多通道电压检测系统的硬件设计毕业论文(编辑修改稿)

多通道电压检测系统的硬件设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

1脚主要是和 4 只电容连接在一起的，这样就能够产生 +12v 和 12v的两个 TIN ROUT ROUT TIN RXD TXD GND TXD RXD ＧＮＤ 7 电源，以便能够供给 RS232串口电平的需要。 1 1 1 1 7脚能够构成两个数据通道。 其中， 13 脚、 12脚、 11 脚、 14脚为第一数据通道， 8 脚、 9 脚、 10脚、 7脚为第二数据通道。 TTL/CMOS 数据是从 T1IN、 T2IN 输入然后转换成 RS232 数据，从 T1OUT、 T2OUT送到电脑的DP9插头； DP9 插头的 RS232 数据从 R1IN、 R2IN 输入然后转换成 TTL/CMOS 数据后是从 R1OUT、R2OUT输出的。 15脚为接地脚 GND。 16脚为接 +5v的电源脚 VCC。 PBO：接数码管位码扩展芯片的使能端。 PB1：接数码管段码扩展芯片的使能端。 PB2: 接 LED灯扩展芯片的使能端。 PB3：接锁存器时钟信号。 PB4：接输入输出信号。 PB5：接 DSI302 的复位端。 PB7：接时钟信号。 PA0— PA2：接输入通道。 PA4— PA7：接开关。 PC0— PC7：接扩展芯片。 ATmega16单片机具体分配图如图。 8 图 ATmega16 单片机具体分配图 ，复位电路部分 任何的不管是复杂的或是简单的电路都是离不开电源部分的 ,都需要电源来为其供电才能够运行，当然单片机系统也不例外 ,也需要电源，而且我们应该高度重视单片机系统的电源部分 ,不能因为电源部分电路比较简单就将其忽略 ,这样是不对的，因为有将近一半的故障或是电路制作失败的情况大都数是和电源有关的 ,只有电源部分做好了才能够保证我们的电路能够正常工作了。 首先我们来设计电源 部分中最基本的也是最必须的部分。 电路图如图 ： 9 图 电源 其中 C13 的阻值要比较大主要是因为它要起到滤波的作用，小电容 C6具有提供一个小内阻的高频通道作用，从而可以降低电源的全频带内阻功能。 一般来说大电容旁边都要并联一个小电容的，主要的目的是使整个电路能够降低高频内阻，串联一个电感 L1 的主要目的是为了隔直交流只通直流的目的，由于大的电解电容一般都是采用卷烧工艺制造而成的，所以等效电感较大。 C7主要是阻止低频通过只限高频通入的。 晶振电路是能够产生原始的 时钟频率 的电路 ，该电路做 振荡器 用的时候，是可以产生非常稳定的振荡周期的，该电路做作 滤波器 用的时候，是可以获得非常稳定的和陡削的带通或带阻 曲线 的作用。 这个频率经过频率发生器的放大或缩小后就成了各种不同的总线频率。 在 电路 中的实际应用上是把它当作一个高 Q值的电磁谐振回路。 通常在 晶振 电路的 两个脚上对地 的接上 两个叫晶振的负载电容 ， 一般 该电容的阻值是 在几十皮 法， 它 的阻值往往 会影响到晶振的谐振频率和输出幅度 ，晶振的电路如图 ： 10 图 晶振 复位电路是整个电路中必不可少 的一部分，因为要确保微机系统中 电路 的 稳定性和可靠工作能力，一般来说微机电路中电路的正常工作需要我们供给 ～。 当电压超过 且低于 ，复位信号才能够被撤除，微机电路才能开始正常的工作，但是由于微机电路是时序的数字电路，因此它需要稳定的时钟信号，需要在电源上电，复位电路如图 ： 图 复位电路 复位电路的工作原理如 图 ，起初给 VCC上电，在通电的过程中电容 C4就持续着充电，这个时候 R34 电阻上会出现电压，使得单片机复位；等到几毫秒以后，电容 C4 充电结束，这个时候 R34电阻上电流会降为 0，则电压也变为 0，使得单片机 进入工作状态。 在工作期间， 11 按下开关 S2，则电容 C4 充当着放电作用，再按下开关 S2，电容 C4又再充电，这时候在 R34的电阻上又出现电压，使得单片机复位。 几毫秒以后，单片又机进入工作状态。 PC通信电路 PC通信是 atmega16 单片机自带的一个全双工的通用的同步 /异步串行的收发模块的 USART，是一个高度灵活的串行通讯设备，它的主要功能是用来与与单片机之间进行交换信息的。 该电路支持全双工的操作作用，而且还可以同时的进行接收和发送；具有三个完全独立的中断，其中，TX 为发送完成区， TX 为发送数据寄存器空区， RX 为接收完成区， PC通信电路如图 ： 图 PC 通信 由于单片机输入，输出的电平都是 TTL 电平，而 PC机设置的是 RS— 232 标准的串行接口，两者的 电气规范是不一样的，因此想要完成单片机与 PC 机的数据通信，就必须对单片机输出的TTL电平进行电平转换。 而 Max232即为 RS— 232/TTL 电平转换芯片。 数码管的工作原理：数码管的工作原理就是通过控制不同的 LED灯的亮灭情况来显示出不同的字形，其中数码管分为两种情况，一种是共阴极一种是共阳极，共阴极就是将八个 LED灯的阴极连在一起，然后接地，然后再给任何一个 LED灯的另一个端口输入高电平，这样输入高电平对 12 应的管脚即被点亮。 共阳极就是将八个 LED的阳极连在一起，然后再给任何一个 LED灯的另一个端口输入低电平，这样输入低电平对应的管脚即被点亮。 数码管显示电路如图 ： 图 数码管显示电路 其中引脚图的 COM端是公共端，连在一起，当数码管共阴极连在一起时这时要将其接地，当数码管共阳极连在一起时，这时要将其接正 5伏电源。 以便电平从高流入低，其中一个八段的数码管称为一位，将多个数码管并列的接在一起就可以可构成多位的数码管，其中数码管的的段选线（即 a,b,c,d,e,f,g,dp）连在一起，而各自的公共端即被称为位选线。 显示的时候，数据都是从段选线送入字符编码的， 而选中哪个位选线，那个数码管便会被点亮。 数码管的 8段，对应一个字节的 8 位， a对应最低位， dp对应最高位。 所以如果想让数码管显示数字 0，那么共阴数码管的字符编码为 00111111，即 0x3f；共阳数码管的字符编码为 11000000，即 0xc0。 从而可以看出两个编码的各位正好相反。 在单片机电路里，芯片的驱动电流很小，一般为微安级别的，要通过三极管（可驱动电流为毫安级别，甚至更大）来驱动 LED（正常工作电流为几十毫安）发光。 LED显示灯 LED显示电路如图 ： 13 图 LED 显示电 路 将二极管 D2— D9 和 R26— R33 连接到单片机的输出口，当 Q0— Q7口的任意一只引脚变为低电平时，相应的 LED灯管将会发光，通过编写程序即可使得 Q口的电平依次的变为低电平然后经过几秒的时间后再变为高电平，这样就可以实现灯管显示的效果了。 按键部分 按键部分的电路设计要比较简单， 在 每个按键的 两端 要 并接 一个 电容 ，主要 是 为了能够 消除电路中的 干扰。 因为 当外部 电路 检测其瞬间 的 低电平时， 首先要先 按一下 按键 然后 再 松开， 这个时候 产生的低电平信号可能不止一个， 这个时候 外部接收到的信号 可能 会产生误动作。 这样在 按键两端 并联一个电容 就 可以消除触发信号的抖动 了。 在按键两端 并联一个电容一般 是 在单片机外接键盘的时候会用到 的。 按键部分电路如图 ： 14 图 按键部分 74HC20： 74HC20为四输入端双与非门。 74HC20引脚图如图 ： 图 74HC20 74HC20 逻辑图如图 ：。