压力测量仪的设计LED显示-单片机应用课程设计

课 程 名 称: 单片机应用课程设计 课 程 代 码: 题 目:压力测量仪的设计（LED显示） 学 生 姓 名: 学 号: 年级/专业/班: 学院(直属系) : 机械工程与自动化学院 指 导 教 师: 邓成中 课程设计成绩评定标准及成绩评定表学生姓名： 学号： 年级/班： 所属学院(直属系)： 所在专业： 项目分值优秀(100x90)良好(90x80)中等(80x70)及格(70x60)不及格(x1000次）Flash ROM 32个双向I/O口 256x8bit内部RAM 3个16位可编程定时/计数器中断 时钟频率0-24MHz 2个串行中断 可编程UART串行通道 2个外部中断源 共6个中断源 2个读写中断口线 3级加密位 低功耗空闲和掉电模式 软件设置睡眠和唤醒功能 AT89C52 P为40 脚双列直插封装的8 位通用微处理器，采用工业标准的C51内核，在内部功能及管脚排布上与通用的8xc52 相同，其主要用于会聚调整时的功能控制。功能包括对会聚主IC 内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。主要管脚有：XTAL1（19 脚）和XTAL2（18 脚）为振荡器输入输出端口，外接12MHz 晶振。RST/Vpd（9 脚）为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位电路。VCC（40 脚）和VSS（20 脚）为供电端口，分别接+5V电源的正负端。P0P3 为可编程通用I/O 脚，其功能用途由软件定义，在本设计中，P0 端口（3239 脚）被定义为N1 功能控制端口，分别与N1的相应功能管脚相连接，13 脚定义为IR输入端，10 脚和11脚定义为I2C总线控制端口，分别连接N1的SDAS（18脚）和SCLS（19脚）端口，12 脚、27 脚及28 脚定义为握手信号功能端口，连接主板CPU 的相应功能端，用于当前制式的检测及会聚调整状态进入的控制功能。4:A/D转换模块ADC0832 是美国国家半导体公司生产的一种8 位分辨率、双通道A/D转换芯片。由于它体积小，兼容性，性价比高而深受单片机爱好者及企业欢迎，其目前已经有很高的普及率。学习并使用ADC0832 可是使我们了解A/D转换器的原理，有助于我们单片机技术水平的提高。8位分辨率双通道A/D转换输入输出电平与TTL/CMOS相兼容5V电源供电时输入电压在05V之间工作频率为250KHZ，转换时间为32SADC0832 为8位分辨率A/D转换芯片，其最高分辨可达256级，可以适应一般的模拟量转换要求。其内部电源输入与参考电压的复用，使得芯片的模拟电压输入在05V之间。芯片转换时间仅为32S，据有双数据输出可作为数据校验，以减少数据误差，转换速度快且稳定性能强。独立的芯片使能输入，使多器件挂接和处理器控制变的更加方便。通过DI 数据输入端，可以轻易的实现通道功能的选择。正常情况下ADC0832 与单片机的接口应为4条数据线，分别是CS、CLK、DO、DI。但由于DO端与DI端在通信时并未同时有效并与单片机的接口是双向的，所以电路设计时可以将DO和DI 并联在一根数据线上使用。当ADC0832未工作时其CS输入端应为高电平，此时芯片禁用，CLK 和DO/DI 的电平可任意。当要进行A/D转换时，须先将CS使能端置于低电平并且保持低电平直到转换完全结束。此时芯片开始转换工作，同时由处理器向芯片时钟输入端CLK 输入时钟脉冲，DO/DI端则使用DI端输入通道功能选择的数据信号。在第1 个时钟脉冲的下沉之前DI端必须是高电平，表示启始信号。在第2、3个脉冲下沉之前DI端应输入2 位数据用于选择通道功能，其功能项见官方资料。 如资料 所示，当此2 位数据为“1”、“0”时，只对CH0 进行单通道转换。当2位数据为“1”、“1”时，只对CH1进行单通道转换。当2 位数据为“0”、“0”时，将CH0作为正输入端IN+，CH1作为负输入端IN-进行输入。当2 位数据为“0”、“1”时，将CH0作为负输入端IN-，CH1 作为正输入端IN+进行 输入。到第3 个脉冲的下沉之后DI端的输入电平就失去输入作用，此后DO/DI端则开始利用数据输出DO进行转换数据的读取。从第4个脉冲下沉开始由DO端输出转换数据最高位DATA7，随后每一个脉冲下沉DO端输出下一位数据。直到第11个脉冲时发出最低位数据DATA0，一个字节的数据输出完成。也正是从此位开始输出下一个相反字节的数据，即从第11个字节的下沉输出DATA0。随后输出8位数据，到第19 个脉冲时数据输出完成，也标志着一次A/D转换的结束。最后将CS置高电平禁用芯片，直接将转换后的数据进行处理就可以了。 作为单通道模拟信号输入时ADC0832的输入电压是05V且8位分辨率时的电压精度为19.53mV。如果作为由IN+与IN-输入的输入时，可是将电压值设定在某一个较大范围之内，从而提高转换的宽度。但值得注意的是，在进行IN+与IN-的输入时，如果IN-的电压大于IN+的电压则转换后的数据结果始终为00H。5:显示模块 1、首先要了解的是此数码管为共阳极数码管，即三极管Q1、Q2、Q3、Q4导通时数码管才能点亮，亦即相应的单片机P2.3、P2.、P2.、P2.0为低电平。2、采用LED动态扫描显示原理如下： （1）P23、P22、P21、P20输出高电平，关闭所有数码管； （2）显示个位把要显示的数据送到P0.0-P0.7，P23送低电平，延时5毫秒（时间不能太长，否则数码管会闪烁），P23送高电平； （3）显示十位把要显示的数据送到P0.0-P0.7，P22送低电平，延时5毫秒（时间不能太长，否则数码管会闪烁），P22送高电平； （4）显示百位把要显示的数据送到P0.0-P0.7，P21送低电平，延时5毫秒（时间不能太长，否则数码管会闪烁），P21送高电平； （5）显示千位把要显示的数据送到P0.0-P0.7，P20送低电平，延时5毫秒（时间不能太长，否则数码管会闪烁），P20送高电平。 （6）以此顺序循环，把它做成子程序，在主循环中调用。6：晶振电路 MCS-51系列单片机的时钟信号通常用两种电路形式得到，即内部震荡方式和外部振荡方式，本设计才用内部震荡方式。在引脚XTAL1和XTAL2外接晶体振荡器，就构成了内部振荡电路，如上图所示，图中C1 、C2起稳定震荡频率、快速起振的作用，电容值一般在5PF到30PF。晶体常选用6MHz 、12MHz 或24MHz采用串口时常使用11.0592MHz。内部震荡方式所得到的时钟信号比较稳定。7：复位电路复位操作通常有两种形式：上电复位和按钮复位，本设计采用的是上电复位，如右图所示。其工作原理为：上电瞬间RC电路充电，RST引脚端出现正脉冲，只要RST端保持在两个时钟周期以上的高电平，就能使单片机有效复位。8：电路原理图四、仿真1、编译调试程序2、Keil与Proteus联调3、仿真结果附件一（程序代码）#include #include intrins.h#define uint unsigned int#define uchar unsigned char/ADC0832的引脚sbit ADCS =P31; /ADC0832 chip seclectsbit ADDI =P32; /ADC0832 k insbit ADDO =P32; /ADC0832 k outsbit ADCLK =P30; /ADC0832 clock signal080307208unsigned char dispbitcode8=0xf1,0xf2,0xf4,0xf8,0xef,0xdf,0xbf,0x7f; /位扫描unsigned char dispcode11=0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0xff; /共阳数码管字段码unsigned char dispbuf4;uint temp;uchar getdata; /获取ADC转换回来的值void delay_1ms(void) /12mhz delay 1.01ms unsigned char x,y; x=3; while(x-) y=40; while(y-); void display(void) /数码管显示函数 char k; for(k=0;k1)&0x1; _nop_(); _nop_(); ADCLK=0;/拉低CLK端,形成下降沿3 ADDI=1;/控制命令结束 _nop_(); _nop_(); dat=0; for(i=0;i8;i+) dat|=ADDO;/收数据 ADCLK=1; _nop_(); _nop_(); ADCLK=0;/形成一次时钟脉冲 _nop_(); _nop_(); dat=1; if(i=7)dat|=ADDO; for(i=0;i8;i+) j=0; j=j|ADDO;/收数据 ADCLK=1; _nop_(); _nop_(); ADCLK=0;/形成一次时钟脉冲 _nop_(); _nop_(); j=j7; ndat=ndat|j; if(i=1; ADCS=1;/拉低CS端 ADCLK=0;/拉低CLK端 ADDO=1;/拉高数据端,回到初始状态 dat=8; dat|=ndat; return(dat); /return ad k/*主程序*/void main(void) while(1) unsigned int temp; float press; getdata=Adc0832(0); if(14getdata243) /当压力值介于15kpa到115kpa之间时，遵循线性变换 int vary=getdata;/y=(115-15)/(243-13)*X+15kpapress=(10.0/23.0)*vary)+