毕业设计论文--基于stc89c52单片机实现电力参数的交流采样

毕业设计论文--基于stc89c52单片机实现电力参数的交流采样内容摘要：

并行 A/D 转换器 AD574A I/O 接口芯片： 8155 芯片 存储器： EPROM 2764 按键：非编码键盘中的独立式按键 显示模快： LCD 显示器 第 3 章 硬件电路设计 .STC89C52 引脚介绍 ST89C51 有 4 组 8 位 I/O 口： P0、 P P2 和 P3 口， P P2 和 P3 为准双向口， P0 口则为双向三态输入输出口，下面分别介绍这几个口线： （ 1） P0 端口（ ）： P0 口是 8 位双向三态输入 /输出接口。 P0 口既可作地址 /数据总线使用，又可作通用 I/O 口用。 连接外部存储器时， P0 口一方面作为 8 位数据输入 /输出口，另一方面用来输出外部存储器的低 8 位地址。 作输出口时，输出漏极开路，驱动 NMOS 电路时应外接上拉电阻；作输入口之前，应先向锁存器写 1，使输出的两个场效应管均关断，引脚处于“浮空”状态，这样才能做到高阻输入，以保证输入数据的正确。 正是由于该端口用作 I/O 口，输入时应先写 1，故称为准双向口。 当 PO 口作地址 /数据总线使用时，就不能再把它当通用 I/O 使用。 （ 2） P1 端口（ ）： P1 口是 8 位准双向口，作通用输入 /输出口使用。 在输出驱动部分， P1口有别于 P0 口，它接有内部上拉电阻。 P1 口的每一位可以独立地定义为输入或者输出，因此， P1 口既可以作为 8 位并行输入 /输出口，又可作为 8 位输入 /输出端。 CPU 既可以对 P1 口进行字节操作，又可以进行位操作。 当作输入方式时，该位的锁存器必须预写 1。 （ 3） P2 端口（ ）： P2 口是 8 位准双向输入 /输出接口。 P2 口可作通用 I/O 口使用，与 P0口相同，当外接程序存储器时， P2 口给出地址的高 8 位，此时不能作通用 I/O口。 当外接数据存储时，若 RAM 小于 256B，用 R0、 R1 作间接寄存器，只需 P0口送出地址低 8 位， P2 口可以用作通用 I/O 口；若 RAM 大于 256B，必须用 16位寄存器 DPTR 作间址寄存器，则 P2 口只能在一定限度内作一般 I/O 使用。 （ 4） P3 端口（ ）： P3 口也是一个 8 位的准双向输入 /输出接口。 它具有多种功能。 一方面与 P1 口一样作为一般准双向输入 /输出接口，具有字节操作和位操作二种工作方式；另一方面 8 条输入 /输出线可以独立地作为串行输入 /输出口和其它控制信号线。 系统各功能模块电路设计 统 图 32 最小系统图 A/D 转换器的设计 1． A/D 转换器 AD574A 是一种高性能 的 12 位逐次逼进式 A/D 转换器在 A/D 转换周期将临时使用片上 D/A 和高增益比较器。 一个 AD 转换周期总是开始于发送一个有效读模式地址给 AD574A。 AD 转换周期在应答时钟脉冲的后沿被触发，并在传输前一次转换结果是执行。 一旦一个转换周期被触发，所选通道的输入电压采样将保存到芯片并被转换为对应的 12 位二进制码。 取自差分输入的采样将被转换为 12位二进制补码。 转换时间为 25μ s，线性误差为177。 1/2LSB，内部有时钟脉冲源和基准电压源，单通道单极性或双极性电压输入，采用 28 脚双立直插式封装。 2． AD574A 引 脚图 如图 33 为 AD574A 引脚图。 图 33 AD574A 引脚图 3． AD574A 介绍 AD574A 由 12 位 A/D 转换器，控制逻辑，三态输出锁存缓冲器， 10V基准电压源四部分构成。 （ 1） 12 位 A/D 转换器 可以单极性也可以双极性的。 单极性应用时， BIPOFF 接 0V，双极性时接 10V。 量程可以是 10V 也可以是 20V。 输入信号在 10V 范围内变化时，将输入信号接至 10V IN。 输入信号在20V 范围内变化时， 将输入信号接至 20V IN。 所以量化单位相应的就是 10V/（ 2^12）和 20V/（ 2^12） （ 2）三态输出锁存缓冲器 用于存放 12 位转换结果 D（ D 0～ 2^121）。 D 的输出方式有两种， 引脚 12/8 1 时（ 8 的上面有一横杠）， D 的 D 11 ~D 0 并行输出； 引脚 12/8 0 时（ 8 的上面有一横杠）， D 的高 8 位与低 4 位分时输出。 （ 3）逻辑控制 任务包括：启动转换，控制转换过程和控制转换结果 D 的输出。 CE CS 即 CS 上面一横杠 R/C C 上一横杠 12/8（ 8 的上面有一横杠 A 0 操作功能 1 0 0 X 0 启动 12 位转换 1 0 0 0 0 启动 8 位转换 1 0 1 1 X 输出 12 位数字 1 0 1 0 0 输出高 8 位数字 1 0 1 0 1 输出低 4 位数字 4． AD574A 与单片机 STC89C52 的链接 图 34 为 AD574A 与单片机 STC89C52 的链接图。 图 34 AD574A 与单片机 STC89C52 的链接图 I/O 接口的设计 STC89C51 共有 4 个 8 位并行 I/O 端口： P0、 P P P3 口，共 40 个引脚。 P3 口还具有第二功能，用于特殊信号输入输出和控制信号（属控制总线）。 I/O 接口 8155. 1 .8155 的结构和引脚 8155 有 40 个引脚，采用双列直插封装，其引脚图和组成框图如图 35所示。 1 地址 /数据线 AD0～ AD7（ 8 条） 2 I/O 口总线（ 22 条）： PA0～ PA PB0～ PB PC0～ PC5。 3 控制总线（ 8 条） ALE ―― 地址锁存（输入） IO / /M―― IO 口 /RAM 选择， 0：选内 RAM； 1：选内 IO 口 /CE ―― 片选线 /RD、 /WR ―― 读、写控制 TIMERIN ―― 定时器输入（输入定时器所需时钟） TIMEROUT ―― 定时器输出（输出所产生的方波脉冲） STC89C51 与 8155 地址、数据线连接方法是， STC89C52 P0 口与 8155的 AD 总线直接连接， ST89C51 的地址锁存信号 ALE 与 8155 的 ALE 直接连接。 如图 38 所示。 控制总线 CB ① RAM 与 I/O 口选择信号 IO/M ：用 80C51 的地址线 与 IO/M 连接。 ②片选信号 ：由 8031 的 ~ 经 138 译码器 产生。 存储器的设计 2764 各引脚的含义 : 图 37 存储器 2764 引脚图 ① A0 一 A12： 13 根地址输入线。 用于寻址片内的 8K 个存储单元。 ② D0～ D7： 8 根双向数据线，正常工作时为数据输出线。 编程时为数据输入线。 ③ OE：输出允许信号。 低电平有效。 当该信号为 0 时，芯片中的数据可由D0～ D7 端输出。 ④ CE：选片信号。 低电平有效。 当该信号为 0 时表示选中此芯片。 ． ⑤ PGM:编程脉冲输入端。 对 EPROM 编程时，在该端加上编程脉冲。 读操作时该信号为 1。 ⑥ VPP：编程电压输入端。 编程时应在该端加上编程高电压，不同的芯片对VPP 的值要求的不一样，可以是 +， +15V， +21V， +25V 等。 EPROM 的一个重要优点是可以擦除重写，而且允许擦除的次数超过上万次。 一片新的或擦除干净 EPROM 芯片，其每一个存储单元的内容都是 FFH。 要对一个使用过的 EPROM 进行编程，则首先应将其放到专。