基于单片机的数字多用表设计(编辑修改稿)

基于单片机的数字多用表设计(编辑修改稿)内容摘要：

基于单 片机的数字多用表设计 8 此模块主要由模数转换器 ADC0809 和双 D型正沿触发器 74LS74（带预置和清除端）组成。 (1)主要特性： 路输入通 道， 8 位 A/D 转换器，即分辨率为 8 位。 100μ s(时钟为 640kHz 时 )， 130μ s（ 时钟为 500kHz 时）。 +5V电源供电。 0～ +5V，不需零点和满刻度校准。 40～ +85 摄氏度。 ，约 15mW。 (2)内部结构： ADC0809 是 CMOS 单片型逐次逼近 式A/D 转换器，内部结构如右图所示，它由 8 路模拟 开关、地址锁存与译码器、比较器、 8 位开关树型 A/D 转换器、逐次逼近寄存器、 逻辑控制和定时电路组成。 基于单 片机的数字多用表设计 9 (3)外部特性（引脚功能） ： ADC0809 芯片有 28 条引脚，采用双列直插式封装，如左图所示。 下面说明各引脚功能。 IN0～ IN7： 8 路模拟量输入端。 21～ 28： 8 位数字量输出端。 ADDA、 ADDB、 ADDC： 3 位地址输入线，用于选通 8 路模拟输入中的一路 ALE： 地址锁存允许信号，输入，高电平有效。 START： A/D 转换启动脉冲输入端，输入一个正脉冲（至少 100ns 宽）使其启动（脉冲上升沿使0809 复位，下降沿启动 A/D 转换）。 EOC： A/D 转换结束信号，输出， 当 A/D 转换结束时，此端输出一个高电平（转换期间一直为低电平）。 OE：数据输出允许信号，输入，高电平有效。 当 A/D转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。 CLK： 时钟脉冲输入端。 要求时钟频率不高于 640KHZ。 REF（ +）、 REF（ ） ：基准电压。 Vcc：电源，单一 +5V。 GND：地。 （ 4） 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。 转换数据的传送 A/D转换后得到的数据应及时传送给单片机进行处理。 数据传送的关键问题是如何确认 A/D 转换的完成，因为只有确认完成后，才能进行传送。 为此可采用下述三种方式。 基于单 片机的数字多用表设计 10 对于一种 A/D 转换器来说，转换时间作为一项技术指标是已知的和固定的。 例如 ADC0809 转换时间为 128μ s，相当于 6MHz 的 MCS51 单片机共 64 个机器周期。 可据此设计一个延时子程序， A/D 转换启动后即调用此子程序，延迟时间一到，转换肯定已经完成了，接着就可进行数据传送。 A/D 转换芯片由表明转换完成的状态信号，例如 ADC0809 的 EOC 端。 因此可以用查询方式，测试 EOC 的状态，即可确认转换是否完成，并接着进行数据传送。 把表明转换完成的状态信号 （ EOC） 作为中断请求信号，以中断方式进行数据传送。 不管使用上述哪种方式，只要一旦确定转换完成，即可通过指令进行数据传送。 首先送出口地址并以信号有效时 ， OE 信号即有效，把转换数据送上数据总线，供单片机接受。 各模块直接引脚连接方法 a) 把“单片机系统”区域中的 － 与“动态数码显示”区 域中的 ABCDEFGH端口连接。 b) 把“单片机系统”区域中的 － 与“动态数码显示”区域中的 S1－ S8 端口连接。 c) 把“单片机系统”区域中的 与“模数转换模块”区域中的 ST 端子用导线相连接。 d) 把“单片机系统”区域中的 与“模数转换模块”区域中的 OE 端子用导线相连接。 e) 把“单片机系统”区域中的 与“模数转换模块”区域中的 EOC 端子用导线相连接。 f) 把“单片机系统”区域中的 与“模数转换模块”区域中的 CLK 端子用导线相连接。 g) 把“模数转 换模块”区域中的 A2A1A0 端子用导线连接到 GND 端子上。 h) 把“模数转换模块”区域中的 IN0 端子用导线连接到“三路可调电压模块”区域中的 VR1 端子上。 i) 把“单片机系统”区域中的 － 用 8 芯排线连接到“模数转换模块” 区域中的 D0－ D7 端子上。 基于单 片机的数字多用表设计 11 第三章 数字多用表的软件设计 系统总流程图 根据上述，我们选择单片机与 A/D 转换芯片结合的方法实现本设计。 使用的基本元器件是： STC89C52 单片机， AD0809 模数转换芯片，数码管显示器，开关，电容，电阻，晶振，标准电 源等等。 基于单 片机的数字多用表设计 12 图 系统总流程图 物理量采集处理流程 开始 系统初始化 LED初始化 =1。 使能 A/D转换 单片机接收数据 =1。 转换结果 送 LED 显示 超限否。 结束 报警 Y N Y N Y N 基于单 片机的数字多用表设计 13 图 物理量采集处理流程 电压测量过程流程图 基于单 片机的数字多用表设计 14 图 电压测量流程图 基于单 片机的数字多用表设计 15 电流的测量过程流程图 图 电流测量流程图 基于单 片机的数字多用表设计 16 各模板仿真及源程序 仿真图 分流电阻电路 触发器 74LS74 分压电阻电路 ADC0809 转换电路 报警电路 基于单 片机的数字多用表设计 17 源程序 include include sbit LCD_RS=P1^0。 //RS 寄存器选择。 高电平选数据。 低电平选指令。 sbit LCD_RW=P。