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文档简介
数字多用表设计 课题研究的目的 采用MSC 51系列单片机中的AT89C51作为中心器件来设计数字多用表 并在Keil与Proteus搭建的仿真平台上 以汇编语言作为编程语言进行仿真 课题的说明 数字万用表是当前电子 电工 仪器 仪表和测量领域大量使用的一种基本测量 已被广泛应用于电子及电工测量 工业自动化仪表 自动测试系统等智能化测量领域 示出强大的生命力 随着时代科技的进步 数字万用表的功能越来越强大 把电量及非电量的测量技术提高到崭新水平 本次设计用单片机芯片AT89S52设计一个数字万用表 能够对电流 电压 电阻进行测量 此系统由51单片机最小系统 显示部分 A D数模转换器 振荡电路 控制部分组成 为了使系统整体精度得以保障 本电路使用了74LS347作为数码管锁存器 AD0809数据转换芯片 单片机系统则设计采用AT89S52作为主控芯片 配以11 0592MHZ的振荡电路 驱动4位数码管显示 硬件设计 本设计需要用到AT89S52 ADC0809 LED数码管 74LS374以及一些运放电路所组成的电阻电压电流的采集电路 AT89S51 AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器 FPEROM FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory 和128bytes随机存取数据存储器 RAM RandomAccessMemory 的低电压 高性能CMOS8位微处理器 俗称单片机 单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次 该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造 与工业标准的MCS 51指令集和输出管脚相兼容 由于将多功能8位CPU和闪存组合在单个芯片中 ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器 AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案 ADC0808 ADC0809应用说明 1 ADC0809内部带有输出锁存器 可以与AT89S51单片机直接相连 2 初始化时 使ST和OE信号全为低电平 3 送要转换的哪一通道的地址到A B C端口上 4 在ST端给出一个至少有100ns宽的正脉冲信号 5 是否转换完毕 我们根据EOC信号来判断 6 当EOC变为高电平时 这时给OE为高电平 转换的数据就输出给单片机了 LED数码显示管 本设计所采用的是8段共阴极led数码管 LED显示是用发光二极管显示字段的显示器件 其外形结构如图所示 由图可见它由8个发光二极管构成 通过不同的组合可用来显示0 9 A F及小数点 当阳极上的电平为 1 时 该段被点亮 为 0 时就熄灭 它有静态与动态两种驱动方式 一般单片机系统采用动态方式 这是由于静态的是给其通恒定电流需要很多的逻辑电路而是成本增加 动态的只需提供脉冲电流 它具有价格低 寿命长且电压电流的要求低并容易实现而得到广泛应用 74LS374 74L374为具有三态输出的八D边沿触发器 74LS374的输出端O0 O7可直接与总线相连 当三态允许控制端OE为低电平时 O0 O7为正常逻辑状态 可用来驱动负载或总线 当OE为高电平时 O0 O7呈高阻态 即不驱动总线 也不为总线的负载 但锁存器内部的逻辑操作不受影响 当时钟端CP脉冲上升沿的作用下 O随数据D而变 由于CP端施密特触发器的输入滞后作用 使交流和直流噪声抗扰度被改善400mV 引出端符号 D0 D7数据输入端OE三态允许控制端 低电平有效 CP时钟输入端O0 O7输出端 硬件设计总结构图 AT89S52 复位电路 振荡电路 测量转换电路 ADC输入 ADC使能控制 LED显示 数码管数据锁存器 数字多用表的电路图 电压与电流数据的测量输入 电压测量图由一个去除高频干扰的低通滤波器与一个同相放大器组成 电流测量是将电流转换为电压进行测量 即通过一个反相缓冲放大器 差分放大电路和同相放大电路 电阻测量图的说明 电流测量电路的说明 系统流程 org0000h 单片机复位地址ajmpmain转移到主程序org0100h主程序入口地址main movsp 80h初始化堆栈指针jnbp1 0 cr测量功能判断jnbp1 1 cvjnbp1 2 cacr movR7 00h电阻测量lcalladc读取A D转换器LCALLRDAT数据处理lcallDISPLAY调用显示子程序sjmpmain跳回主程序 cv movR7 01h电压测量LCALLADCLCALLVDALCALLDISSJMPMAINCA MOVR7 02H电流测量LCALLADCLCALLADALCALLDISSJMPMAIN 仿真的环境 Proteus软件是英国LabcenterElectronics公司开发的EDA工具软件 和同类软件相比 Proteus更易操作 功能更强大 该软件的特点是集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件 具有模拟电路仿真 数字电路仿真 单片机及其外围电路组成的系统仿真等 提供了大量的仿真元件和设备 包括各种单片机 常用逻辑电路和调试工具 电阻档的仿真 致谢 我能较好的完成 数字多用表 的设计 离不开沈
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