基于5单片机的数字电压表课程设计

1摘要随着微电子技术的不断发展，微处理器芯片的集成程度越来越高，单片机已可以在一块芯片上同时集成CPU、存储器、定时器／计数电路，这就很容易将计算机技术与测量控制技术结合，组成智能化测量控制系统。数字电压表(DigitalVoltmeter)简称DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量(直流输入电压)转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。与此同时，由DVM扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表，也把电量及非电量测量技术提高到崭新水平。本章重点介绍单片A/D转换器以及由它们构成的基于单片机的数字电压表的工。2燕山大学里仁学院课程设计-51单片机 31.1数字电压表的实现原理2.2数字电压表的设计要求D管显示路数,8路分别为1~8。要求测量的最小分辨率为0.02V。42.1AT89C51引脚及功能介绍一种精简版本。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XTAL1XTAL2RSTENALEEAP.0P1.1P.6P.7AT89C51P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD9123456785要功能特性XTAL1(19引脚)：片内振荡器反相放大器和时钟发生器电路的输入端。XTAL相放大器的输出端。6在振荡器运行时，有两个机器周期(24个振荡周期)以上的高电平出现在此引脚时，将为外部程序存储器访问允许控制端。当它为高电平时，单片机读片内程序存储器，在PC值超过0FFFH后将自动转向外部程序存储器。当它为低电平时，只限定在外部程序存储址锁存在外接的地址锁存器，然后再作为数据端口。为该引脚的第二功能，在对片外存储器编程时，此引脚为编程脉冲输入端。片外程序存储器的读选通信号。在单片机读片外程序存储器时，此引脚输出脉冲的负跳沿作为读片外程序存储器的选通信号。以吸收电流的方式驱动八个LSTTL负载电路。通常在使用时外接上拉电阻，用来驱动多据总线，不需要外接上拉电阻。时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。对内部Flash程序存储器编程时，接7脚还用于专门的第二功能。端口置1时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。2.2ADC0808引脚及功能介绍位模拟量地址锁存译码器和一个三态数据输出锁存器组成；+5V单电源供电，转化时ALE电平有效。EOC电平有效。8ADC0808采用逐次比较的方法完成A/D转换，由单一的+5V电源供电。片内带有锁存E模拟输入通道的选择可以相对于转换开始操作独立地进行(当然，不能在转换过程中进行)，然而通常是把通道选择和启动转换结合起来完成(因为ADC0808/0809的时间特性允通道的选择可有两种方法，一种是通过地址总线选择，一种是通过数据总线选择。钟周期的延迟，要设法使它不致产生虚假的中断请求。为此，最好利用EOC上升沿产生中断请求，而不是靠高电平产生中断请求。92.3MAX7219引脚及功能介绍MAX7219/MAX7221是一种集成化的串行输入/输出共阴极显示驱动器,它连接微处理器D与SPI™、QSPI™以及MICROWIRE™相兼容，同时它有限制回转电流的段驱动来减少EMI 寻址在更新时不需要改写所有的显示。MAX7219/MAX7221同样允许用户对每一个数据选ASEGASEGGDP7：段驱动和小数点驱动。(5)DIN：串行数据输入端口。在时钟上升沿时数据被载入内部的16位寄存器。DIGX1功能特点(3)数字的译码与非译码选择亮度的数字和模拟控制(9)SPI,QSPI,MICROWIRE串行接口(MAX7221)MAX7129是SPI总线驱动方式。它不仅要向寄存器写入控制字，还需要读取相应寄存D位D16，最后是D0，因此，在程序发送时必须先送高位数据，在循环移位。工作时序图2.4矩阵键盘键盘是单片机常用输入设备，在按键数量较多时，为了节省I/O口等单片机资源，一般采取扫描的方式来识别到底是哪一个键被按下。即通过确定被按下的键处在哪一行哪一列来确定该键的位置，获取键值以启动相应的功能程序。在本设计中中，矩阵键盘的四行依次接到单片机的P1.0~P1.3，四列依次接到单片机查找哪个按键被按下的方法：使用逐行扫描法，一个一个地查找。2.5LED数码管显示码管接口简介LED的段码端口A~GDP分别接至MAX7219的A~GDP口，位选端1~4分别接至3.1设计思路多路数字电压表应用系统硬件电路由单片机、A/D转换器、数码管显示电路、显示驱3.2仿真电路图3.3设计过程简易数字电压测量电路由A/D转换、数据处理及显示控制等组成。电路原理图见附录参考文献lJ，程设计指导[J].北京航空航天大学出版社，2007，[4]余锡存曹国华.单片机原理及接口技术[M].陕西:西安电子科技大学出版社,2000.7[6]柴钰.单片机原理和应用[M].西安电子科技大学出版社.2心得与体会经过两周的努力工作，终于完成了自己的单片机课程设计。虽说忙碌了点，但我觉得这样的生活充实且有成就感，当然，也获益匪浅。通过本次的课程设计，充分意识到自己所学的东西还是非常有限的，不过通过设计，还是学到了一些书本上没有学到的东西，为自己以后的学习起了很大的帮助。就我个人知道自己的设计的对象的基本功能和核心器件的适用及其作用，只要把握住这些主要方面，一些小问题都将围绕着这些主要问题而逐步得到解决。同时我也懂得，在整个设计意志坚定，克服自己的畏难情绪,这样才能将事情做好，才能干出一番成就。#include<reg52.h>#defineuintunsignedint#defineucharunsignedchar#defineDecode_mode0x09//译码控制寄存器#defineIntensity0x0A//亮度控制寄存器#defineScan_limit0x0B//扫描界限寄存器#defineShut_down0x0C//关段模式寄存器#defineDisplay_test0x0F//测试控制寄存器sbitDIN=P3^0;sbitLOAD=P3^1;sbitCLK=P3^3;sbitADDA=P2^0;sbitADDB=P2^1;sbitADDC=P2^2;sbitALE=P2^3;sbitEOC=P2^4;sbitCLOCK=P2^5;sbitOE=P2^6;uintnum=0,num1=0,k;voiddelay(uintz)//延时{uintx,y;for(x=110;x>0;x--)for(y=z;y>0;y--);}{TMOD=0x01;TH0=(65536-200)/256;TL0=(65536-200)%256;TR0=1;EA=1;ET0=1;}voidselect_ch(uchara)//通道选择{switcha{case1:ADDC=0,ADDB=0,ADDA=0;break;case2:ADDC=0,ADDB=0,ADDA=1;break;case3:ADDC=0,ADDB=1,ADDA=0;break;case4:ADDC=0,ADDB=1,ADDA=1;break;case5:ADDC=1,ADDB=0,ADDA=0;break;case6:ADDC=1,ADDB=0,ADDA=1;break;case7:ADDC=1,ADDB=1,ADDA=0;break;case8:ADDC=1,ADDB=1,ADDA=1;break;}}uintadc()//模数转换{ALE=0;ALE=1;ALE=0;while(EOC==0);OE=1;num=P0;OE=0;num=num*500.0/255;returnnum;}uintkeyscan(){uchari,temp;for(i=0;i<4;i++){P1=~(1<<i);temp=P1;temp=0xf0&temp;while(temp!=0xf0){delay(5);temp=P1;temp=0xf0&temp;while(temp!=0xf0){temp=P1;switch(temp&0xf0){case0xe0:k=1+i*4;break;case0xd0:k=2+i*4;break;case0xb0:k=3+i*4;break;case0x70:k=4+i*4;break;}while(temp!=0xf0){temp=P1;temp=0xf0&P1;}}}}returnk;}voidwrite7219(ucharadd,uchardat)//7219{uchari;LOAD=0;for(i=0;i<8;i++){CLK=0;ifadd0x80)DIN=1;DIN=0;add<<=1;CLK=1;}for(i=0;i<8;i++){CLK=0;ifdat0x80)DIN=1;DIN=0;dat<<=1;CLK=1;}LOAD=1;}voidinit初始化{write7219(Shut_down,0x01);//开启正常工作模式write7219(Display_test,0x00);//选择工作模式write7219(Decode_mode,0xff);//选用全译码模式write7219(Scan_limit,0x03);//4个数码管选中write7219(Intensity,0x08);//初始亮度}voidclear19{uchari;for(i=1;i<4;i++){write7219(i,0x7f);}}vo