多路采集液晶数字电压表

1、杭州师范大学钱江学院单片机实训题目多路米集数字电压走（软件）分院钱江学院专业电子信息班级电子091姓名褚富华指导教师孙亚萍2012年1 0 月0 9 日第一章 引 言 1第二章仿真软件介绍 12.1 仿真软件简介 12.1.1 proteus 6 professional 12.1.2 keil uvision2 2第三章 电路原理图、程序流程图 23.1 主程序设计 33.2 a/d 转换程序 33.3 lcd显示程序设计 4第四章系统的软件实现 5第五章系统调试 11第六章实训总结 12参考文献 12第一章 引 言数字电压表的基本工作原理是利用 a/d转换电路将待测的模拟信号转换成 数字信

2、号，通过相应换算后将测试结果以数字形式显示出来的一种电压表。较之于一般的模拟电压表，数字电压表具有精度高、测量准确、读数直观、使用方便 等优点。电压表的数字化测量，关键在于如何把随时连续变化的模拟量转化成数字 量，完成这种转换的电路叫模数转换器1 （a/d）。数字电压表的核心部件就是a/d转换器,由于各种不同的 a/d转换原理构成了各种不同类型的 dvm 一般说 来，a/d转换的方式可分为两类：积分式和逐次逼近式。积分式a/d转换器是先用积分器将输入的模拟电压转换成时间或频率， 再将 其数字化。根据转化的中间量不同，它又分为 u-t （电压-时间）式和u-f （电压 -频率）式两种。逐次逼近式

3、a/d转换器分为比较式和斜坡电压式，根据不同的工作原理，比 较式又分为逐次比较式及零平衡式等。斜坡电压式又分为线性斜坡式和阶梯斜坡 式两种。在高精度数字电压表中，常采用由积分式和比较式相结合起来的复合式 a/d 转换器。本设计以at89c51单片机为核心，以逐次比较型 a/d转换器adc0808 液晶显示器lcd160劝主体，构造了一款简易的数字电压表，能够测量 1路0 5v直流电压，最小分辨率 0.001v。第二章仿真软件介绍2.1 仿真软件简介2.1.1 proteus 6 professionalisis 6 professiona软件是它不仅具有其它 eda工具软件的仿真2功能，还能仿

4、真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽 然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力 于单片机开发应用的科技工作者的青睐。它从原理图布图、代码调试到单片机与 外围电路协同仿真，一键切换到pcbs计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前将电路仿真软件、pcbs计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台， 其处理器模型支持 8051、hc11 pic10/12/16/18/24/30/dspic33 、avr arm 8086和msp43爵,2010年即将增加cortex和dsps歹处理器，并持续增加其 他系列处理器模型。在编译方面，它也支持

5、iar、keil和mpla爵多种编译器。isis 6 professiona 软件具有的功能：原理布图；pcb自动或人工布线；spice 电路仿真。2.1.2 keil uvision2keil提供了包括c编译器、宏汇编3、连接器、库管理和一个功能强大仿 真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（ uvision ）将这些部 分组合在一起。keil c51集成开发环境主要由菜单栏、工具栏、源文件编辑窗口、工程窗口和 输出窗口五部分组成。工具栏为一组快捷工具图标，主要包括基本文件工具栏、 建造工具栏和调试工具栏，基本文件工具栏包括新建、打开、拷贝、粘贴等基本 操作。建造工具栏主要包括文

6、件编译、目标文件编译连接、所有目标文件编译连 接、目标选项和一个目标选择窗口。 调试工具栏位于最后，主要包括一些仿真调 试源程序的基本操作，如单步、复位、全速运行等。在工具栏下面，默认有三个 窗口。左边的工程窗口包含一个工程的目标 （target ）、组（group）和项目文件。 右边为源文件编辑窗口，编辑窗口实质上就是一个文件编辑器，我们可以在这里对源文件进行编辑、修改、粘贴等。下边的为输出窗口，源文件编译之后的结果 显示在输出窗口中，会出现通过或错误（包括错误类型及行号）的提示。第三章电路原理图、程序流程图根据需要，可将系统软件按照功能划分为4个模块，分别是主程序模块、a/d转换模块、液晶

7、显示模块、中断服务程序模块 （改变显示的小数点位置），各 模块的功能关系如图3.1所示。编写系统软件时，可首先编写各模块的底层驱动 程序，而后是系统联机调试，编写上层主程序。12系统主程序中断服务d - ea/转换液晶管显示图3.1 系统软件框图3.1 主程序设计图3.2 主程序流程图转换,3.2所主程序主要负责初始化工作：设置定时器、寄存器的初值，启动 a/d 读取转换结果，处理量程转换响应，控制液晶实时显示等，其流程图如图 示。3.2 a/d转换程序在整个系统设计中占有很高的地位。当系a/d转换程序的功能是采集数据， 统设置好后，单片机扫描转换结束管脚p1.7的输入电平状态，当输入为高电平

8、则转换完成，将转换的数值转换并显示输出。若输入为低电平，则继续扫描。程 序流程图如图3.3所小。图3.3 a/d转换程序流程图3.3 lcd显示程序设计lcd显示程序的设计一般先要确定 lcd的初始化、光标定位、确定显示字符 后，显示流程如图3.4显示。图3.4 lcd显示程序流程图3.4 lcd初始化从通电开始延时，先经过判忙后再进行功能设置，过一段时间后可以设制显 示状态（如设制行、位或阵列）再经过延时清屏后才可以设置输入方式，具体实 现过程如图3.5所示。图3.5 lcd初始化流程图第四章系统的软件实现lcd1602勺驱动程序 #include #define uchar unsigne

9、d char sbit rs=p2a0;sbit rw=p2a1； sbit e=p2a2;/延时程序 void delayms(uchar ms)uchar i;while(ms-) for(i=0;i250;i+);/忙检程序(读状态) uchar busy_check().uchar lcd_status;rs=0;/ 寄存器选择rw=1;/读状态寄存器e=1；/ 开始读delayms(1);lcd_status=p0;e=0;return lcd_status;./写lcd命令void write_lcd_command(uchar command) 一 一while(busy_che

10、ck()&0x80)=0x80);rs=0;/选择命令寄存器rw=0;/ 写e=0;p0=command;e=1;delayms(1);e=0;忙等待，等待忙碌标志位bf(d7)=0/发送数据(写数据)void write_lcd_data(uchar dat) 一 一while(busy_check()&0x80)=0x80);rs=1;7/选择数据存储器rw=0;/ 写e=0;p0=dat;e=1;delayms(1);e=0;忙等待，等待忙碌标志位bf(d7)=0/lcd初始化void initialize_lcd().write_lcd_command(0x38);字符 _delaym

11、s(1);write_lcd_command(0x01);delayms(1);write_lcd_command(0x06);delayms(1);write_lcd_command(0x0c);delayms(1);dl=1:8/清屏位，n=1:双行显示，f=0:5*7点阵字符进入模式，屏幕不动，字符后移显示屏开，光标不显示不闪烁/显示字符串函数void show_string(uchar x,uchar y,uchar *s).uchar i=0;/设置显示起始位置/首行第一个地址0x80,/第二行第一个地址if(y=0) write_lcd_command(0x80|x);if(y=1

12、) write_lcd_command(0xc0|x);0x80+0x40,即从 0xc0开始/输出字符串for(i=0;i16;i+)write_lcd_data(si); 一 一主程序/*15和2628 (in0in7): 8路模拟量输入端。8、14、15和1721: 8位数字量输出端。22 (al6：地址锁存允许信号，输入，高电平有效。6 (start： a/d转换启动脉冲输入端，输入一个正脉冲(至少 100ns宽)使 其启动(脉冲上升沿使0809复位，下降沿启动a/d转换)。7 (eoc： a/d转换结束信号，输出，当a/d转换结束时，此端输出一个高电 平(转换期间一直为低电平)。9

13、(ob：数据输出允许信号，输入，高电平有效。当a/d转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。10 (clk：时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于 640khz11 (vcc):主电源输入端。12 (vref(+)和16 (vref(-):参考电压输入端13 (gnd：地。2325 (add_a,add_b,add_c3位地址输入线，用于选通 8路模拟输入中的一 路*/#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit clk=p2a4;sbit st=p2a5;sbit eoc=p2a7；sbi

14、t oe=p1a7；sbit add_a=p1a0；/ad0808 的输入控制引脚sbit add_b=pw1；sbit add_c=p1a2;sbit s0=p1a3;sbit s1=p1a4;uchar *display1=wellcome to use!; uchar *display2=author:chufuhua;uchar *display3=current voltage ;uchar *display4= v is 0.000v ;uchar ad_data,zs,x1,x2,x3,x4;uchar t0num=0;bit sim=1;/函数声明void delayms(uc

15、har);void write_lcd_command(uchar);void write_lcd_data(uchar);void initialize_lcd();void show_string(uchar,uchar,uchar);/启动ad转换程序void ad_convert() .st=0;clk=0;delayms(1);st=1;clk=1;delayms(1);st=0;clk=0;while(eoc=0)clk=1;delayms(1);clk=0;delayms(1);oe=1;ad_data=p3;oe=0;void change()double value;电压值整

16、数/小数小数第3位uint xs;value=ad_data*0.0196078;/zs=(uchar)value;/xs=(uint)(value-zs)*1000);x3=xs%10;/x2=xs/10%10;/小数第 2 位x1=xs/100;/小数第 1 位void write_sfm(uchar add,uchar dat) / 转字符串函数.whte_lcd_command(0x80+0x40+add);write_lcd_data(0x30+dat); 一 一void timer0() interrupt 1 th0=(65536-50000)/256;/ 定时 50mstl0=

17、(65536-50000)%256;t0num+;if(t0num=20)/50ms*20=1s进行一次转换t0num=0;sim=1; void main()initialize_lcd();show_string(0,0,*display1);show_string(0,1,*display2);delayms(250);delayms(250);delayms(250);show_string(0,0,*display3);show_string(0,1,*display4);delayms(250);delayms(250);delayms(250);tmod=0x01;th0=(65

18、536-50000)/256;tl0=(65536-50000)%256;ea=1;et0=1;tr0=1;while(1)/初始化lcd/显示wellcome to use!/显示author:chufuhua/显示current voltage/显示v is 0.000v /定时器0工作方式1/定时50ms/开总中断/开定时器0中断/启动定时器0if(s0=0&s1=0)/add_a=0;add_b=0; add_c=0;x4=0;else if(s0=0&s1=1)add_a=1;add_b=0;add_c=0; x4=1;else if(s0=1&s1=0)add_a=0;add_b=

19、1;add_c=0; x4=2; else add_a=1;add_b=1;add_c=0;x4=3;write_sfm(9,zs); write_sfm(11,x1); write_sfm(12,x2);write_sfm(13,x3); write_sfm(3,x4);路径选择由开关s0,s1设置if(sim=1) ad_convert(); change(); sim=0;第五章系统调试当按键s0=1, s0=0是ad0808的in3模拟输入端选通(s0, s1控制ad0808的地址输入线，地址输入线控制 ad0808的模拟输入端口 1n0in7),当前电压值 进入ad0808将模拟信号

20、转换成数字信号经过 ou础输出，单片机的p3 将数据 接收然后转换成lcd1602的显示码，通过lcd1602夜晶屏幕进行显示。如图5.1所示。液晶屏幕显示当前流通的电压值。图5.2所示是选通的in0时的当前电压current voltageis 1.941ua uihoe7-3wl5pl：itsuksfctktal2ro.owdfl po.tfadi fa.2/ad2po用依加i fosiwd 口 po.nio fci.7zad7p2.6w pz.ifaflf2-zta1df2.4*i2 p2.wai f2jci/a1* f2.7/a15.p3j0urxdp3.1hxd; r -： / vt修旃诃电力嘲pb.cjt1p3 affffiat69c51f 白j 97p2amp2.1/w p2sm10 pz.5zft11 p2.4w12 p2.sw13 p2*a14p2ztt1 百current uolta9eu0 is 2.549uatagm51l2ij*tasrtf_q 券：羯*暮x r f a -e fppfppff,52lzr3?4unclk 1仃ec mt 4 ul atsoc-51pjwp国&psaj晒 fs.sxirmpa.flnu f3jwt1f3.0,!wrp3 7/rf皿 |e 口c 7bclock startino iniim4