单片机原理及接口技术课程设计(数

单片机原理及接口技术课程设计(数内容摘要：

30T X D11RX D108 05 1D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1LE1174LS373 本科生课程设计（论文） 4 其中输入端 D1~D8 接至单片机的 P0 口，输出 端提供的是低 8 位地址， G 端接至单片机的地址锁存允许信号 ALE。 输出允许端 OE 接地，表示输出三态门一直打开。 复位电路设计 复位是单片机的初始化操作。 其功能主要是将程序计数器 (PC)初始化为0000H，使单片机从 0000H 单元开始执行程序，并将特殊功能寄存器赋一些特定值。 复位是使单片机退出低功耗工作方式而进入正常状态一种操作。 复位是上电的第一个操作，然后程序从 0000H 开始执行。 在运行中，外界干扰等因素可能会使单片机的程序陷入死循环状态或“跑飞”。 要使其进入正常状态，唯一办法是将单片机复位，以重新启动。 RST 引脚是复位端，高电平有效。 在该引脚输入至少连续两个机器周期以上的高电平，单片机复位。 RST 引脚内部有一个斯密特 ST 触发器以对输入信号整形，保证内部复位电路的可靠，所以外部输入信号不一定要求是数字波形。 使用时，一般在此引脚与 VSS 引脚之间接一个下拉电阻，与 VCC 引脚之间接一个电解电容，即可保证上电自动复位。 复位电路如图 所示。 本文选用 手动 复位电路。 自动复位 手动复位 图 自动 和 手动 复位电路图 时钟电路设计 单片机中 CPU 每执行一条指令，都必须在统一的时钟脉冲的控制下严格按时间节拍进行，而这个时钟脉冲是单片机控制中的时序电路发出的。 CPU 执行一条指令的 各个微操作 所对应时间顺序称为单片机的时序。 MCS51 单片机芯片内部有一个高增益反相放大器，用于构成震荡器， XTAL1 为该放大器的输入端， XTAL2为该放大器输出端，但形成时钟电路还需附加其他电路。 R E SE T9A T 89 C 5 11 0u f1 0kV C CRE S E T9A T 8 9C5 11 0u f1kSw4 70V C C 本科生课程设计（论文） 5 本设计系统采用内部时钟方式，利用单片机内部的高增益反相放大器，外部电路简，只需要一个晶振和 2 个电容即可，如图 所示。 图 时钟电路 电路中的器件选择可以通过计算和实验确定，也可以参考一些典型电路的参数，电路中，电容器 C1和 C2对震荡频率有微调作用，通常的取值范围是 30177。 10pF，在这个系统中选择了 33pF；石英晶振选择范围最高可选 24MHz，它决定了单片机电路产生的时钟信号震荡频率，在本系统中选择的是 12MHz，因而时钟信号的震荡频率为 12MHz。 CPU 最小系统图 根据上述 4 节图，形成完整的 CPU 最小系统图如图 所示。 图 CPU 最小系统 图 X T A L 119A T 8 9C 5 1X T A L 218X1CR Y S T A LC13 3u fC23 3u fE A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16IN T 012IN T 113T014T115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E /P30T X D11R X D108 05 1D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1LE1174LS3731kC13 3u fX1C R Y S T A LV C CC23 3u f1 0u f 本科生课程设计（论文） 6 第 3章 数字电压表输入输出接口电路 设计 数字电压表 量程 的选择 量程 电路如图 所示， 对待侧模拟电压值按不同的范围，分为 Ui， ， ， 0。 0001Ui 五档，处理的信号送入单片机进行处理并显示。 量程的选择电路原理是采用电阻分压的原理制成的。 图 量程设计 数字电压表检测接口电路设计 A/D 转换器选择 A/D 转换器是模拟量输入通道中的一个环节，单片机通过 A/D 转换器把输入模拟量变成数字量再处理。 A/D 转换的常用方法有： ① 计数式 A/D 转换， ② 逐次逼近型 A/D 转换， ③ 双积分式 A/D 转换， ④ V/F 变换型 A/D 转 换。 在这 些 转换方式中，记数式 A/D 转换线路比较简单，但转换速度较慢，所以现在很少应用。 双积分式 A/D 转换精度高，多用于数据采集及精度要求比较高的场合，如 5G14433（ 31/2 位）， AD7555（ 41/2 位或 51/2 位）等，但速度更慢。 随着大规模集成电路的发展，目前不同厂家已经生产出了多种型号的 A/D 转换器，以满足不同应用场合的需要。 如果按照转换原理划分，主要有 3 种类型，即双积分式 A/D 转换器、逐次逼近式 A/D 转换器和并行式 A/D 转换器。 目前最常用的是双积分和逐次逼近式。 根据设计参数以及要求，选择 A/D 转换 器芯片，并介绍其性能特性，转换精度。 9k9 0k9 00 k9M1k12345678161514131211109R P ?R E S P A C K 4UIV IN (+ )V IN () 本科生课程设计（论文） 7 逐次逼近型 A/D 转换既照顾了转换速度，有具有一定的精度，这里选用的是逐次逼近型的 A/D 转换芯片 ADC0809。 芯片 ADC0809 如图 所示。