目录。1前言 12硬件电路设计及描述 2
2.1原理图 2
2.2硬件描述 3
3软件设计流程及描述 4
3.1流程图 4
3.2功能描述 4
4源程序** 5
5实习过程出现的问题 8
6个人体会与小结 8
7参考文献 8
单片计算机即单片微型计算机。(single-chip microcomputer ),是集cpu ,ram ,rom ,定时,计数和多种接口于一体的微控制器。他体积小,成本低,功能强,广泛应用于智能产品和工业自动化上。
而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。这次课程设计通过对它的学习,应用,从而达到学习、设计、开发软、硬的能力。
硬件实习是通信工程专业重要的一个实践性环节。通过实习,使学生进一步弄懂所学到的课本知识,提高单片机应用于技术的实践操作技能,掌握单片机应用系统设计、研制的方法,培养利用单片机进行科技革新、开发和创新的基本能力,为毕业后从事与单片机相关的工作打下一定的基础。
本次课程设计的题目是数字电压表,用mcs-51单片机及adc0809,设计一种数字电压表。
通过电位器取得0~5v的电压,送adc0809转换后用两位数字通过led数码管显示。51单片时电压数值的变化以0.02v的幅度变化。
设计目标只要机为8位处理器,当输入电压为5v时,adc0809的输出数据为255,因此最大分辨率为0.0195v(5/256),这就决定了该电压表的最大分辨率为0.0196v,测试求两位显示,精确到0.
1v。本次实习由本小组6名成员共同完成此题目。
数字电压表由8051、adclslslsls138、数码显示管、7407及排阻构成的驱动电路等构成,如图1所示。
图1 原理图。
1)8051单片机。
单片机,又称为微型控制器,是微型计算机的一个重要分支。单片机是70年代中期发展起来的一种大规模集成电路芯片,是cpu、ram、rom、i/o接口和中断系统于同一硅片的器件。80年代以来,单片机发展迅速,各类新产品不断涌现,出现了许多高性能新型机种,现已逐渐成为工厂自动化和各控制领域的支柱产业之一。
8051其结构:微处理器(cpu),由运算器和控制器组成 。存储器,可分为两种:
一种是用于存放已编好的程序及数据**,称为程序存储器,另一种用于存放输入、输出数据、中间运算结果,称为数据存储器 。输入/输出(i/0)口,包括4个8位并行及1个全双工的串行口 。其它内部资源,包括2个16位定时/计数器及中断系统。
2)adc0809
adc0809概述。
adc0809是采样分辨率为8位的、以逐次逼近原理进行模—数转换的器件。其内部有一个8通道多路开关,它可以根据地址码锁存译码后的信号,只选通8路模拟输入信号中的一个进行a/d转换。
adc0809的工作过程。
首先输入3位地址,并使ale=1,将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。start上升沿将逐次逼近寄存器复位。
下降沿启动 a/d转换,之后eoc输出信号变低,指示转换正在进行。直到a/d转换完成,eoc变为高电平,指示a/d转换结束,结果数据已存入锁存器,这个信号可用作中断申请。当oe输入高电平时,输出三态门打开,转换结果的数字量输出到数据总线上。
3)74ls373
74ls373是一种三态门的8d锁存器,d7~d0为8为数据输入线,q7~q0为8位数据输出线,g为数据输入所存选通信号,oe为数据输入允许信号,低电平有效,当该信号为低电平时,三态门打开,锁存器中数据输出到数据输出线。当信号为高电平时,输出线为高阻态。
4)74ls273
74ls273同样是一种8位锁存器,在设计中用于控制段选和位选。
5)数码管。
七段数码管为共阴极接法,段码采用同相驱动,输入端加高电平,选中的数码管亮,用于显示转换的数字电压量。
6)74ls138
74ls138 为3 线-8 线译码器,用于选择adc0809的转换通道。
程序用中断的方式控制,主程序流程如图2-1所示,中断服务子程序的流程如图2-2所示。
图2-1 主程序流程图图2-2 中断服务程序流程图。
数字电压表实现的是由模拟量转换而来的数字量。程序一开始进行初始化,打开总中断,外部中断0和触发方式。然后启动adc0809,就可以等待中断了。
进入中断程序后,调用转换子程序,把0~255转换成0v~5v的数字量,再通过显示子程序显示出来。最后可以启动下次转换,中断返回。
adc0809 equ 0c000h0809地址。
dlb equ 0a000h数码管位选码地址。
dld equ 0a002h数码管段选码地址。
org 0000h
ajmp start
org 0003h
ljmp intt0
org 0050h
start:mov sp,#06h
setb ea
setb ex0
setb it0
mov dptr,#adc0809 ;启动转换。
movx @dptr,a
sjmp $
intt0:push acc
push psw
movx a,@dptr
mov 70h,a采样数据存储地址。
lcall turn调用转换子程序。
lcall disp_sub调用显示子程序。
mov dptr,#adc0809 ;启动下次转换。
movx @dptr,a
pop psw
pop acc
reti转换子程序。
turn: mov a,70h
mov b,#
div ab采样数据除以51
mov 78h,a整数部分放入78h
mov a,b余数放入a
clr f0
subb a,#1ah余数和51的一半比较。
mov f0,c
mov a,#
mul ab余数乘以10,再除以51
mov b,#51 div ab
jb f0,loop1判断四舍五入,跳到loop1是四舍。
add a,#5五入。
loop1:mov 79h,a十分位存放到79h
mov a,b
clr f0
subb a,#1ah
mov f0,c
mov a,#
mul ab
mov b,#
div ab
jb f0,loop2
add a,#
loop2:mov 7ah,a
ret显示子程序。
disp_sub:push acc
push psw
mov a,78h
mov dptr,#tab
movc a,@a+dptr
mov dptr,#dld整数位置段选位。
movx @dptr,a
mov a,#0feh
mov dptr,#dlb整数位置位选位。
movx @dptr,a
lcall delay
mov dptr,#dlb整数位位选位清零
mov a,#0ffh
movx @dptr,a
mov a,79h
mov dptr,#tab1
movc a,@a+dptr
mov dptr,#dld十分位位置段选位。
movx @dptr,a
mov a,#0fdh
mov dptr,#dlb十分位位置位选位。
movx @dptr,a
lcall delay
mov dptr,#dlb十分位位选位清零
mov a,#0ffh
movx @dptr,a
mov a,7ah
mov dptr,#tab1
movc a,@a+dptr
mov dptr,#dld
movx @dptr,a
mov a,#0fbh
mov dptr,#dlb
movx @dptr,a
lcall delay
mov dptr,#dlb
mov a,#0ffh
movx @dptr,a
pop psw
pop acc
rettab:db 0bfh,86h,0dbh,0cfh,0e6h,0edh
tab1:db 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh
延时子程序。
delay:mov r6,#
dl1:mov r7,#
dl2:djnz r7,dl2
djnz r6,dl1
ret end
根据以上程序当从电位器采集的数据0~255时,数码管上对应显示0~3v。例如当采样值为199时,输出对应的数字电压值为3.90v,显示结果如图3所示。
图3 结果显示。
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