畢業(yè)設(shè)計(jì)---簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)題目　四、簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì) </p><p><b>　　任 務(wù) 書(shū)</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　根據(jù)8051單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)本文提出以MCS-51單片機(jī)為核心的電壓測(cè)量系統(tǒng)。該系統(tǒng)以8051和ADC0809核心內(nèi)件，能夠在單片機(jī)

2、的控制下監(jiān)測(cè)八路的輸入電壓值，用8位串行A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行0-5V量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換，并且測(cè)量的電壓值可通過(guò)三位數(shù)碼管顯示同時(shí)用一位數(shù)碼管顯示選擇通道。整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中主要采用了模塊化的設(shè)計(jì)方法，完成了硬件電路的設(shè)計(jì)及軟件程序的編寫(xiě)，還詳細(xì)的給出了相關(guān)的硬件框圖和軟件流程圖，通過(guò)最終硬件電路的調(diào)試，使該系統(tǒng)能夠在要求的條件下達(dá)到正常的測(cè)量及顯示功能。單片機(jī)8051是整個(gè)系統(tǒng)的核心，實(shí)現(xiàn)輸入端的分路選擇，模數(shù)轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)的處理及在數(shù)碼管上數(shù)據(jù)的

3、顯示等功能。正文著重給出了軟硬件系統(tǒng)的各部分電路，介紹了該系統(tǒng)的工作原理，MCS-51單片機(jī)特點(diǎn)，8051的功能和應(yīng)用，ADC0809的功能和應(yīng)用等。</p><p>　　關(guān)鍵詞：MCS-51單片機(jī)；8051 ；ADC0809；數(shù)碼管</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 硬件設(shè)計(jì)1&l

4、t;/b></p><p>　　1.1 單片機(jī)件簡(jiǎn)介1</p><p>　　1.1.1 8031芯片1</p><p>　　1.1.2 8051芯片1</p><p>　　1.1.3 8751芯片1</p><p>　　1.2 8051單片機(jī)簡(jiǎn)介2</p><p>　　

5、1.2.1 中央處理器2</p><p>　　1.2.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)2</p><p>　　1.2.3 程序存儲(chǔ)器(ROM)3</p><p>　　1.2.4 定時(shí)/計(jì)數(shù)器(ROM)3</p><p>　　1.2.5 并行輸入輸出(I/O)口3</p><p>　　1.2.6 全雙工串行

6、口3</p><p>　　1.2.7 中斷系統(tǒng)3</p><p>　　1.2.8 時(shí)鐘電路3</p><p>　　1.3 引腳極其功能4</p><p>　　1.3.1 電源引腳Vcc和Vss4</p><p>　　1.3.2 外接晶振引腳XTAL1和XTAL24</p><p

7、>　　1.3.3 控制信號(hào)或與其它電源復(fù)用引腳4</p><p>　　1.3.4 輸入/輸出（I/O）引腳P口5</p><p>　　1.4 ADC0809芯片簡(jiǎn)介6</p><p>　　1.4.1 主要特性7</p><p>　　1.4.2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)7</p><p>　　1.4.3 外部

8、特性（引腳功能）7</p><p>　　1.5 8051中斷系統(tǒng)8</p><p>　　1.5.1 8051單片機(jī)中斷系統(tǒng)中的五個(gè)中斷源8</p><p>　　1.5.2 8051中斷系統(tǒng)的4個(gè)特殊功能寄存器9</p><p>　　1.5.3 中斷的優(yōu)先排隊(duì)與嵌套9</p><p>　　1.5.4

9、 MCS-51中斷系統(tǒng)的初始化9</p><p>　　1.5.5 各中斷源與之對(duì)應(yīng)的中斷服務(wù)程序矢量地址如圖示9</p><p>　　1.5.6 LED工作原理10</p><p>　　1.6 數(shù)字電壓表的原理結(jié)構(gòu)12</p><p>　　1.6.1 數(shù)據(jù)采集接口電路12</p><p>　　1.6

10、.2 LED顯示電路12</p><p>　　2 軟件設(shè)計(jì)13</p><p>　　2.1 流程圖13</p><p>　　2.2 程序設(shè)計(jì)17</p><p>　　3 設(shè)計(jì)總結(jié)18</p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)19</p><p>　　附 錄 A20</

11、p><p>　　附 錄 B23</p><p>　　附 錄 C24</p><p><b>　　1 硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1.1 單片機(jī)件簡(jiǎn)介</p><p>　　MCS51系列單片機(jī)包括三個(gè)基本型8031、8051、8751</p><p>　

12、　1.1.1 8031芯片</p><p>　　8031內(nèi)部包括一個(gè)8位CPU、128個(gè)字節(jié)RAM，21個(gè)特殊功能寄存器（SFR）、4個(gè)8位并行I/O口、1個(gè)全雙工串行口、2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，但片內(nèi)無(wú)程序存儲(chǔ)器，需外擴(kuò)EPROM芯片。</p><p>　　1.1.2 8051芯片</p><p>　　8051是在8031的基礎(chǔ)上，片內(nèi)集成有4K ROM，作

13、為程序存儲(chǔ)器，是一個(gè)程序不超過(guò)4K字節(jié)的小系統(tǒng)。ROM內(nèi)的程序是公司制作芯片時(shí)，代為用戶燒制的，出廠的8051都是含有特殊用途的單片機(jī)。所以8051適合與應(yīng)用在程序已定，且批量大的單片機(jī)產(chǎn)品中。</p><p>　　1.1.3 8751芯片</p><p>　　8751是在8031基礎(chǔ)上，增加了4K字節(jié)的EPROM，它構(gòu)成了一個(gè)程序小于4KB的小系統(tǒng)。用戶可以將程序固化在EPROM中，可

14、以反復(fù)修改程序。但其價(jià)格相對(duì)8031較貴。8031外擴(kuò)一片4KB EPROM的就相當(dāng)與8751，它的最大優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展，能裝入片內(nèi)的外圍接口電路也可以是大規(guī)模的。</p><p>　　下圖是MCS-51系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：</p><p>　　圖1.1 MCS-51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　圖1.2 MCS-51內(nèi)部

15、結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　1.2 8051單片機(jī)簡(jiǎn)介</p><p>　　8051單片機(jī)是把那些作為控制應(yīng)用所必需的基本內(nèi)容都集成在一個(gè)尺寸有限的集成電路芯片上[2]。如果按功能劃分，它由如下功能部件組成，即中央處理器、程序存儲(chǔ)器(ROM)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、并行接口、串行接口、中斷系統(tǒng)和時(shí)種電路，其基本結(jié)構(gòu)依舊是CPU加上外圍芯片的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式。但對(duì)各種功能部件的

16、控制是采用特殊功能寄存器的集中控制方式。</p><p>　　1.2.1 中央處理器</p><p>　　中央處理器(CPU)是整個(gè)單片機(jī)的核心部件，是8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼，CPU負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個(gè)單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運(yùn)算和控制輸入輸出功能等操作。</p><p>　　1.2.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)</p>

17、<p>　　8051內(nèi)部有128個(gè)8位用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和128個(gè)專用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶只能訪問(wèn)，而不能用于存放用戶數(shù)據(jù)，所以，用戶能使用的RAM只有128個(gè)，可存放讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)，運(yùn)算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。</p><p>　　1.2.3 程序存儲(chǔ)器(ROM)</p><p>　　8051共有4096個(gè)8位掩膜ROM，用

18、于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)或表格。</p><p>　　1.2.4 定時(shí)/計(jì)數(shù)器(ROM)</p><p>　　8051有兩個(gè)16位的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)產(chǎn)生中斷用于控制程序轉(zhuǎn)向。</p><p>　　1.2.5 并行輸入輸出(I/O)口</p><p>　　8051共有4組8位I/O口(P0、 P1、P2或P3)，用于對(duì)外

19、部數(shù)據(jù)的傳輸。</p><p>　　1.2.6 全雙工串行口</p><p>　　8051內(nèi)置一個(gè)全雙工串行通信口，用于與其它設(shè)備間的串行數(shù)據(jù)傳送，該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器，也可以當(dāng)同步移位器使用。</p><p>　　1.2.7 中斷系統(tǒng)</p><p>　　8051具備較完善的中斷功能，有兩個(gè)外中斷、兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷和一個(gè)

20、串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有2級(jí)的優(yōu)先級(jí)別選擇。</p><p>　　1.2.8 時(shí)鐘電路</p><p>　　8051內(nèi)置最高頻率達(dá)12MHz的時(shí)鐘電路，用于產(chǎn)生整個(gè)單片機(jī)運(yùn)行的脈沖時(shí)序但8051單片機(jī)需外置振蕩電容。</p><p>　　由上可見(jiàn)，8051單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)具有功能部件種類全，功能強(qiáng)等特點(diǎn)。特別值得一提的是該單片機(jī)CPU中的位處理器，它

21、實(shí)際上是一個(gè)完整的1位微計(jì)算機(jī)，這個(gè)一位微計(jì)算機(jī)有自己的CPU、位寄存器、I/O口和指令集。1位機(jī)在開(kāi)關(guān)決策、邏輯電路仿真、過(guò)程控制方面非常有效；而8位機(jī)在數(shù)據(jù)采集，運(yùn)算處理方面有明顯的長(zhǎng)處。MCS-51單片機(jī)中8位機(jī)和1位機(jī)的硬件資源復(fù)合在一起，二者相輔相承，它是單片機(jī)技術(shù)上的一個(gè)突破，這也是MCS-51單片機(jī)在設(shè)計(jì)的精美之處。</p><p>　　1.3 引腳極其功能</p><p>

22、;　　圖1.3 80C51的管腳圖</p><p>　　MCS—51系列單片機(jī)的40個(gè)引腳中有2個(gè)專用于主電源引腳，2個(gè)外接晶振的引腳，4個(gè)控制或與其它電源復(fù)用的引腳，以及32條輸入輸出I/O引腳。</p><p>　　下面按引腳功能分為4個(gè)部分?jǐn)⑹鰝€(gè)引腳的功能。</p><p>　　1.3.1 電源引腳Vcc和Vss</p><p>　

23、　Vcc（40腳）：接+5V電源正端。</p><p>　　Vss（20腳）：接+5V電源正端。</p><p>　　1.3.2 外接晶振引腳XTAL1和XTAL2</p><p>　　XTAL1（19腳）：接外部石英晶體的一端。在單片機(jī)內(nèi)部，它是一個(gè)反相放大器的輸入端，這個(gè)放大器構(gòu)成采用外部時(shí)鐘時(shí)，對(duì)于HMOS單片機(jī)，該引腳接地；對(duì)于CHOMS單片機(jī)，該引腳作為

24、外部振蕩信號(hào)的輸入端。</p><p>　　XTAL2（18腳）：接外部晶體的另一端。在單片機(jī)內(nèi)部，接至片內(nèi)振蕩器的反相放大器的輸出端。當(dāng)采用外部時(shí)鐘時(shí)，對(duì)于HMOS單片機(jī)，該引腳作為外部振蕩信號(hào)的輸入端。對(duì)于CHMOS芯片，該引腳懸空不接。</p><p>　　1.3.3 控制信號(hào)或與其它電源復(fù)用引腳</p><p>　　控制信號(hào)或與其它電源復(fù)用引腳有RST/V

25、PD、ALE/P、PSEN和EA/VPP等4種形式。</p><p>　　1、RST/VPD（9腳）：RST即為RESET，VPD為備用電源，所以該引腳為單片機(jī)的上電復(fù)位或掉電保護(hù)端。當(dāng)單片機(jī)振蕩器工作時(shí)，該引腳上出現(xiàn)持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平，就可實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作，使單片機(jī)復(fù)位到初始狀態(tài)。當(dāng)VCC發(fā)生故障，降低到低電平規(guī)定值或掉電時(shí)，該引腳可接上備用電源VPD（+5V）為內(nèi)部RAM供電，以保證RAM中的數(shù)據(jù)不丟失。&

26、lt;/p><p>　　圖1.4 上電自動(dòng)復(fù)位 圖1.5 手動(dòng)復(fù)位電路 圖1.6 內(nèi)部時(shí)鐘方式 圖1.7 外部時(shí)鐘方式</p><p>　　2、ALE/ P （30腳）：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（允許地址鎖存信號(hào)）以每機(jī)器周期兩次的信號(hào)輸出，用于鎖存出現(xiàn)在P0口的低</p><p>　　3、PSEN(29腳):片外程序存儲(chǔ)器讀選通輸出端,低電平有效。當(dāng)從外

27、部程序存儲(chǔ)器讀取指令或常數(shù)期間，每個(gè)機(jī)器周期PESN兩次有效，以通過(guò)數(shù)據(jù)總線口讀回指令或常數(shù)。當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器期間，PESN信號(hào)將不出現(xiàn)。</p><p>　　4、EA/Vpp（31腳）：EA為訪問(wèn)外部程序儲(chǔ)器控制信號(hào)，低電平有效。當(dāng)EA端保持高電平時(shí)，單片機(jī)訪問(wèn)片內(nèi)程序存儲(chǔ)器4KB（MS—52子系列為8KB）。若超出該范圍時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)去執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器的程序。當(dāng)EA端保持低電平時(shí)，無(wú)論片內(nèi)有無(wú)程序存儲(chǔ)器，均

28、只訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器。對(duì)于片內(nèi)含有EPROM的單片機(jī)，在EPROM編程期間，該引腳用于接21V的編程電源Vpp。</p><p>　　1.3.4 輸入/輸出（I/O）引腳P口</p><p>　　1、P0口（39腳～22腳），P0.0～P0.7統(tǒng)稱為P0口。當(dāng)不接外部存儲(chǔ)器與不擴(kuò)展I/O接口時(shí)，它可作為準(zhǔn)雙向8位輸入/輸出接口。當(dāng)接有外部程序存儲(chǔ)器或擴(kuò)展I/O口時(shí)，P0口為地址/數(shù)據(jù)分時(shí)

29、復(fù)用口。它分時(shí)提供8位雙向數(shù)據(jù)總線。</p><p>　　對(duì)于片內(nèi)含有EPROM的單片機(jī)，當(dāng)EPROM編程時(shí)，從P0口輸入指令字節(jié)，而當(dāng)檢驗(yàn)程序時(shí)，則輸出指令字節(jié)。</p><p>　　2、P1口（1腳～8腳），P1.0～P1.7統(tǒng)稱為P1口，可作為準(zhǔn)雙向I/O接口使用。對(duì)于MCS—52子系列單片機(jī)，P1.0和P1.1還有第2功能：P1.0口用作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的計(jì)數(shù)脈沖輸入端T2；P1.

30、1用作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部控制端T2EX。對(duì)于EPROM編程和進(jìn)行程序校驗(yàn)時(shí)，P0口接收輸入的低8位地址。</p><p>　　3、P2口（21腳～28腳），P2.0～P2.7統(tǒng)稱為P2口，一般可作為準(zhǔn)雙向I/O接口。當(dāng)接有外部程序存儲(chǔ)器或擴(kuò)展I/O接口且尋址范圍超過(guò)256個(gè)字節(jié)時(shí)，P2口用于高8位地址總線送出高8位地址。對(duì)于EPROM編程和進(jìn)行程序校驗(yàn)時(shí)，P2口接收輸入的8位地址。</p>&l

31、t;p>　　4、P3口（10腳～17腳），P3.0～P3.7統(tǒng)稱為P3口。它為雙功能口，可以作為一般的準(zhǔn)雙向I/O接口，也可以將每1位用于第2功能，而且P3口的每一條引腳均可獨(dú)立定義為第1功能的輸入輸出或第2功能。P3口的第2功能見(jiàn)下表</p><p>　　表1.1 單片機(jī)P3.0管腳含義</p><p>　　綜上所述，MCS—51系列單片機(jī)的引腳作用可歸納為以下兩點(diǎn)：</p

32、><p>　　1、 單片機(jī)功能多，引腳數(shù)少，因而許多引腳具有第2功能；</p><p>　　2、 單片機(jī)對(duì)外呈3總線形式，由P2、P0口組成16位地址總線；由P0口分時(shí)復(fù)用作為數(shù)據(jù)總線。</p><p>　　1.4 ADC0809芯片簡(jiǎn)介</p><p>　　ADC0809是一種8路模擬輸入8路數(shù)字輸出的逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換器。目前在8位單片機(jī)

33、系統(tǒng)中有著廣泛的使用。ADC0809是采樣頻率為8位的、以逐次逼近原理進(jìn)行模—數(shù)轉(zhuǎn)換的器件。其內(nèi)部有一個(gè)8通道多路開(kāi)關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號(hào)，只選通8個(gè)單斷模擬輸入信號(hào)中的一個(gè)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。</p><p>　　1.4.1 主要特性</p><p>　　1、8路8位A／D轉(zhuǎn)換器，即分辨率8位。 2、具有轉(zhuǎn)換起停控制端。 3、轉(zhuǎn)換時(shí)間為100μs。</p>

34、<p>　　4、單個(gè)＋5V電源供電。5、模擬輸入電壓范圍0～＋5V，不需零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn)。 6、工作溫度范圍為-40～＋85攝氏度。 </p><p>　　7、低功耗，約15mW。</p><p>　　1.4.2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　ADC0809是CMOS單片型逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示，它由8位模擬開(kāi)關(guān)、地址鎖存與譯碼器、

35、比較器、8位開(kāi)關(guān)輸入A/D轉(zhuǎn)換器、逐次逼近。</p><p>　　1.4.3 外部特性（引腳功能）</p><p>　　ADC0809芯片有28條引腳，采用雙列直插式封裝，下面說(shuō)明各引腳功能。 1、IN0～I(xiàn)N7：8路模擬量輸入端。2、2-1～2-8：8位數(shù)字量輸出端。3、ADDA、ADDB、ADDC：3位地址輸入線，用于選通8路模擬輸入中的一路4、ALE：地址鎖存允許信號(hào)，輸入

36、，高電平有效。 5、START： A／D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)，輸入，高電平有效。 6、EOC： A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，輸出，當(dāng)A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸出一個(gè)高電平（轉(zhuǎn)換期間一直為低電平）。 7、OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)，輸入，高電平有效。當(dāng)A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸入一個(gè)高電平，才能打開(kāi)輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量。8、CLK：時(shí)鐘脈沖輸入端。要求時(shí)鐘頻率不高于640KHZ。 9、REF（+）、REF（-）：基準(zhǔn)電壓。 </p>

37、<p>　　0、Vcc：電源，單一＋5V，GND：地。</p><p>　　ADC0809的工作過(guò)程是：首先輸入3位地址，并使ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。此地址經(jīng)譯碼選通8路模擬輸入之一到比較器。START上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。下降沿啟動(dòng) A／D轉(zhuǎn)換，之后EOC輸出信號(hào)變低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行。直到A／D轉(zhuǎn)換完成，EOC變?yōu)楦唠娖剑甘続／D轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個(gè)信號(hào)可用作

38、中斷申請(qǐng)。當(dāng)OE輸入高電平 時(shí)，輸出三態(tài)門打開(kāi)，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。</p><p>　　表1.2 通道選擇表</p><p>　　1.5 8051中斷系統(tǒng)</p><p>　　1.5.1 8051單片機(jī)中斷系統(tǒng)中的五個(gè)中斷源</p><p>　　1、INT0：外部中斷0請(qǐng)求，低電平有效。</p><

39、p>　　2、INT1：外部中斷1請(qǐng)求，低電平有效。</p><p>　　3、T0：定時(shí)/計(jì)數(shù)器0溢出中斷請(qǐng)求。</p><p>　　4、T1：定時(shí)/計(jì)數(shù)器1溢出中斷請(qǐng)求。</p><p>　　5、TX/RX：串行口通信中斷請(qǐng)求，當(dāng)串行口完成一幀數(shù)據(jù)的發(fā)送或接受時(shí)，便請(qǐng)求中斷。</p><p>　　1.5.2 8051中斷系統(tǒng)的4個(gè)特殊

40、功能寄存器</p><p>　　1、定時(shí)計(jì)數(shù)控制器TCON</p><p>　　2、串行口控制器SCON</p><p>　　3、中斷允許控制器IE</p><p>　　4、中斷優(yōu)先控制器IP</p><p>　　1.5.3 中斷的優(yōu)先排隊(duì)與嵌套</p><p>　　1、中斷的優(yōu)先排隊(duì)。自然優(yōu)

41、先級(jí)排列由高到低的順序：外部中斷0、定時(shí)/計(jì)數(shù)器0溢出中斷、外部中斷1、定時(shí)/計(jì)數(shù)器1溢出中斷、串行口中斷。</p><p>　　2、中斷嵌套。CPU在響應(yīng)中斷時(shí)，先處理高級(jí)中斷，再處理低級(jí)中斷，若有多個(gè)同級(jí)中斷請(qǐng)求時(shí)，則按自然優(yōu)先級(jí)順序處理。</p><p>　　1.5.4 MCS-51中斷系統(tǒng)的初始化</p><p>　　1、設(shè)定所有中斷源的中斷優(yōu)先級(jí)；<

42、;/p><p>　　2、若為外部中斷，應(yīng)規(guī)定低電平出發(fā)還是邊沿出發(fā)方式；</p><p>　　3、開(kāi)相應(yīng)中斷源中斷。</p><p>　　1.5.5 各中斷源與之對(duì)應(yīng)的中斷服務(wù)程序矢量地址如圖示</p><p>　　表1.3 中斷源及對(duì)應(yīng)的矢量地址</p><p>　　1.5.6 LED工作原理</p>

43、<p>　　LED顯示是用發(fā)光二極管顯示字段的顯示器件，也可稱為數(shù)碼管，其外形結(jié)構(gòu)如圖所示，由圖可見(jiàn)它由8個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成，通過(guò)不同的組合可用來(lái)顯示0～9、A～F及小數(shù)點(diǎn)。</p><p>　　圖1.9 管腳配置 圖1.10 共陰極 圖1.11 共陽(yáng)極</p><p>　　LED顯示器分為共陰極和共陽(yáng)極，共陰極是將8個(gè)發(fā)光二極管陰極連接在一起作為公共端，而共陽(yáng)極是將

44、8個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極連接在一起作為公共端。如圖1.7.2所示，LED顯示器有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)顯示兩種方式，靜態(tài)顯示是將共陰極聯(lián)到一起接地，每位的顯示段（a-dp）分別與一個(gè)8位的鎖存器輸出相連。由于顯示的各位可以相互獨(dú)立，各位可以互相顯示，只要在該位的段選線上保持段選碼電平，該位就能保持相應(yīng)的顯示字符。并且由于各位由一個(gè)8位鎖存器控制段選線，故在同一時(shí)間內(nèi)每一位顯示的字符可以不同。這種方式占用鎖存器較多。動(dòng)態(tài)顯示是將所有位的段選線相應(yīng)的并聯(lián)在

45、一起，由一個(gè)8位的I/O口控制，形成段選線的多路復(fù)用。而各位的陰極分別由相應(yīng)的I/O口控制，實(shí)現(xiàn)各位的分時(shí)選通。要LED能夠顯示相應(yīng)的字符，就必須采用動(dòng)態(tài)掃描方式，只要每位顯示的時(shí)間足夠短，則可造成多位同時(shí)顯示的假象，達(dá)成顯示的目的。在數(shù)字電路中常常要把數(shù)據(jù)或運(yùn)算結(jié)果通過(guò)半導(dǎo)體數(shù)碼管、液晶數(shù)碼和熒光數(shù)碼管，用十進(jìn)制數(shù)顯示出來(lái)。</p><p>　　發(fā)光二極管的工作電壓為1.5V-3.0V，工作電流為己毫安到幾十毫

46、安，壽命很長(zhǎng)。半導(dǎo)體數(shù)碼管將十位數(shù)分成七個(gè)字段，每段為一個(gè)發(fā)光二極管，其字形結(jié)構(gòu)如圖1.7.2所示，選擇不同的字段發(fā)光，可顯示出不同的字型。共陽(yáng)極：把發(fā)光二極管的陽(yáng)極連在一起構(gòu)成共陽(yáng)極。使用時(shí)公共端接Vcc，當(dāng)某陽(yáng)極為低電平時(shí)，該發(fā)光二極管就導(dǎo)通發(fā)光。輸出一個(gè)段碼就可以控制LED顯示器的字型，表1.4給出了段碼與字型的關(guān)系，假定a、b、c、d、e、f、g、DP分別對(duì)應(yīng)D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7。</p>

47、<p>　　表1.4 段碼與字型的關(guān)系</p><p>　　1.6 數(shù)字電壓表的原理結(jié)構(gòu)</p><p>　　1.6.1 數(shù)據(jù)采集接口電路</p><p>　　圖1.12 數(shù)據(jù)采集接口電路</p><p>　　1.6.2 LED顯示電路</p><p>　　圖1.13 數(shù)碼管顯示電路</p

48、><p><b>　　2 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1 流程圖 </p><p><b>　　DELAY子程序：</b></p><p>　　圖2.1 DELAY子程序流程圖 </p

49、><p><b>　　GETAD子程序：</b></p><p>　　圖2.2 GETAD子程序</p><p><b>　　電壓變換子程序：</b></p><p>　　圖2.3 變換電壓變換子程序流程圖</p><p><b>　　主程序流程圖：</b&g

50、t;</p><p>　　圖2.4 主程序流程圖</p><p><b>　　2.2 程序設(shè)計(jì)</b></p><p>　　系統(tǒng)工作原理：當(dāng)從表筆給ADC0809輸入一個(gè)0V－5.0V的電壓值，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后輸出一個(gè)八位二進(jìn)制數(shù)，并將數(shù)值傳入8051芯片內(nèi)在經(jīng)2803芯片在數(shù)碼管顯示出電壓值。</p><p><

51、b>　　中斷服務(wù)程序：</b></p><p><b>　　CH_TRANS:</b></p><p>　　MOV TH0,#03CH</p><p>　　MOV TL0,#0B0H</p><p>　　DJNZBEISHU,T0_OUT</p><p>　　MOVBEIS

52、HU,#40</p><p>　　LCALLGETAD</p><p><b>　　RETI</b></p><p><b>　　拆分：</b></p><p>　　XS_CHAIFEN:</p><p>　　MOV A,DIS_BUF</p><p&

53、gt;<b>　　MOV B,#10</b></p><p><b>　　DIV AB</b></p><p><b>　　MOV 31H,A</b></p><p>　　MOV 30H,B </p><p><b>　　RET</b><

54、/p><p><b>　　變換電壓子程序：</b></p><p><b>　　CONVERT:</b></p><p>　　MOVA,AD_BUF</p><p>　　MOVCF_B_H,B</p><p>　　MOVCF_B_L,A</p><

55、p>　　MOVCF_C_H,#27H</p><p>　　MOVCF_C_L,#10H ;10000</p><p>　　LCALLDIV16</p><p>　　MOVDIS_BUF2,CF_S_L</p><p>　　MOVCF_B_H,CF_Y_H</p><p>　　M

56、OVCF_B_L,CF_Y_L</p><p>　　MOVCF_C_H,#00H</p><p>　　MOVCF_C_L,#64H ;100</p><p>　　LCALLDIV16</p><p>　　MOVDIS_BUF1,CF_S_L</p><p><b>　　

57、RET</b></p><p><b>　　3 設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　通過(guò)三周的課程設(shè)計(jì)，使我深刻地認(rèn)識(shí)到學(xué)好專業(yè)知識(shí)的重要性，加深了對(duì)單片機(jī)理論的理解，也理解了理論聯(lián)系實(shí)際的含義，并且檢驗(yàn)了自己在大二下學(xué)期學(xué)習(xí)的單片機(jī)知識(shí)。也使我認(rèn)識(shí)到我對(duì)單片機(jī)方面的知識(shí)了解太少，對(duì)于書(shū)本上的很多知識(shí)還不能靈活運(yùn)用，有很多我們需要掌握的知識(shí)在等著我去學(xué)

58、習(xí)，雖然在這次設(shè)計(jì)中對(duì)于知識(shí)的運(yùn)用和銜接還不夠熟練，我會(huì)在以后的學(xué)習(xí)生活中彌補(bǔ)我的不足。本次的設(shè)計(jì)使我從中學(xué)到了一些很重要的東西，那就是如何從理論到實(shí)踐的轉(zhuǎn)化，怎樣將我所學(xué)到的知識(shí)很好地應(yīng)用到實(shí)際生活當(dāng)中去。這個(gè)課題雖然看似很簡(jiǎn)單，但是實(shí)際上挺難，對(duì)我們的實(shí)際動(dòng)手能力是一個(gè)相當(dāng)大的考驗(yàn)，這也對(duì)我們今后的工作敲響了警鐘：掌握基礎(chǔ)知識(shí)，且不能眼高手低。</p><p>　　這三周的課程設(shè)計(jì)是對(duì)過(guò)去所學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)提高和

59、擴(kuò)充的過(guò)程，為今后的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。在大學(xué)的課堂的學(xué)習(xí)只是在給我們灌輸專業(yè)知識(shí)，而我們應(yīng)把所學(xué)的用到我們現(xiàn)實(shí)的生活中去，此次的簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)給我奠定了一個(gè)實(shí)踐基礎(chǔ)，我會(huì)在以后的學(xué)習(xí)、生活中磨練自己，更好地處理所遇到的問(wèn)題，使自己適應(yīng)于以后的競(jìng)爭(zhēng)。</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 張有德.單片微型機(jī)原理、應(yīng)用與

60、實(shí)驗(yàn).上海：復(fù)旦大學(xué)出版社，2000. </p><p>　　[2] 何立民.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì).北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2000.</p><p>　　[3] 李光飛.單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)例指導(dǎo).北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2004.</p><p>　　[4] 雷思孝,馮育長(zhǎng).單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及工程應(yīng)用.西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2005.</p&g

61、t;<p>　　[5] 張俊謨.單片機(jī)中級(jí)教程原理與應(yīng)用. 北京:北京航空航天大學(xué)出版社，2002.</p><p><b>　　附 錄 A</b></p><p><b>　　程序清單：</b></p><p>　　WEI EQU80H</p><p>　　ADC

62、H1 EQU 70H</p><p>　　DUAN EQU0CH</p><p>　　DPH_BUFDATA38H;DPH緩沖</p><p>　　DISCNT DATA39H ;用于顯示計(jì)數(shù)</p><p>　　WEI_BUF DATA40H ;位掃描暫存</p>&

63、lt;p>　　AD_CNT DATA41H ;用于通道計(jì)數(shù)</p><p>　　AD_BUF DATA42H ;用于轉(zhuǎn)換值暫存</p><p>　　DIS_BUF1DATA43H</p><p>　　DIS_BUF2DATA44H</p><p>　　CF_B_H DATA45H</p&g

64、t;<p>　　CF_B_L DATA46H</p><p>　　CF_C_H DATA47H</p><p>　　CF_C_L DATA48H</p><p>　　CF_S_H DATA49H</p><p>　　CF_S_L DATA4AH</p><p>　　CF_Y_

65、H DATA4BH</p><p>　　CF_Y_L DATA4CH</p><p>　　DIG0 DATA30H</p><p>　　DIG1 DATA31H</p><p>　　DIG2 DATA32H</p><p>　　DIG3 DATA33H</p&

66、gt;<p>　　RUNLEDBITP1.2 ;端口定義</p><p><b>　　ORG0000H</b></p><p><b>　　LJMPMAIN</b></p><p>　　ORG 000BH</p><p>　　LJMPCH_TRANS

67、</p><p><b>　　ORG0100H</b></p><p><b>　　MAIN:</b></p><p>　　MOV DIS_BUF1 ,#88</p><p>　　MOV DIS_BUF2,#88</p><p>　　LCALLCHAIFE

68、N</p><p>　　MOVDPL,#00H</p><p>　　MOVDPH,#WEI</p><p>　　MOVA,#0FFH</p><p>　　MOVX@DPTR,A</p><p>　　MOV TMOD,#01H ;啟動(dòng)t0定時(shí)器F方式1，產(chǎn)生50毫秒定時(shí)</p><

69、;p>　　MOV TH0,#03CH</p><p>　　MOV TL0,#0B0H</p><p>　　MOV BEISHU,#40 ;定時(shí)時(shí)間是2s。</p><p>　　MOV DPH_BUF,#ADCH1</p><p>　　MOVAD_CNT, #8</p><p><b

70、>　　M_LOP:</b></p><p>　　LCALLDIS8</p><p>　　LJMP M_LOP</p><p>　　CH_TRANS: ;中斷子程序</p><p>　　MOV TH0,#03CH ;賦初值</p>

71、<p>　　MOV TL0,#0B0H</p><p>　　DJNZBEISHU,T0_OUT</p><p>　　MOVBEISHU,#40 ;倍數(shù)</p><p>　　LCALLGETAD</p><p><b>　　RETI</b></p><p>

72、<b>　　GETAD:</b></p><p>　　MOVDPH,DPH_BUF ;讀入數(shù)值</p><p>　　MOVXA,@DPTR</p><p>　　MOVAD_BUF,A</p><p>　　LCALLCONVERT</p><p>　　INCDPH_BUF

73、</p><p>　　DJNZAD_CNT, GETAD_NEXT</p><p>　　MOVDPH_BUF,#ADCH1</p><p>　　MOVAD_CNT, #8</p><p>　　GETAD_NEXT:</p><p><b>　　RET</b></p>&l

74、t;p><b>　　CONVERT:</b></p><p>　　MOVA,AD_BUF ;變換電壓子程序</p><p>　　MOVCF_B_H,B</p><p>　　MOVCF_B_L,A</p><p>　　MOVCF_C_H,#27H</p><p

75、>　　MOVCF_C_L,#10H ;10000</p><p>　　LCALLDIV16</p><p>　　MOVDIS_BUF2,CF_S_L ;高位給前兩個(gè)顯示管</p><p>　　MOVCF_B_H,CF_Y_H </p><p>　　MOVCF_B_L,CF_Y_L</p

76、><p>　　MOVCF_C_H,#00H</p><p>　　MOVCF_C_L,#64H ;100</p><p>　　LCALLDIV16</p><p>　　MOVDIS_BUF1,CF_S_L ;高位給前后兩個(gè)顯示管</p><p><b>　　RET</b><

77、/p><p><b>　　DIV16:</b></p><p>　　MOVB， #2</p><p><b>　　MUL AB</b></p><p>　　MOV A, B</p><p>　　MOV B, #100</p><p&g

78、t;<b>　　DIV AB</b></p><p><b>　　RET</b></p><p>　　DELAY:MOV R7, #0FH</p><p>　　DL1:MOVR6,#0FFH</p><p>　　DL2:DJNZR6,DL2</p>&

79、lt;p>　　DJNZR7,DL1</p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　DIS8:</b></p><p>　　MOVDPRT,WEI</p><p>　　MOVDPTR,#DISTAB</p><p>　　MOVDIS

80、CNT,#8</p><p>　　MOVR0,#30H</p><p><b>　　DISL :</b></p><p>　　MOVA,@R0 ;讀入數(shù)據(jù)</p><p>　　MOVCA,@A+DPTR</p><p><b>　　MOVP0,

81、A</b></p><p>　　MOVA,WEI</p><p>　　MOVP1,A </p><p><b>　　RLA</b></p><p>　　MOVWEI,A</p><p>　　LCALLDELAY</p><p>　　M

82、OVP0,#00H</p><p><b>　　INCR0</b></p><p>　　DJNZDISCNT,DISL</p><p>　　SETB EX1</p><p>　　SETB EX0</p><p><b>　　RET</b></

83、p><p>　　XS_CHAIFEN: ;拆分子程序</p><p>　　MOV A,DIS_BUF</p><p><b>　　MOV B,#10</b></p><p><b>　　DIV AB</b></p><p><b>

84、;　　MOV 31H,A</b></p><p>　　MOV 30H,B </p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　DISTAB:</b></p><p>　　DB0C0H,0F9 H,0A4 H, 0B0H,99 H ;0-4</

85、p><p>　　DB92H,82 H, 0F8H,80 H, 90H ;5-9</p><p><b>　　END</b></p><p><b>　　附 錄 B </b></p><p><b>　　數(shù)字電壓表原理圖：</b></p><p>