在輸出波形頻率控制上采用定時(shí)器計(jì)時(shí)，每隔一定時(shí)間從波形表中取出數(shù)據(jù)送至D/A轉(zhuǎn)換芯片。另采用2位單獨(dú)共陽(yáng)LED數(shù)碼管來(lái)顯示頻率，由于信號(hào)發(fā)生器信號(hào)輸出狀態(tài)下單片機(jī)要始終處理取數(shù)據(jù)，送數(shù)據(jù)D/A轉(zhuǎn)換狀態(tài)，所以LED顯示模式采用靜態(tài)顯示。

按鍵功能說(shuō)明Key_1Key_1用于選擇進(jìn)入輸出正弦波模式。Key_2Key_2用于選擇進(jìn)入輸出鋸齒波模式。Key_3Key_3用于選擇進(jìn)入輸出三角波模式。Key_4

Key_4用于頻率設(shè)置，每按鍵一次，頻率增一。頻率調(diào)整范圍為1～99HZ注:4個(gè)按鍵查詢采用中斷方式，通過(guò)四輸入與非門(mén)74LS21實(shí)現(xiàn)。表7-1信號(hào)發(fā)生器按鍵功能表任務(wù)1信號(hào)發(fā)生器

本信號(hào)發(fā)生