电子信息专业论文多路采集液晶数字电压表.doc
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1、学 号: 0965121003 杭州师范大学 钱江学院单片机实训题 目 多路采集数字电压表(软件)分 院钱 江 学 院专 业电 子 信 息班 级电 子 091姓 名 褚 富 华指导教师 孙 亚 萍2012年1 0月0 9日1目 录第一章 引 言1第二章 仿真软件介绍12.1 仿真软件简介1 2.1.1 Proteus 6 Professional1 2.1.2 Keil uVision22第三章 电路原理图、程序流程图23.1主程序设计33.2 A/D转换程序33.3 LCD显示程序设计4第四章 系统的软件实现5第五章 系统调试11第六章 实训总结12参 考 文 献12第一章 引 言数字电压表
2、的基本工作原理是利用A/D转换电路将待测的模拟信号转换成数字信号,通过相应换算后将测试结果以数字形式显示出来的一种电压表。较之于一般的模拟电压表,数字电压表具有精度高、测量准确、读数直观、使用方便等优点。电压表的数字化测量,关键在于如何把随时连续变化的模拟量转化成数字量,完成这种转换的电路叫模数转换器(A/D)。数字电压表的核心部件就是A/D转换器,由于各种不同的A/D转换原理构成了各种不同类型的DVM。一般说来,A/D转换的方式可分为两类:积分式和逐次逼近式。积分式A/D转换器是先用积分器将输入的模拟电压转换成时间或频率,再将其数字化。根据转化的中间量不同,它又分为U-T(电压-时间)式和U
3、-F(电压-频率)式两种。逐次逼近式A/D转换器分为比较式和斜坡电压式,根据不同的工作原理,比较式又分为逐次比较式及零平衡式等。斜坡电压式又分为线性斜坡式和阶梯斜坡式两种。在高精度数字电压表中,常采用由积分式和比较式相结合起来的复合式A/D转换器。本设计以AT89C51单片机为核心,以逐次比较型A/D转换器ADC0808、液晶显示器LCD1602为主体,构造了一款简易的数字电压表,能够测量1路05V直流电压,最小分辨率0.001V。第二章 仿真软件介绍2.1 仿真软件简介2.1.1 Proteus 6 ProfessionalISIS 6 Professiona软件是它不仅具有其它EDA工具软
4、件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步,但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。它从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台,其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等,2010年即将增加Cortex和DSP系列处理器,并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面,它
5、也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。ISIS 6 Professiona软件具有的功能:原理布图;PCB自动或人工布线;SPICE电路仿真。2.1.2 Keil uVision2Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大仿真调试器等在内的完整开发方案,通过一个集成开发环境(uVision)将这些部分组合在一起。Keil C51集成开发环境主要由菜单栏、工具栏、源文件编辑窗口、工程窗口和输出窗口五部分组成。工具栏为一组快捷工具图标,主要包括基本文件工具栏、建造工具栏和调试工具栏,基本文件工具栏包括新建、打开、拷贝、粘贴等基本操作。建造工具栏主要包括文件编译、目标
6、文件编译连接、所有目标文件编译连接、目标选项和一个目标选择窗口。调试工具栏位于最后,主要包括一些仿真调试源程序的基本操作,如单步、复位、全速运行等。在工具栏下面,默认有三个窗口。左边的工程窗口包含一个工程的目标(target)、组(group)和项目文件。右边为源文件编辑窗口,编辑窗口实质上就是一个文件编辑器,我们可以在这里对源文件进行编辑、修改、粘贴等。下边的为输出窗口,源文件编译之后的结果显示在输出窗口中,会出现通过或错误(包括错误类型及行号)的提示。第三章 电路原理图、程序流程图根据需要,可将系统软件按照功能划分为4个模块,分别是主程序模块、A/D转换模块、液晶显示模块、中断服务程序模块
7、(改变显示的小数点位置),各模块的功能关系如图3.1所示。编写系统软件时,可首先编写各模块的底层驱动程序,而后是系统联机调试,编写上层主程序。系统主程序液晶管显示A/D转换中断服务.图3.1 系统软件框图3.1主程序设计图3.2 主程序流程图主程序主要负责初始化工作:设置定时器、寄存器的初值,启动A/D转换,读取转换结果,处理量程转换响应,控制液晶实时显示等,其流程图如图3.2所示。3.2 A/D转换程序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。当系统设置好后,单片机扫描转换结束管脚P1.7的输入电平状态,当输入为高电平则转换完成,将转换的数值转换并显示输出。若输入为低电
8、平,则继续扫描。程序流程图如图3.3所示。图3.3 A/D转换程序流程图 3.3 LCD显示程序设计LCD显示程序的设计一般先要确定LCD的初始化、光标定位、确定显示字符后,显示流程如图3.4显示。图3.4 LCD显示程序流程图3.4 LCD初始化从通电开始延时,先经过判忙后再进行功能设置,过一段时间后可以设制显示状态(如设制行、位或阵列)再经过延时清屏后才可以设置输入方式,具体实现过程如图3.5所示。图3.5 LCD初始化流程图第四章 系统的软件实现LCD1602的驱动程序#include#define uchar unsigned charsbit RS=P20;sbit RW=P21;s
9、bit E=P22;/延时程序void delayms(uchar ms)uchar i;while(ms-)for(i=0;i250;i+);/忙检程序(读状态)uchar busy_check()uchar LCD_status;RS=0; /寄存器选择RW=1; /读状态寄存器E=1; /开始读delayms(1);LCD_status=P0;E=0;return LCD_status;/写LCD命令void write_LCD_command(uchar command)while(busy_check()&0x80)=0X80);/忙等待,等待忙碌标志位BF(D7)=0RS=0; /
10、选择命令寄存器RW=0; /写E=0;P0=command;E=1;delayms(1);E=0;/发送数据(写数据)void write_LCD_data(uchar dat)while(busy_check()&0x80)=0X80);/忙等待,等待忙碌标志位BF(D7)=0RS=1; /选择数据存储器RW=0; /写E=0;P0=dat;E=1;delayms(1);E=0;/LCD初始化void initialize_LCD()write_LCD_command(0x38); /DL=1:8位,N=1:双行显示,F=0:5*7点阵字符delayms(1);write_LCD_comma
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