数字电压表课程设计

1、数字电压表设计总体设计1.数字电压表的设计即将连续的模拟电压信号经过A/D转换器转换成二进制数值，再经由单片机软件编程转换成十进制数值并通过显示屏显示。 2.按系统实现要求，决定控制系统采用AT89C51单片机，A/D转换由于仿真软件里的ADC0808.3.采用ADC0808。数字电压表系统整体框图如下图1所示。模拟电 压AT89C51 单片机ADC0808转换数据显 示 （ 图一）整体设计框图系统通过软件设置单片机的内部定时器T1产生中断信号。通过片选选择8路通道中的一路，将该路电压送入ADC0808的EOC端口产生高电平，同时将ADC0808的OE端口置为高电平，单片机将转换后结果存到片内RAM。系统调出转换显示程序，将转换为二进制的数据在转换成十进制数并输出到LCD显示电路，将相应电压显示出来。模块分析接口分配电路设计如右图2所示：P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/ 地址的第八位。在这里P0口作为输入与输出分别与ADC0808的输出端和LCD显示

2、的输入端相连，且P0外部被阻值为1K的电阻拉高 P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。这里只用到了P2.0P2.3四个端口，其中P2.1P2.3都是作为输出端口控制显示电路的寄存器选择、读写信号和使能端口。P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。 P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，在这里用到了P3.3 /INT1（外部中断1）、 P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）、P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）。

3、A/D转换接口分配电路设计如图3所示： A/D转换电路 IN0IN7为8路模拟量输入端，这里只接一路电压信号，其输入信号是由直流电源及可调电阻提供。 OUT1OUT8为8位二进制数字量输出端，其另一端连接到AT89C51单片机进行数值转换。 ADDA、ADDB、ADDC为3位片选地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路。ALE为地址锁存允许信号，由单片机P3.6口写信号与P2.0口相或取反输入，高电平有效。 START为 AD转换启动脉冲输入端，由单片机P3.6口写信号与P2.0口相或取反输入一个正脉冲使其启动（脉冲上升沿使0808复位，下降沿启动A/D转换）。 EOC为 AD转换结束信号，当AD转换结束时，此端输出一个高电平取反给P3.3口（转换期间一直为低电平）。 OE为数据输出允许信号，高电平有效。当AD转换结束时，此端由单片机P3.7读信号与P2.0口相或后取反输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。1. 显示电路 接口分配设计如图4所示：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。由单片机P2.1口控制R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电

4、平时进行写操作。当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平R/W为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据。由单片机P2.2口控制E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。由单片机P2.3口控制 D0D7为8位双向数据线。由单片机P0口输入，经过阻值为1K的上拉电阻连接。软件设计主程序的内容包括：起始地址、中断服务程序的起始地址、有关内存单元及相关部件的初始化和一些子程序的调用等。根据设计要求，设计出如图所示的主程序流程图。A/D转换子程序设计： A/D转换程序的功能是采集数据，在整个系统设计中占有很高的地位。当系统置好后，单片机扫描转换结束管脚P3.7的输入电平状态，当输入为高电平则转换完成，将转换的数值显示输出。若输入为低电平，则继续扫描。程序流程图如图所示。 A/D转换子程序流程图程序清单COM EQU 50H ; 指令寄存器DAT EQU 51H ; 数据寄存器RS EQU P2.1 ; LCD寄存器选择信号RW EQU P2.2 ; LCD读/写选择信号E EQU P2.3 ; LCD使能信号 ORG 00

5、00H LJMP MAIN ;主程序入口 ORG 000BH LJMP BT0 ;T0中断入口 ORG 0030H ;主程序,初始化MAIN: MOV SP,#60H LCALL INT MOV 30H,#30H MOV 31H,#30H MOV 32H,#0A5H MOV 33H,#30H MOV 34H,#30H MOV R7,#30H LCALL N1 ;显示 Voltage = 00.00MOV TMOD,#00H ;定时器T0设为方式0MOV TH0,#00h ;装入定时常数MOV TL0,#00hSETB TR0 ;启动T0MOV 24h, #03h ;装入T0中断次数MOV IE,#82H ;开中断LP: MOV R7,#30H ;显示缓冲区首地址LCALL DISPLYSJMP LP ;循环显示DISPLY: MOV COM,#0CAH ;设置数据起始地址（第而行第10位） LCALL PR1 MOV R1,#05H MOV R0,#30Hl: MOV DAT,r0 LCALL PR2 INC R0 DJNZ R1,l RET;1. 逐字依次输入方式演示程序段N1:MO

6、V COM,#01H ;清屏 LCALL PR1 MOV COM,#06H ;设置输入方式 LCALL PR1 MOV COM,#081H ;设置数据起始地址（第一行地二位） LCALL PR1 MOV DPTR,#TAB1 MOV R2,#0EH MOV R3,#00HWRIN1: MOV A,R3 MOVC A,A+DPTR MOV DAT,A LCALL PR2 INC R3 DJNZ R2,WRIN1 MOV COM,#0C1H ;设置数据起始地址（第二行地二位） LCALL PR1 MOV DPTR,#TAB2 MOV R2,#9 MOV R3,#00HWRIN2: MOV A,R3 MOVC A,A+DPTR MOV DAT,A LCALL PR2 INC R3 DJNZ R2,WRIN2 RETTAB1: DB VOLTAGE= ; LCD间接控制方式下的初始化子程序INT:LCALL DELAY ; 调延时子程序MOV COM,#38H ; 设置工作方式（2行，8位数据）LCALL PR1MOV COM,#01H ; 清屏LCALL PR1MOV COM,#06H ;

7、设置输入方式LCALL PR1MOV COM,#0CH ; 设置显示方式LCALL PR1RETDELAY:MOV R6,#0FH ; 延时子程序MOV R7,#00HDELAY1: NOP NOPDJNZ R7,DELAY1DJNZ R6,DELAY1RET;LCD间接控制方式的驱动子程序如下;1 读BF和AC值PR0: PUSH ACC MOV P0,#0FFH ; P0置位, 准备读 CLR RS ; RS=0 SETB RW; R/W=1 SETB E ; E=1 LCALL DELAY MOV COM,P0 ; 读BF和AC6-4值 CLR E ; E=0 POP ACC RET;2 写指令代码子程序PR1: PUSH ACC CLR RS ; RS=0 SETB RW ; R/W=1PR11:MOV P0,#0FFH; P0置位, 准备读 SETB E ; E=1 LCALL DELAY NOP MOV A,P0 CLR E JB ACC.7,PR11;BF=1? CLR RW; R/W=0 MOV P0,COM SETB E ; E=1 CLR E ; E=0; E=0 POP ACC RET;3 写显示数据子程序PR2:PUSH ACC CLR RS ; RS=0 SETB RW; R/W=1PR21:MOV P0,#0FFH SETB E ; E=1 LCALL DELAY MOV A,P0 ; 读BF和AC6-4值 CLR E ; E=0 JB ACC.7,PR21 SETB RS CLR RW MOV P0,DAT; 写入数据 SETB E CLR E POP ACC RET;4 读显示数据子程序PR3:PUSH ACC CLR RS ; RS=0 SETB RW; R/W=1PR31:MOV P0,#0FFH ; P0置位, 准备读 SETB E ; E=1 LCALL DELAY MOV A,P0 ; 读BF和AC6-4值 CLR E ; E=0 JB ACC.7,PR31 SETB RS SETB RW; R/W=1 MOV P0,#0FFH ; 读数据 SETB E ; E=1 MOV DAT,P0 CLR E ; E=0 POP ACC RET; 定

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