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課程設計（論文）-基于at89c51單片機的簡易數字電壓表的設計-文庫吧

2025-09-21 19:16 本頁面

【正文】這種轉換的電路叫模數轉換器（ A/D）。數字電壓表的核心部件就是 A/D 轉換器，由于各種不同的 A/D 轉換原理構成了各種不同類型的 DVM。一般說來， A/D轉換的方式可分為兩類：積分式和逐次逼近式。積分式 A/D 轉換器是先用積分器將輸入的模擬電壓轉換成時間或頻率，再將其數字化。根據轉化的中間量不同，它又分為 UT（電壓時間）式和 UF（電壓頻率）式兩種。逐次逼近式 A/D 轉換器分為比較式和斜坡電壓式，根據不同的工作原理，比較式又分為逐次比較式及零平衡式等。斜坡電壓式又分為線性斜坡式和階梯斜坡式兩種。在高精度數字電壓表中，常采用由積分式和比較式相結合起來的復合式 A/D 轉換器。本設計以 AT89C51 單片機為核心，以逐次比較型 A/D 轉換器 ADC080 七段數碼管為主體，構造了一款簡易的數字電壓表，能夠實現自動和手動測量 8 路～的直流電壓，最小分辨率為。唐山學院課程設計 2 1 硬件設計單片機控制模塊設計單片機控制模塊的作用是為控制各單元電路的運行并完成數據的換算或處理，主要由單片機、時鐘電路、復位電路組成。時鐘電路單片機工作的時間基準是由時鐘電路提供的，在單片機的 XTAL1 和 XYAL2 兩個管腳接一只晶振及兩只電容就構成了單片機的時鐘電路，電路中電容器 1C 和 2C對振蕩頻率有微調作用，通常取 (30177。10)pF 石英晶體選擇 6MHz或 12MHz都可以。時鐘電路如圖 11 所示。圖 11 系統時鐘電路芯片功能簡介主要功能：位 CPU；；字節片內數據存儲器；唐山學院課程設計 3 64KB； 64KB；字節專用寄存器；個 8 位并行 I/O 口： P0 P1 P2 P3；個全雙工串行 I/O 口；個 16 位定時器 /計數器； 5 個中斷源，可編程為 2 個優先級；條指令；、位處理能力；；＋ 5V 電源。 MCS51 系列單片機是雙列直插式封裝的 40 引腳芯片。如圖 13。圖 13 AT89C51 引腳圖 VCC : 電源 GND: 地 P0 口： P0 口是一個 8 位漏極開路的雙向 I/O 口。作為輸出口，每位能驅動 8個 TTL邏輯電平。對 P0 端口寫 “1”時，引腳用作高阻抗輸入當訪問外部程序和數據存儲器時， P0 口也被作為低 8 位地址 /數據復用。在這種模式下， P0 具有內部上拉電阻。在 flash編程時， P0 口也用來接收指令字節；在程序校驗時，輸出指令字節。程序校驗時，需要外部上拉電阻。 P1 口： P1 口是一個具有內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1輸出緩沖器能驅唐山學院課程設計 4 動 4 個 TTL邏輯電平。對 P1 端口寫 “1”時，內部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。此外，和分別作定時器 /計數器 2 的外部計數輸入（）和時器 /計數器 2 的觸發輸入（）。 P2 口： P2 口是一個具有內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2輸出緩沖器能驅動 4 個 TTL邏輯電平。對 P2 端口寫 “1”時，內部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。在訪問外部程序存儲器或用 16 位地址讀取外部數據存儲器（例如執行MOVX @DPTR）時， P2 口送出高八位地址。在這種應用中， P2 口使用很強的內部上拉發送 1。在使用 8 位地址（如 MOVX @RI）訪問外部數據存儲器時， P2口輸出 P2 鎖存器的內容。在 flash編程和校驗時， P2 口也接收高 8 位地址字節和一些控制信號。 P3 口： P3 口是一個具有內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅動 4 個 TTL邏輯電平。對 P3 端口寫 “1”時，內部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 P3 口亦作為 AT89C51 特殊功能（第二功能）使用，在 flash編程和校驗時， P3 口也接收一些控制信號。 RST: 復位輸入。晶振工作時， RST 腳持續 2 個機器周期高電平將使單片機復位。看門狗計時完成后， RST腳輸出 96 個晶振周期的高電平。特殊寄存器 AUXR(地址 8EH)上的 DISRTO 位可以使此功能無效。 DISRTO 默認狀態下，復位高電平有效。 ALE/PROG：地址鎖存控制信號（ ALE）是訪問外部程序存儲器時，鎖存低 8位地址的輸出脈沖。在 flash編程時，此引腳（ PROG）也用作編程輸入脈沖。在一般情況下， ALE以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來作為外部定時器或時鐘使用。然而，特別強調，在每次訪問外部數據存儲器時， ALE脈沖將會跳過。如果需要，通過將地址為 8EH的 SFR的第 0位置 “1”， ALE操作將無效。這一位置 “1”，ALE僅在執行 MOVX 或 MOVC 指令時有效。否則， ALE將被微弱拉高。這個 ALE使能標志位（地址為 8EH 的 SFR 的第 0 位）的設置對微控制器處于外部執行模式下無效。 PSEN:外部程序存儲器選通信號（ PSEN）是外部程序存儲器選通信號。當AT89C51 從外部程序存儲器執行外部代碼時， PSEN 在每個機器周期被激活兩次，而在訪問外部數據存儲器時， PSEN 將不被激活。 EA/VPP:訪問外部程序存儲器控制信號。為使能從 0000H 到 FFFFH 的外部程序存儲器讀取指令， EA 必須接 GND。為了執行內部程序指令， EA應該接 VCC。在flash編程期間， EA 也接收 12 伏 VPP

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