1、基于單片機(jī)的電量檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要隨著電力系統(tǒng)電量的日益擴(kuò)大和電壓運(yùn)行等級(jí)的不斷提高，傳統(tǒng)的電量檢測(cè)系統(tǒng)暴露出越來(lái)越多的缺點(diǎn)，難以滿足現(xiàn)代電網(wǎng)向自動(dòng)化、數(shù)字化發(fā)展的需要。本文首先概述了WB系列交流電量傳感器的工作原理和各項(xiàng)工作技術(shù)指標(biāo)，并做了硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，包括控制電路、模塊轉(zhuǎn)換部分、鍵盤(pán)輸入部分、LED顯示部分方面的設(shè)計(jì)。然后介紹了ADC0809和74HC595中電子接口的各項(xiàng)特性，同時(shí)對(duì)單元的結(jié)構(gòu)原理和功能劃分進(jìn)行了分析和研究，選擇了合適的各種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換軟件按。通過(guò)分析和研究，提出了軟件系統(tǒng)方面的設(shè)計(jì)方案，最關(guān)鍵的問(wèn)題是A/D轉(zhuǎn)換程序的設(shè)計(jì)、主程序和子程序的流程方案關(guān)鍵詞 A/D轉(zhuǎn)換器LED顯

2、示器ADC0809 74HC595單片機(jī)POWER DETECTIO SYSTEM BESEDON SINGLE CHIP DESIGNABSTRACTWith the growing power system capacity and the increasing level voltage operation, the traditional amount of power detection system weaknesses exposed more and more difficult to meet the modern power grid to the automation,

3、digital development. This paper outlines the WB series AC power sensor working principle and the work of technical indicators, and made the hardware system design, including control circuits, modules conversion component, keyboard part, LED showed that some aspects of the design. Then introduced the

4、 ADC0809 and the 74HC595 in the electronic interface properties, while the structural principles and functions of cell division was analyzed and studied, the suitable range of data conversion software by. Through analysis and research, the design of software systems, the most critical issue is A / D

5、 conversion process of design, the main program and subroutine program flow.KEYWORDSA/D conversion chip74HC595SCMADC0809LED display chip目錄中文摘要I英文摘要II1緒論12WB系列交流電量傳感器22.1 概述22.2 WB交流電量傳感器的工作原理22.3 傳感器型號(hào)及技術(shù)指標(biāo)33 硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)43.1 硬件框圖43.2 控制電路的設(shè)計(jì)5單片機(jī)的選擇5模數(shù)轉(zhuǎn)換部分的設(shè)計(jì)11 A/D 轉(zhuǎn)換器概述及單片機(jī)接口的一般特點(diǎn)11 ADC0809簡(jiǎn)介123.3 鍵盤(pán)輸入部

6、分15矩陣式鍵盤(pán)15獨(dú)立式鍵盤(pán)15LED顯示部分163.4 LED的動(dòng)態(tài)顯示方式16 LED靜態(tài)顯示方式17 74HC595簡(jiǎn)介17 鍵盤(pán)及顯示電路194 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)194.1 C語(yǔ)言簡(jiǎn)介194.2 主程序流程圖204.3 按鍵程序流程圖204.4 定時(shí)器0中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)214.5 A/D轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì)24結(jié)束語(yǔ)25致 謝26參考文獻(xiàn)27附錄1 設(shè)計(jì)原理圖28附錄2 源程序291緒論自第一個(gè)微處理器問(wèn)世以來(lái)，以微處理器為核心構(gòu)成的計(jì)算機(jī)以各種各樣的形式，無(wú)孔不入的滲入到人們的生產(chǎn)、生活、科研等各個(gè)領(lǐng)域，為人類帶來(lái)了滲透到各個(gè)領(lǐng)域的“智能”。微處理器是整個(gè)智能儀器儀表的核心，檢測(cè)電路時(shí)微處理器

7、的外圍設(shè)備，微機(jī)通過(guò)接口發(fā)出各種控制信息給檢測(cè)電路，以規(guī)定功能、啟動(dòng)測(cè)量、改變工作方式等。微機(jī)通過(guò)查詢或檢測(cè)電路向微機(jī)提出的中斷請(qǐng)求，使微機(jī)及時(shí)了解檢測(cè)電路的工作狀態(tài)。當(dāng)檢測(cè)電路完成一次測(cè)量后，微機(jī)讀取測(cè)量數(shù)據(jù)，進(jìn)行了解檢測(cè)電路的工作狀態(tài)。當(dāng)檢測(cè)電路完成一次測(cè)量后，微機(jī)讀取測(cè)量數(shù)據(jù)，進(jìn)行必要的加工、計(jì)算、變換等處理，最后以各種方式輸出，如送顯示器、打印機(jī)打印，或送給系統(tǒng)的主控制器等等。近二十年來(lái)，以計(jì)算機(jī)科學(xué)，信息學(xué)，生命科學(xué)為代表的各門(mén)新興學(xué)科的迅猛發(fā)展，極大限度的刺激了全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中，電流、電壓、溫度、壓力、流量、流速和開(kāi)關(guān)量都是常用的主要被控參數(shù)。例如：在冶金工業(yè)、

8、化工生產(chǎn)、電力工程、造紙行業(yè)、機(jī)械制造和食品加工等諸多領(lǐng)域中，電能是人們?nèi)粘Ｉ詈凸I(yè)生產(chǎn)中的重要能源之一，在現(xiàn)代社會(huì)中起著越來(lái)越重要的作用，而電壓、電流是其中最關(guān)鍵的兩個(gè)因素，是否準(zhǔn)確的測(cè)量電壓、電流對(duì)我們的生活和生產(chǎn)有著至關(guān)重要的影響，特別是電工和電力系統(tǒng)等領(lǐng)域經(jīng)常要對(duì)交流電量進(jìn)行采樣測(cè)試以了解工作電壓或整個(gè)電網(wǎng)的工作情況。2 WB系列交流電量傳感器2.1 概述 WB系列交流電量傳感器采用電磁隔離技術(shù)和專用厚膜集成電路。對(duì)電網(wǎng)或電路中的交流電流或交流電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，將其變換成跟蹤電壓暑促（）、直流電壓輸出（）、直流電壓輸出（）、頻率輸出（）。傳感器的輸出可以與各型AD轉(zhuǎn)換器配接構(gòu)成數(shù)據(jù)采

9、集系統(tǒng)，也可以與傳統(tǒng)模式、數(shù)字式指示儀表配接，顯示被測(cè)量之值。體積小、重量輕、精度高、耗能低，輸入電路、輸出電路完全隔離，輸出信號(hào)可以共地，輸出形式多樣，滿足各種使用要求，在0120%標(biāo)稱輸入范圍內(nèi)，輸出信號(hào)入輸出信號(hào)之間保持正比例關(guān)系，通聘寬帶，可以測(cè)量5kHz以內(nèi)的正弦交流電流或交流電壓。結(jié)構(gòu)形式多樣，提供直插式、DIN卡裝式安裝方式，方便各種場(chǎng)合使用等特點(diǎn)。2.2 WB交流電量傳感器的工作原理 本系列傳感器采用模塊化電路結(jié)構(gòu)，如圖2-1主要由電流測(cè)頭1（或電壓側(cè)頭2）、采樣電路3、定標(biāo)放大器4、裝用厚膜集成轉(zhuǎn)化器5、6、7組成。圖2-1 電路結(jié)構(gòu)被測(cè)電流信號(hào)或被測(cè)電壓信號(hào)經(jīng)電流測(cè)頭1或電

10、壓測(cè)頭2隔離變換，在二次回路形成高精度毫安級(jí)跟蹤電流，經(jīng)采樣電路3轉(zhuǎn)換為跟蹤電壓信號(hào)，在經(jīng)定標(biāo)放大器4進(jìn)行放大、定標(biāo)，形成跟蹤電壓輸出Vg；跟蹤電壓信號(hào)經(jīng)AC/DC轉(zhuǎn)換器5后，形成直流電壓輸出。輸出經(jīng)V/I轉(zhuǎn)換器6后形成直流輸出,輸出經(jīng)V/F變換器7后形成頻率輸出。只有輸出跟蹤電壓的產(chǎn)品才使用正負(fù)電源+E,-E,其他產(chǎn)品才使用單一正電源。圖2-1中電流測(cè)頭1和電壓測(cè)頭2是本系列產(chǎn)品的關(guān)鍵部件，屬于精密互感器系列，承擔(dān)隔離和線性變換的雙重作用，改變電流測(cè)頭規(guī)格或改變電壓測(cè)頭的輸入電阻可以改變傳感器的測(cè)量范圍。定標(biāo)放大器4是一個(gè)寬帶交流放大器，它產(chǎn)生的電壓輸出，在波形和相位上快速跟蹤輸入信號(hào)的變化

11、，輸出型傳感器適用于交流采樣系統(tǒng)。轉(zhuǎn)換器5是配套研發(fā)的專用厚膜集成器件，它把交流電壓信號(hào)變換為直流電壓或直流電流輸出。轉(zhuǎn)換原理分為平均值轉(zhuǎn)換和真有效值轉(zhuǎn)換，平均值轉(zhuǎn)換器成本低，適用于標(biāo)準(zhǔn)正弦交流信號(hào)轉(zhuǎn)換；真有效值轉(zhuǎn)換器適用于含有多次諧波的交流信號(hào)（如三角波、矩形波、梯形波、可控硅調(diào)功波等），單成本較高。轉(zhuǎn)換器5（或轉(zhuǎn)換器6）的“基準(zhǔn)波”接地時(shí)，他輸出05V（或020mA）；為它們配加以個(gè)高穩(wěn)定的偏置電路，就形成1V5V（或4mA20mA）；為它們配加一個(gè)高穩(wěn)定的偏置電路，就形成了1V5V（4mA20mA）輸出。2.3 傳感器型號(hào)及技術(shù)指標(biāo)采用WBV413AS3交流電壓傳感器和WB1414AS1

12、交流電流傳感器對(duì)電流和電壓進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。WBV141AS3技術(shù)指標(biāo)：輸入規(guī)格：10V1000VAC輸出規(guī)格：4mA20mA響應(yīng)時(shí)間: 250MS負(fù)載能力：6V靜態(tài)功耗：50MW供電電源：+12或+24其他指標(biāo)：（1）線性范圍：0120%標(biāo)稱輸入（2）輸入頻響：255K（3）環(huán)境條件：0+50WB1414AS1技術(shù)指標(biāo)：輸入規(guī)格：5A50A輸出規(guī)格：4mA20mA精度等級(jí)：0.5級(jí)響應(yīng)時(shí)間：300ms負(fù)載能力：6V靜態(tài)功耗：800mW供電電源：+12或+24其他指標(biāo)：（1）線性范圍：0120%標(biāo)稱輸入（2）輸入頻響：25Hz5kHz，特別適合工頻至中頻（3）環(huán)境條件：0+50。3 硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

13、3.1 硬件框圖圖3-1 硬件框圖本設(shè)計(jì)是AT89C51單片機(jī)控制的電量檢測(cè)系統(tǒng)。其工作原理是：先由電量傳感器采集數(shù)據(jù)，啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換，后將數(shù)據(jù)讀入單片機(jī)中進(jìn)行運(yùn)算并顯示，即由數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)處理三部分完成。本設(shè)計(jì)中，控制系統(tǒng)的控制器有單片機(jī)AT89C51為核心，系統(tǒng)采用WB1414AS1（交流電流傳感器）和WBV1414AS3交流電壓傳感器對(duì)電流和電壓進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并輸出標(biāo)準(zhǔn)電流4mA20mA，WB1414AS1、WBV1414AS3具有新型電磁隔離，高精度變送等優(yōu)點(diǎn)。AT89C51單片機(jī)控制AD0809進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)單片機(jī)的運(yùn)算，輸出結(jié)果，并把結(jié)果在4位8段數(shù)碼管上顯示。3.

14、2 控制電路的設(shè)計(jì)單片機(jī)的選擇20世紀(jì)80年代以來(lái)，單片機(jī)的發(fā)展非常迅速，就通用單片機(jī)而言，世界上一些著名的計(jì)算機(jī)廠家已經(jīng)投放市場(chǎng)的產(chǎn)品就有50多個(gè)系列，數(shù)百個(gè)品種。目前世界上較為著名的8位單片機(jī)的生產(chǎn)廠家和主要機(jī)型如下：美國(guó)Intel公司：MCS-51系列和其增強(qiáng)型系列美國(guó)Motorola公司：6801系列和6805系列美國(guó)Amtel公司:89C51等單片機(jī)美國(guó)Zilog公司：Z8系列和3870系列美國(guó)Fairchild公司：F8系列及SUPER8美國(guó)ROCKWELL公司：65001系列美國(guó)TI（德克薩斯儀器儀表）公司：TMS7000系列NS（美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體）公司：NS8070系列等等。盡管

15、單片機(jī)的品種很多，但是在我國(guó)使用最多還是Intel公司的MCS-51系列單片機(jī)和美國(guó)Amtel公司的89C51單片機(jī)。MCS-51系列單片機(jī)包括三個(gè)基本型8031、8051、8751。8031內(nèi)部包括一個(gè)8為CPU、128個(gè)字節(jié)RAM，21個(gè)特殊功能的寄存器（SFR）、4個(gè)8位并行IO口、1個(gè)全雙工穿行口、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。比較麻煩，不予采用。8051是在8031的基礎(chǔ)上，片內(nèi)集成有4KROM，作為程序存儲(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)，代為用戶燒紙的，出場(chǎng)的8051都是含有特殊用途的單片機(jī)。所以8051適用

16、用應(yīng)用在程序已定且批量大的單片機(jī)產(chǎn)品中，所以也不采用。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,可以反復(fù)修復(fù)程序。但其價(jià)格相對(duì)8031較貴。8031外擴(kuò)一片4KB EPROM就相當(dāng)于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。雖然雖都在不斷的改變制造工藝，但內(nèi)核卻一樣，也就是說(shuō)這類單片機(jī)指令系統(tǒng)完全兼容，絕大多數(shù)管腳也兼容；在使用上基本可以直接互換。所以不采用89C51單片機(jī)是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROMFalsh Programmable a

17、nd Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。89C51是一種帶2K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的89C51是一種高效微控制器，89C2051是它的一種精簡(jiǎn)版本。89C51單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。所以采用此單片機(jī)較好。AT89C51單片機(jī)簡(jiǎn)介主要特征：與MCS-51 兼容；4K字節(jié)可

18、編程閃爍存儲(chǔ)器 ；壽命：1000寫(xiě)/擦循環(huán) ；數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年 ；全靜態(tài)工作：0Hz-24MHz；三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 ；128*8位內(nèi)部RAM ；32可編程I/O線 ；兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 ；5個(gè)中斷源 ；可編程串行通道；低功耗的閑置和掉電模式 ；片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路；管腳說(shuō)明：VCC：供電電壓。 GND：接地。 P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門(mén)電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫(xiě)1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外

19、部必須被拉高。 P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門(mén)電流。P1口管腳寫(xiě)入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。 P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門(mén)電流，當(dāng)P2口被寫(xiě)“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給

20、出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門(mén)電流。當(dāng)P3口寫(xiě)入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。除了作為一般的IO口線外，更重要的用途是它的第二功能，如下表所示：表3-1 P3口的替代功能端口引腳第二功能P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）P3.2(外中斷0)P3.3(外中斷1)P3.4

21、T0(定時(shí)計(jì)數(shù)器0)P3.5T1(定時(shí)計(jì)數(shù)器1)P3.6（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通）P3.7（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選器）P3口還接受一些用于FLASH閃速存儲(chǔ)器編程和程序校檢的控制信號(hào)。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將單片機(jī)復(fù)位。ALE：當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或說(shuō)句存儲(chǔ)器時(shí)，ALE(地址鎖存允許)輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。即使不訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器，ALE仍一時(shí)鐘振蕩頻率的16輸出固定的正弦脈沖信號(hào)，因此它可以對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。但要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。對(duì)FLASH存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入變成脈沖。如有必要，可

22、通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器(SFR)區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可禁止ALE操作。該位置后，只有一條MOVX和MOVC指令A(yù)LE才會(huì)被激活，此外，該引腳后被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE無(wú)效。：程序存儲(chǔ)允許()輸出時(shí)外部程序存儲(chǔ)器的讀取通信號(hào)，當(dāng)AT89C51由外部程序存儲(chǔ)器取指令或數(shù)據(jù)時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次有效，即輸出兩個(gè)脈沖，在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器時(shí)，這兩次有效的信號(hào)不出現(xiàn)。EAVPP：外部訪問(wèn)允許，欲使CPU僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器(地址為0000HFFFFH),EA端必須保持低電平接地。需要注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。FLASH存儲(chǔ)器編程時(shí)

23、，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V編程電壓Vpp。XTAL1：振蕩器反相放電器及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。XTAL2：振蕩器3放大器的輸出端。時(shí)鐘振蕩器：AT89C51中有一個(gè)用于購(gòu)車個(gè)內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2F分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器，振蕩電路如圖3-2所示。外界適應(yīng)晶體(或陶瓷振蕩器)及電容C1、C2接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。對(duì)外接電容C1、C2雖然沒(méi)有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會(huì)輕微影響振蕩頻率的高低，振蕩器工作的穩(wěn)定性，起振

24、的難易程序及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，則推薦電容使用30pF±10pF，而如使用陶瓷振蕩器建議使用40pF±10pF。用戶也可以采用外部時(shí)鐘，采用時(shí)鐘的電路如圖3-3。在這種情況下，外部時(shí)鐘脈沖接到XTAL1端，即內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端，XTAL2則懸空。圖3-2 內(nèi)部振蕩電路圖3-3 外部振蕩電路由于外部時(shí)鐘信號(hào)是通過(guò)一個(gè)2分鐘觸發(fā)器作為內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)的，所以對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的占空比沒(méi)有特殊要求，但最小高電平持續(xù)時(shí)間和最大的低電平持續(xù)時(shí)間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。AT89C51單片機(jī)中，有些屬于低電平編程方式，而有些則是高電壓編程方式。用戶可以從芯片上的型號(hào)和讀取芯片內(nèi)的

25、簽名字節(jié)獲得該信息。如表3-2所示表3-2Vpp12VVpp5V芯片頂面標(biāo)示AT89C51xxxxyywwAT89C51xxxx5yyww簽名字節(jié)030H1EH031H5EH032HFFH030H1EH031H51H032H05HAT89C51的程序存儲(chǔ)器列陣采用字節(jié)寫(xiě)入方式編程的，每次寫(xiě)入一個(gè)字節(jié)要對(duì)整個(gè)芯片內(nèi)的PEROM程序存儲(chǔ)器寫(xiě)入一個(gè)非空字節(jié)，必須使用擦除的方式將整個(gè)存儲(chǔ)器的內(nèi)容寫(xiě)清楚。編程方法:編程前，先設(shè)置好地址，數(shù)據(jù)及控制信號(hào)，編程單元的地址加在PI口和P2口,P1.0P2.311位地址范圍為0000H0FFFH，數(shù)據(jù)從P0口輸入，為低電平，RST保持高電平，EA/Vpp引腳是編

26、程電源的輸入端，按要求加上標(biāo)稱電壓，ALE/PROG引腳輸入編程脈沖負(fù)脈沖。編程時(shí)，可采用4 MHz20MHz的時(shí)鐘振蕩器,AT89C51編程方法如下：(1)在底線上加上要編程單元的地址信號(hào)。(2)在數(shù)據(jù)線上加上要寫(xiě)入的數(shù)據(jù)字節(jié)。(3)激活相應(yīng)的控制信號(hào)。(4)在高電壓編程方式時(shí)，將EAVpp加上+12V編程電壓。(5)每對(duì)FLASH存儲(chǔ)陣列寫(xiě)入一個(gè)字節(jié)，加上一個(gè)ALEPROG編程脈沖。改變編程電源的地址和寫(xiě)入一個(gè)字節(jié)，重復(fù)1-5步驟，直到全部文件編程結(jié)束。每個(gè)字節(jié)寫(xiě)入周期是自身定時(shí)的，通常約為1.5ms。AT89C51的極限參數(shù)：工作溫度: -55to+125；儲(chǔ)藏溫度：-60to+150；

27、任一引腳對(duì)地電壓：-1.0to+7.0；最高工作電壓：6.6V；直流輸出電壓：15.0mA。模數(shù)轉(zhuǎn)換部分的設(shè)計(jì)隨著半導(dǎo)體技術(shù)數(shù)字化和集成化的日益調(diào)高，在推動(dòng)微控制器、數(shù)字信號(hào)處理器、微機(jī)械電子系統(tǒng)的發(fā)展中，也推動(dòng)了嵌入或隱形模數(shù)AD轉(zhuǎn)換技術(shù)的發(fā)展，AD轉(zhuǎn)換技術(shù)在變得越來(lái)越復(fù)雜的同時(shí)，也正朝著高精度、高速度的發(fā)展方向邁進(jìn)。由于數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在圖形、視頻、無(wú)線通訊的廣泛應(yīng)用，對(duì)高速高精度的CMOS工藝的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的要求日益迫切。AD轉(zhuǎn)換器的種類繁多，工作原理各異，但逐次比較型AD轉(zhuǎn)換器是應(yīng)用較多的類型之一，其原因是該類型的AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換速度快、精度高。因此本次設(shè)計(jì)選用一款逐次比較型AD轉(zhuǎn)換器AD

28、C0809.被采樣的電壓、電流信號(hào)分兩路進(jìn)入ADC0809進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，寫(xiě)信號(hào)WR和P2.7控制ADC0809的地址鎖存和轉(zhuǎn)換器，即當(dāng)START上跳沿時(shí)，所有內(nèi)部寄存器清零；下調(diào)沿時(shí)，開(kāi)始進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，在轉(zhuǎn)換期間，START應(yīng)保持低電平。EOC通過(guò)非門(mén)連接到AT89C51的INTO腳，可通過(guò)查詢方式來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)換是否完成。當(dāng)EOC為高電平時(shí)，表明轉(zhuǎn)換結(jié)束，否者表明正在進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，即ECO=1時(shí)，讀信號(hào)RD和P2.7控制的ADC0809的OE信號(hào)即控制三條鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。3.2.3 A/D 轉(zhuǎn)換器概述及單片機(jī)接口的一般特點(diǎn)A/D轉(zhuǎn)換器是一種用來(lái)將連續(xù)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合于數(shù)字處理的

29、二進(jìn)制數(shù)的器件，其工作原理方框圖如圖3-4所示。圖3-4 AD轉(zhuǎn)換器原理方框圖由圖中可以看出，AD轉(zhuǎn)換器的輸入有兩種，即模擬輸入信號(hào)Vin和參考電壓Vref；其輸出時(shí)一組二進(jìn)制數(shù)。可以認(rèn)為，AD轉(zhuǎn)換器是一個(gè)將模擬信號(hào)值編制成對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制碼的編碼器。常用的AD轉(zhuǎn)換器有：雙積分式、逐位比較式及秉性比較時(shí)幾種。如圖3-5所示，一個(gè)完整的AD轉(zhuǎn)換器應(yīng)該包含這樣的一些輸入、輸出信號(hào)。圖3-5 AD轉(zhuǎn)換器的輸入位置（1） 模擬輸入信號(hào)Vin和參考電壓Vref（2） 數(shù)字輸出信號(hào)（3） 啟動(dòng)轉(zhuǎn)換新號(hào)，輸入（4） 轉(zhuǎn)換完成信號(hào)或者“忙”信號(hào)，輸出（5） 數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)，輸入為了與單片機(jī)接口，必須設(shè)置圖所示的

30、一些數(shù)據(jù)輸入接口、狀態(tài)輸入接口及控制輸出接口等。首先，單片機(jī)通過(guò)控制口發(fā)出啟動(dòng)轉(zhuǎn)換信號(hào)，命令A(yù)D轉(zhuǎn)換器開(kāi)始轉(zhuǎn)換，肉厚單片機(jī)通過(guò)狀態(tài)讀入轉(zhuǎn)換器的狀態(tài)，并判斷它是否轉(zhuǎn)換結(jié)束。轉(zhuǎn)換結(jié)束，CPU發(fā)出數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)，將裝換完成的數(shù)據(jù)讀入。3.2.4ADC0809簡(jiǎn)介圖3-6是 ADC0809內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)，圖3-7 ADC0809引腳圖。ADC0809是8位逐次逼近型AD轉(zhuǎn)換器，它由一個(gè)8路模擬開(kāi)關(guān)、一個(gè)地址鎖存譯碼器、一個(gè)AD轉(zhuǎn)換器和一個(gè)三態(tài)輸出鎖存器組成。多路開(kāi)關(guān)可選通8個(gè)模擬通道，允許8路模擬量分時(shí)輸入，共用AD轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。三態(tài)輸出鎖存器用于鎖存AD轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng)OE端為高電平時(shí)，才可以從

31、三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。圖3-6 ADC0809內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)數(shù)字部分定義如下：ADDA、ADDB、ADDC:模擬通道的地址選擇線，輸入。信號(hào)單極性，電壓范圍是0V5V，若信號(hào)太小，必須進(jìn)行放大。ALE：地址鎖存允許信號(hào)，輸入。由低到高的正跳變有效，此時(shí)鎖存地址選擇先的狀態(tài)，從而選通相應(yīng)的模擬通道，一邊進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換。當(dāng)ALE線為高電平時(shí)，地址鎖存與譯碼器將A、B、C三條地址線的地址信號(hào)進(jìn)行鎖存，經(jīng)譯碼后被選中的通道模擬量進(jìn)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。A、B、C為地址輸入線，用于選通IN0IN7的一路模擬量輸入。通道選擇表如表3-3所示。圖3-7 ADC0809引腳圖表3-3通道選擇表CBA選擇的通道

32、000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7INOIN7：8條模擬量輸入通道。2-12-8：8位數(shù)量輸出端。ADDA、ADDB、ADDC:3位地址輸入線，用于選通8路模擬輸入中的一路。ALE:地址鎖存允許信號(hào)，輸入，高電平有效。START： AD轉(zhuǎn)換啟動(dòng)脈沖輸入端，輸入一個(gè)正脈沖（至少100ns寬）使其啟動(dòng)（脈沖上升沿使0809復(fù)位，下降沿啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換）。EOC： AD轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，輸出，當(dāng)AD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）。OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)，輸入，高電平有效。當(dāng)AD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

33、態(tài)門(mén)，輸出數(shù)字量。CLK：時(shí)鐘脈沖輸入端。要求時(shí)鐘頻率不高于640KHZ。REF（+）、REF（-）：基準(zhǔn)電壓。Vcc：電源，單一5V。GND：地。ADC0809的工作過(guò)程：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) AD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AD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)可用作中斷申請(qǐng)。當(dāng)OE輸入高電平時(shí)，輸出三態(tài)門(mén)打開(kāi)，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上3.3 鍵盤(pán)輸入部分3.3.1 矩陣式鍵盤(pán)在鍵盤(pán)中按鍵數(shù)

34、量較多時(shí)，為了減少I(mǎi)/O口的占用，通常將按鍵排列成矩陣形式。在矩陣式鍵盤(pán)中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過(guò)一個(gè)按鍵加以連接。這樣，一個(gè)端口（如P1口）就可以構(gòu)成4*4= 16個(gè)按鍵，比之直接將端口線用于鍵盤(pán)多出了一倍，而且線數(shù)越多，區(qū)別越明顯，比如再多加一條線就可以構(gòu)成20鍵的鍵盤(pán)，而直接用端口線則只能多出一鍵（9鍵）。由此可見(jiàn)，在需要的鍵數(shù)比較多時(shí)，采用矩陣法來(lái)做鍵盤(pán)是合理的。 矩陣式結(jié)構(gòu)的鍵盤(pán)顯然比直接法要復(fù)雜一些，識(shí)別也要復(fù)雜一些，列線通過(guò)電阻接正電源，并將行線所接的單片機(jī)的I/O口作為輸出端，而列線所接的 I/O口則作為輸入。這樣，當(dāng)按鍵沒(méi)有按下時(shí)，所有的輸出

35、端都是高電平，代表無(wú)鍵按下。行線輸出是低電平，一旦有鍵按下，則輸入線就會(huì)被拉低，這樣，通過(guò)讀入輸入線的狀態(tài)就可得知是否有鍵按下了。3.3.2獨(dú)立式鍵盤(pán)獨(dú)立式按鍵就是各按鍵相互獨(dú)立，每個(gè)按鍵各接入一根輸入線，一根輸入線上的安檢工作狀態(tài)不會(huì)影響其他輸入線的工作狀態(tài)。因此，通過(guò)檢測(cè)輸入線的電平狀態(tài)可以很容易判斷哪個(gè)按鍵按下了。獨(dú)立式按鍵電路配置靈活，軟件簡(jiǎn)單，但每個(gè)按鍵需要占用一個(gè)輸入口線，在按鍵數(shù)量較多時(shí)，需要較多的輸入口線且電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故此種鍵盤(pán)適用于按鍵較少或操作速度較高的場(chǎng)合。在此系統(tǒng)中，查看電壓、電流只需要兩個(gè)按鍵，比較簡(jiǎn)單，所以就采用獨(dú)立式按鍵接口電路。3.3.3LED顯示部分LED顯

36、示屏是二十世紀(jì)八十年代后期在全球迅速發(fā)展起來(lái)的新型信息顯示媒體。它具有可靠性高、使用壽命長(zhǎng)、性能價(jià)格比較高等特點(diǎn)。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，如果需要顯示的內(nèi)容只有數(shù)碼和某些字母，使用LED數(shù)碼管是一種較好的選擇。LED數(shù)碼顯示清晰、成本低廉，配置靈猴，與單片機(jī)接口簡(jiǎn)單易行。LED數(shù)碼管是有發(fā)光二極管作為顯示字段的數(shù)碼型顯示器件，其中七只發(fā)光二極管分別對(duì)應(yīng)ag筆端構(gòu)成“日”字形，另一個(gè)發(fā)光二極管Dp作為小數(shù)點(diǎn)。因此這種LED顯示器被稱為七段數(shù)碼管或八段數(shù)碼管。圖3-9 數(shù)碼管LED顯示器是由N各LED顯示塊拼接成N個(gè)LED顯示器。N個(gè)LED顯示塊有NG根位選線，根據(jù)顯示方式的不同，位選線和段選線的連接

37、方法也不同。段選線控制顯示字符的字形，而位選線為各個(gè)LED顯示塊的公共端，它控制該LED顯示位的亮、暗。LED顯示器有動(dòng)態(tài)顯示和靜態(tài)顯示兩種顯示方式。3.4LED的動(dòng)態(tài)顯示方式在多位LED顯示時(shí)，為了簡(jiǎn)化硬件電路，通常將所有位的段選線相應(yīng)的并聯(lián)在一起，有一個(gè)8位I/O控制，形成段選線的多路復(fù)用。而各位的共陽(yáng)極或共陰極分別由相應(yīng)的I/O線控制，實(shí)現(xiàn)各位的分時(shí)選通。其中段選線占用一個(gè)8位I/O口，而位選段占用一個(gè)4位I/O口。由于各位的段選線并聯(lián)，段碼的輸出對(duì)各位來(lái)說(shuō)都是相同的，因此，同一時(shí)刻，如果各位位選線都處于選通狀態(tài)的話，4位LED將顯示相同的字符。若要將各位LED能夠顯示出與本位相應(yīng)的顯示

38、字符，就必須采用掃描顯示方式，即在某一時(shí)刻，只讓某一位的位選線狀態(tài)，而其他各位的位選線處于關(guān)閉狀態(tài)，同時(shí)段選線上輸出相應(yīng)位要顯示字節(jié)的段碼。在確定LED不同位顯示的時(shí)間間隔，不能太短，因?yàn)榘l(fā)光二極管從導(dǎo)通到發(fā)光有一定的延遲，導(dǎo)通時(shí)間太短，發(fā)光太弱人眼無(wú)法看清。但也不能太長(zhǎng)，因?yàn)楫吘挂芟抻谂R界閃爍頻率，而且此時(shí)間越長(zhǎng)，占用CPU時(shí)間也越多，另外，顯示位增多，也將占用大量的CPU時(shí)間，因此動(dòng)態(tài)顯示實(shí)質(zhì)是以犧牲CPU時(shí)間換取元就愛(ài)你的減少。3.4.1LED靜態(tài)顯示方式 LED顯示器工作于靜態(tài)顯示方式時(shí)，各位的共陰極或共陽(yáng)極連接在一起并接地（或+5V）；每位的段選碼（adp）分別與一個(gè)8位的鎖存器輸

39、出相連，所以稱為靜態(tài)顯示。各個(gè)LED的顯示字符一經(jīng)確定，相應(yīng)鎖存器的輸出將維持不變，知道顯示另一個(gè)字符為止。也正因?yàn)槿绱耍o態(tài)顯示器的亮度都較高。這種顯示方式接口編程容易，付出的代價(jià)是占用口線較多，若用IO接口，則要占用4個(gè)8位口，若用鎖存器接口，則要4片7HC595芯片。如果顯示器位數(shù)較多，則靜態(tài)顯示方式更是無(wú)法適應(yīng)，因此在顯示位數(shù)較多的情況下，一般都采用動(dòng)態(tài)顯示方式。由于本系統(tǒng)只涉及到4位顯示輸出，就采用了4片8位移位寄存器串級(jí)使用的LED靜態(tài)顯示方式。3.4.2 74HC595簡(jiǎn)介3-10 74HC595引腳圖74HC595內(nèi)含有8位串入、串并出移位寄存器和8位三態(tài)輸出鎖存器。寄存器和鎖

40、存器分別由各自的時(shí)鐘輸入SRCK和RCK，都是上升沿有效。當(dāng)SRCK從低到高電平跳變時(shí)，串行輸入數(shù)據(jù)SER移入寄存器；當(dāng)SCR從低到高電平只對(duì)寄存器的數(shù)據(jù)置入鎖存器。清除端SRCLR的低電平只對(duì)寄存器復(fù)位QH1為低電平，而對(duì)鎖存器無(wú)影響。當(dāng)輸出允許控制G為高電平時(shí)，并行輸出QSQH為高阻態(tài)，而串行輸出QH1不受影響。74HC595最多需要5根控制線，即SER、SRCK、RCK、SRCLR和G。其中SRCLR可以直接接到高電平，用軟件實(shí)現(xiàn)寄存器清零；如果不需要軟件改變亮度，G可以直接接到低電平，而用硬件來(lái)改變亮度。把其他三根線和單片機(jī)的IO口相接，即可實(shí)現(xiàn)LED控制。數(shù)據(jù)從SER口送入74HC5

41、95，在每個(gè)SRCK的上升沿，SER口上的數(shù)據(jù)移入寄存器，在SRCK的第9個(gè)上升沿，數(shù)據(jù)開(kāi)始從QH1移出。如果把第一個(gè)74HC595的QH1和第二個(gè)74HC595的SER相接，數(shù)據(jù)即移入第二個(gè)74HC595中，照此一個(gè)一個(gè)接下去，可接任意多個(gè)。數(shù)據(jù)全部送完后，給RCK一個(gè)上升沿，寄存器中的數(shù)據(jù)即置入鎖存器。此時(shí)如果G為低電平，數(shù)據(jù)即從并口QAQH輸出，把QSQH與LED的8段相接。LED就可以實(shí)現(xiàn)顯示了。3.4.3鍵盤(pán)及顯示電路3-11 鍵盤(pán)及顯示電路4 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1C語(yǔ)言簡(jiǎn)介 C語(yǔ)言是近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外普遍使用的一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。C語(yǔ)言功能豐富，表達(dá)能力強(qiáng)應(yīng)用廣，既有高級(jí)語(yǔ)言的特點(diǎn)，也有匯

42、編語(yǔ)言的特點(diǎn)。C是中級(jí)語(yǔ)言。它把高級(jí)語(yǔ)言的基本結(jié)構(gòu)和語(yǔ)句與低級(jí)語(yǔ)言的實(shí)用性結(jié)合起來(lái)。C 語(yǔ)言可以像匯編語(yǔ)言一樣對(duì)位、字節(jié)和地址進(jìn)行操作，而這三者是計(jì)算機(jī)最基本的工作單元。 C是結(jié)構(gòu)式語(yǔ)言。結(jié)構(gòu)式語(yǔ)言的顯著特點(diǎn)是代碼及數(shù)據(jù)的分隔化，即程序的各個(gè)部分除了必要的信息交流外彼此獨(dú)立。這種結(jié)構(gòu)化方式可使程序?qū)哟吻逦阌谑褂谩⒕S護(hù)以及調(diào)試。C 語(yǔ)言是以函數(shù)形式提供給用戶的，這些函數(shù)可方便的調(diào)用，并具有多種循環(huán)、條件語(yǔ)句控制程序流向，從而使程序完全結(jié)構(gòu)化。C語(yǔ)言功能齊全。具有各種各樣的數(shù)據(jù)類型，并引入了指針概念，可使程序效率更高。另外C語(yǔ)言也具有強(qiáng)大的圖形功能，支持多種顯示器和驅(qū)動(dòng)器。而且計(jì)算功能、邏輯判

43、斷功能也比較強(qiáng)大。4.2 主程序流程圖圖4-1 主程序流程圖4.3按鍵程序流程圖在本系統(tǒng)中，有查看電壓或電流的功能，由兩個(gè)按鍵KEY1和KEY2控制。首先要判斷是否有減按下，如果的確有鍵按下，例如KEY1，選通模擬通道，單片機(jī)通過(guò)P2.7口發(fā)出啟動(dòng)轉(zhuǎn)換信號(hào)ADC0809，轉(zhuǎn)換結(jié)束，將數(shù)據(jù)從ADC0809中讀取送入AT89C51單片機(jī)中進(jìn)行標(biāo)度轉(zhuǎn)換和拆數(shù)等運(yùn)算，并顯示于LED數(shù)碼管。標(biāo)度轉(zhuǎn)換的目的是要把實(shí)際采樣的二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成BCD形式的電量值，然后存放到顯示緩沖區(qū)。一般按鍵在按下的時(shí)候有抖動(dòng)的問(wèn)題，即鍵的簧片會(huì)有輕微的彈跳，需要經(jīng)過(guò)一個(gè)短暫的時(shí)間才會(huì)可靠的接觸。若在簧片抖動(dòng)時(shí)驚醒掃描就可能得到不

44、正確的結(jié)果。因此，在程序中需要考慮到防抖動(dòng)的問(wèn)題。最簡(jiǎn)單的辦法是在檢測(cè)到有鍵按下時(shí)，延時(shí)一段時(shí)間再次檢測(cè)看是否有鍵按下，這個(gè)可以通過(guò)調(diào)用子程序來(lái)解決。圖4-2 按鍵程序流程圖KEY1和KEY2子程序流程圖如圖4-3所示。4.4定時(shí)器0中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)AT89C51內(nèi)部有兩個(gè)16位的可編程定時(shí)器計(jì)數(shù)器，T0和T1。定時(shí)器實(shí)際上是工作在計(jì)數(shù)方式下 ，只不過(guò)對(duì)固定平率的脈沖計(jì)數(shù)，由于脈沖周期也固定，由計(jì)數(shù)值可以計(jì)算出計(jì)數(shù)時(shí)就愛(ài)你，有定時(shí)的功能。AT89C51的TC是加1計(jì)數(shù)的。當(dāng)工作在定時(shí)器方式時(shí)，對(duì)振蕩源12分頻的脈沖計(jì)數(shù)，即每個(gè)機(jī)器周期計(jì)數(shù)值加1，計(jì)數(shù)速率112fosc，當(dāng)fosc=12MHz時(shí)

45、，計(jì)數(shù)速率=1000KHz,即計(jì)數(shù)器每加1用時(shí)1us。圖4-3KEY1和KEY2子程序流程圖TC的方式控制寄存器TMOD用來(lái)編程定時(shí)器計(jì)數(shù)器的工作方式。表4-1 方式寄存器TMOD各位功能位名稱功能D7GATE定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T1門(mén)控制D6C/定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T1功能選擇位；C/=1計(jì)數(shù)器，C/=0定時(shí)器D5M1定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T1方式選擇位D4M0定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T1方式選擇位D3GATE定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0門(mén)控制D2C/定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0功能選擇位；C/=1為計(jì)數(shù)器，C/=0為定時(shí)器D1M1定時(shí)器計(jì)數(shù)器T0方式選擇位D0M0定時(shí)器計(jì)數(shù)器T0凡是選擇位表4-2 定時(shí)器計(jì)數(shù)器T0、T1的四種工作方式M1

46、 MO方式功能0 00為12位定時(shí)器計(jì)數(shù)器，TL存低5位，TH存高8位0 11為16位定時(shí)器計(jì)數(shù)器1 02常數(shù)自動(dòng)裝入8位定時(shí)器計(jì)數(shù)器1 13僅適用于T0，兩個(gè)8位定時(shí)器計(jì)數(shù)器適用于定時(shí)器計(jì)數(shù)器前，應(yīng)對(duì)它進(jìn)行標(biāo)稱初始化，在本系統(tǒng)中，適用定時(shí)器T0，工作方式1，計(jì)算T0的初值，定時(shí)2S顯示，如果到2S顯示電壓值，否則顯示電流值。流程圖如圖4-4所示。4.5 A/D轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì) 被采樣的電壓、電流信號(hào)分兩路進(jìn)入ADC0809進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，寫(xiě)信號(hào)WR和P2.7控制ADC0809的地址鎖存器和轉(zhuǎn)換器，即當(dāng)START上跳沿時(shí)，所有內(nèi)部寄存器清零；下跳沿時(shí)，開(kāi)始進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，在轉(zhuǎn)換期間，START應(yīng)保持低

47、電平。轉(zhuǎn)換完成后，讀信號(hào)RD和P2.7共同控制的ADC0809的OE信號(hào)即控制三條輸出鎖存器單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。流程圖如圖4-5所示。圖4-4 定時(shí)器0中斷流程圖圖4-5 A/D轉(zhuǎn)換流程圖結(jié)束語(yǔ)我做的基于單片機(jī)的電量檢測(cè)系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)完成了，基本上達(dá)到了預(yù)期的目的。當(dāng)初拿到這個(gè)題目的時(shí)候都不知道怎么入手，但在老師的指導(dǎo)下，自己找資料、看書(shū)，總算完成了。通過(guò)此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)單片機(jī)有了更深一層的了解，從理論和實(shí)踐我都得到了很大的提高，所以這次任務(wù)的完成使我學(xué)到了很多知識(shí)。首先，豐富了自己的知識(shí)面，學(xué)通了以前沒(méi)學(xué)通的東西，具體了解了怎么去完成一個(gè)電路的設(shè)計(jì)。在此次的設(shè)計(jì)中，學(xué)到了單片機(jī)AT

48、89C51的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理，了解了時(shí)鐘電路和控制電路的工作原理，還有共陽(yáng)極數(shù)碼管的工作原理，同時(shí)也提高了我的C語(yǔ)言使用能力，并且挺高了自己分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，有了理論聯(lián)系實(shí)際的機(jī)會(huì)，為以后從事這個(gè)方面的工作打好了基礎(chǔ)，這也是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)總的來(lái)說(shuō)還是比較成功的，能夠?qū)崿F(xiàn)電壓、電壓交替顯示，如果單獨(dú)查看電壓或電流，可以通過(guò)安檢控制查看電壓或電流，但是還是有許多不足之處，不過(guò)的確從中學(xué)到了很多，也發(fā)現(xiàn)了自己的很多問(wèn)題，為自己以后的學(xué)習(xí)、進(jìn)步打下了不錯(cuò)的基礎(chǔ)。致謝歷時(shí)四個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)告一段落，進(jìn)過(guò)自己不斷的搜索努力以及吳老師的耐心指導(dǎo)和熱情幫局，本設(shè)計(jì)已經(jīng)完成。

49、在這段時(shí)間里面，吳老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和熱忱的工作作風(fēng)使我十分佩服，她的知道使我也受益匪淺，同組的同學(xué)也給我了我極大的幫助，在此對(duì)幫助我的老師和同學(xué)表示深深的感謝。通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我深刻的認(rèn)識(shí)到專業(yè)知識(shí)的重要性，也理解了理論聯(lián)系實(shí)際的含義，并且檢驗(yàn)了大學(xué)四年的學(xué)習(xí)成果。雖然在這次設(shè)計(jì)中對(duì)于知識(shí)的運(yùn)用和銜接不夠熟練，但是我將在以后的工作和學(xué)習(xí)中繼續(xù)努力、不斷完善，這四個(gè)月的設(shè)計(jì)是對(duì)過(guò)去所學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)提高和擴(kuò)充的過(guò)徹骨，為以后的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。由于自身水平有限，設(shè)計(jì)中的不足之處。敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指導(dǎo)。參考文獻(xiàn)1 張毅民，彭喜元.MCS51單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)M.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2003.

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