基于51單片機的數(shù)字電壓表課程設(shè)計

1、信息與電氣工程學院電子應用系統(tǒng) CDIOCDIO 一級項目設(shè)計說明書（2011/2012 學年第二學期）題 目 ： _ _數(shù) 字 電 壓 表 _專業(yè)班級 ：電子信息 0902 班學生姓名 ：張 文 盛學 號： 090070213 指導教師 ：賈少銳、李曉東、馬永強 李麗宏、賈東立、劉會軍設(shè)計周數(shù) ：設(shè)計成績 ：2012年 6 月 28 日模擬被測電壓模擬量模 數(shù) 轉(zhuǎn) 換數(shù)字量單片機芯片程序處理液晶驅(qū)動液晶驅(qū)動602液晶顯示1 1、CDIOCDIO 設(shè)計目的本次 CDIO 設(shè)計題目是：利用所學的 51單片機， C 語言，數(shù)字電路等知識，設(shè)計一個符合要求的數(shù)字電壓表。 主控芯片可以是 AT89C5

2、1，而采集電壓的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的芯片可以是ADC0804 ，也可以是 PCF8591。而顯示模塊可以是數(shù)碼管，也可以是液晶LCD1602 ，從而展示給我們所得的電壓值。2 2、CDIOCDIO 設(shè)計正文2.12.1 數(shù)字電壓表系統(tǒng)設(shè)計框圖本次數(shù)字電壓表系統(tǒng)設(shè)計框圖如圖 1 所示：圖 1 數(shù)字電壓表設(shè)計框圖數(shù)字電壓表主要由模 / 數(shù)轉(zhuǎn)換電路、單片機控制電路、顯示電路等三部分組成。其中 PCF8591 等器件組成的轉(zhuǎn)換電路， 將輸入的模擬量信號進行取樣、 轉(zhuǎn)換、然后將轉(zhuǎn)換的數(shù)字 信號送進單片機。 單片機控制電路主要實現(xiàn)對數(shù)據(jù)進行程序處理； 顯示電路主要用于將單片 機的信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后顯示測量結(jié)果

3、。模擬信號產(chǎn)生模塊：輸入電源電路（變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路組成）和 分壓電路（ 9 萬歐姆和 1 萬歐姆的電阻分壓） 。模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊組成部分： PCF8591 芯片程序處理的單片機控制模塊： AT89C51 芯片電壓結(jié)果顯示部分： LCD1602 液晶2.22.2 各模塊介紹2.2.12.2.1 AT89C51AT89C51 芯片介紹AT89S52 具有以下標準功能： 8k 字節(jié) Flash， 256 字節(jié) RAM ， 32 位 I/O 口線，看 門狗定時器， 2 個數(shù)據(jù)指針，三個 16 位定時器 /計數(shù)器，一個 6 向量 2 級中斷結(jié)構(gòu)，全 雙工串行口， 片內(nèi)晶振及時鐘電路。 另

4、外，AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作， 支持 2 種 軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下， CPU 停止工作，允許 RAM 、定時器 /計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉 電保護方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷 或硬件復位為止。AT89C52 的引腳圖如圖 2 所示。圖 2 AT89C52 引腳圖VCC : 接電源GND: 接地P0 口：P0 口是一個 8 位漏極開路的雙向 I/O 口。作為輸出口， 每位能驅(qū)動 8 個 TTL 邏輯電平。對 P0 端口寫“ 1”時，引腳用作高阻抗輸入。當訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時， P0 口也被作為低 8 位地

5、址 /數(shù)據(jù)復用。在這種模式下， P0 具有內(nèi)部上拉電阻。在 flash 編 程時， P0 口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。程序校時，需要外部上 拉電阻。P1 口：P1 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，p1 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平。對 P1 端口寫“ 1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入 口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL ）。P2 口： P2 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平。對 P2 端口寫“ 1”時，內(nèi)部上

6、拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL ）在訪問外部程序存儲器或用 16 位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器 （例如執(zhí)行 MOVX DPTR ）時， P2 口送出高八位地址。P3 口：P3 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向 I/O 口，p2 輸出緩沖器能驅(qū)動 4個 TTL 邏輯電平。對 P3 端口寫“ 1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入 口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL ）。P3口亦作為 AT89C52 特殊功能（第二功能）使用， AT89C52 的 P3口的第二功能

7、表如表 1 所 示。表 1 AT89C52 的 P3口的第二功能腳號P3.0第二功能RXD（串行輸入）P3.1TXD（串行輸出）P3.2INT0（ 外部中斷 0）P3.3INT0（ 外部中斷 0）P3.4T0（定時器 0 外部輸入）P3.5T1（定時器 1 外部輸入）P3.6WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通 ）P3.7RD（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通 ）RST: 復位輸入。晶振工作時， RST 腳持續(xù) 2 個機器周期高電平將使單片機復位。看門狗計時完成后， RST 腳輸出 96 個晶振周期的高電平。特殊寄存器 AUXR（ 地址 8EH） 上 的 DISRTO 位可以使此功能無效。 DISRTO 默認狀態(tài)下

8、，復位高電平有效。ALE/PROG ：地址鎖存控制信號（ ALE ）是訪問外部程序存儲器時，鎖存低 8 PSEN 在每個機器周期被激活兩次， 而在訪問外部數(shù)據(jù)存位地址 的輸出脈沖。 在 flash 編程時， 此引腳（PROG ）也用作編程輸入脈沖。 在一般情況下， ALE 以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖， 可用來作為外部定時器或時鐘使用。 然而，特別強調(diào)， 在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時， ALE 脈沖將會跳過。PSEN:外部程序存儲器選通信號 （ PSEN）是外部程序存儲器選通信號。 當 AT89S52 從 外部程序存儲器執(zhí)行外部代碼時，儲器時， PSEN 將不被激活。EA/VPP: 訪問外部

9、程序存儲器控制信號。為使能從0000H 到 FFFFH 的外部程序存儲器讀取指令， EA 必須接 GND 。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令， EA 應該接 VCC 。在 flash 編程 期間， EA 也接收 12V 編程電源（ VPP）。XTAL1: 振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。XTAL2: 振蕩器反相放大器的輸出端。（ 2）晶振電路晶振電路是單片機的最小系統(tǒng)的組成部分。 典型的晶振取 11.0592MHz（ 因為可以準確地 得到 9600 波特率和 19200 波特率，用于有串口通訊的場合 ）/12MHz（ 產(chǎn)生精確的 uS 級時歇 , 方便定時操作 ） 。特別注意 : 對于 31

10、腳（EA/Vpp）, 當接高電平時， 單片機在復位后從內(nèi)部 ROM 的 0000H 開 始執(zhí)行；當接低電平時，復位后直接從外部 ROM 的 0000H 開始執(zhí)行。（3）復位電路復位電路也是單片機的最小系統(tǒng)的組成部分。 當單片機系統(tǒng)在運行中， 受到環(huán)境干擾出 現(xiàn)程序執(zhí)行錯亂的時候，按下復位按鈕內(nèi)部的程序自動從頭開始執(zhí)行。復位電路的原理是單片機 RST 引腳接收到 2us 以上的電平信號，只要保證電容的充放 電時間大于 2US，即可實現(xiàn)復位，所以電路中的電容值是可以改變的。按鍵按下系統(tǒng)復位， 是電容處于一個短路電路中，釋放了所有的電能，電阻兩端的電壓增加引起的。單片機最小系統(tǒng)復位電路的極性電容的大

11、小直接影響單片機的復位時間，一般采用 1030uF， 51 單片機最小系統(tǒng)容值越大需要的復位時間越短。2.2.22.2.2 PCF8591PCF8591 AD/DAAD/DA 芯片PCF8591 是一個單片集成、單獨供電、低功耗、 8-bit CMOS 數(shù)據(jù)獲取器件。 PCF8591 具有 4個模擬輸入、 1個模擬輸出和 1個串行 I2C總線接口。PCF8591 的3個地址引腳 A0, A1 和 A2 可用于硬件地址編程， 允許在同一個 I2C 總線上接入 8 個 PCF8591 器件， 而無需額外 的硬件。在 PCF8591 器件上輸入輸出的地址、控制和數(shù)據(jù)信號都是通過雙線雙向 I2C 總線

12、 以串行的方式進行傳輸。PCF8591 的功能包括多路模擬輸入、內(nèi)置跟蹤保持、8-bit 模數(shù)轉(zhuǎn)換和 8-bit 數(shù)模轉(zhuǎn)換。PCF8591 的最大轉(zhuǎn)化速率由 I2C 總線的最大速率決定。1、主要技術(shù)指標和特性EXT 接地。圖 3 PCF8591 引腳圖單獨供電PCF8591的操作電壓范圍 2.5V-6V低待機電流通過 I2C 總線串行輸入 / 輸出PCF8591通過 3 個硬件地址引腳尋址PCF8591的采樣率由 I2C 總線速率決定4 個模擬輸入可編程為單端型或差分輸入自動增量頻道選擇PCF8591的模擬電壓范圍從 Vss 到 VDDPCF8591內(nèi)置跟蹤保持電路8-bit 逐次逼近 A/D

13、 轉(zhuǎn)換器 通過 1 路模擬輸出實現(xiàn) DAC增益 2、ADC0808引腳功能 PCF8591引腳圖如圖 3 所示 AIN0AIN3：模擬信號輸入端。A0A3：引腳地址端。VDD、 VSS：電源端。 （2.5 6V）SDA、 SCL： I2C 總線的數(shù)據(jù)線、 時鐘線。 OSC：外部時鐘輸入端，內(nèi)部時鐘輸出端。EXT：內(nèi)部、外部時鐘選擇線，使用內(nèi)部時鐘時 AGND：模擬信號地。AOUT：D/A 轉(zhuǎn)換輸出端。VREF：基準電源端。4 功能描述（1）地址IIC 總線系統(tǒng)中的每一片 PCF8591通過發(fā)送有效地址到該地址器件來激活。該地址包括議中地址必需是起始條件后作為第一個字節(jié)發(fā)送。地址字節(jié)的最后一位是

14、用于設(shè)置以后數(shù)據(jù)固定部分和可編程部分。 可編程部分必需根據(jù)地址引腳A0、A1和 A2來設(shè)置。在 IIC 總線協(xié)傳輸方向的讀 / 寫。（2） 圖 4 PCF8591地址設(shè)置 控制控制字字節(jié)用于實現(xiàn)器件的各種功能， 如模擬信號由哪幾個通道輸入等。 控制字節(jié)存放在控制寄存器中。 總圖 5 控制字格式其中： D1、 D0兩位是 A/D通道編號： 00 通道 0，01 通道 1，10 通道 2，11 通道 3D2 自動增益選擇（有效位為 1）D5 、 D4模擬量輸入選擇： 00為四路單數(shù)入、 01為三路差分輸入、 10 為單端與差分 配合輸入、 11 為模擬輸出允許有效當系統(tǒng)為 A/D 轉(zhuǎn)換時，模擬輸出

15、允許為 0。模擬量輸入選擇位取值由輸入方式?jīng)Q定： 四路單端輸入時取 00，三路差分輸入時取 01 ，單端與差分輸入時取 10，二路差分輸入時取 11。最低兩位時通道編號位，當對0 通道的模擬信號進行 A/D 轉(zhuǎn)換時取 00，當對 1 通道的模擬信號進行 A/D 轉(zhuǎn)換時取 01，當對 2 通道的模擬信號進行 A/D轉(zhuǎn)換時取 10，當對 3 通道 的模擬信號進行 A/D 轉(zhuǎn)換時取 11。在進行數(shù)據(jù)操作時，首先是主控器發(fā)出起始信號，然后發(fā)出讀尋址字節(jié)，被控器做 出應答后， 主控器從被控器讀出第一個數(shù)據(jù)字節(jié)， 主控器發(fā)出應答， 主控器從被控器讀出第 二個數(shù)據(jù)字節(jié)， 主控器發(fā)出應答一直到主控器從被控器中

16、讀出第n 個數(shù)據(jù)字節(jié)， 主控器發(fā)出非應答信號，最后主控器發(fā)出停止信號。（3）A/D 轉(zhuǎn)換A/D 轉(zhuǎn)換器采用逐次逼近轉(zhuǎn)換技術(shù)。 在 A/D 轉(zhuǎn)換周期將臨時使用片上轉(zhuǎn)換器和高增益比線操作時為主控器發(fā)送的第二字節(jié)。其格式如下圖5 所示：6）較器。一個 A/D轉(zhuǎn)換周期總是開始于發(fā)送一個有效讀模式地址給PCF8591之后。 A/D 轉(zhuǎn)換周期子在應答時鐘脈沖的后延被觸發(fā)。并在傳輸前一次轉(zhuǎn)換結(jié)果時執(zhí)行（見圖圖 6 A/D 轉(zhuǎn)換一旦一個轉(zhuǎn)換周期被觸發(fā)，所選通的輸入電壓采樣將保存到芯片并被轉(zhuǎn)換為對應的 8 位二進制碼，取自差分輸入的采樣將被轉(zhuǎn)換為8 位二進制補碼轉(zhuǎn)換結(jié)果被保存在 ADC數(shù)據(jù)寄存器等待傳輸。如果自

17、動增量標志被置1，將選擇下一個通道。 在讀周期傳輸?shù)牡谝粋€字節(jié)包含前一次讀周期的轉(zhuǎn)換結(jié)果代碼，以上電復位之后讀取的第一個字節(jié)是 0 x80。最高 A/D 轉(zhuǎn)換速率取決于實際的 IIC 總線速度。（4）D/A 轉(zhuǎn)換發(fā)送給 PCF8591的第三個字節(jié)被存儲到 DAC數(shù)據(jù)存儲器， 并使用片內(nèi) D/A 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成 對應的模擬電壓。這個 D/A 轉(zhuǎn)換器由連接到外部參考電壓的具有 256 個接頭的電阻分壓電 路和選擇開關(guān)組成。接頭譯碼器切換一個接頭至DAC輸出線。模擬輸出電壓由自動清零單位增益放大器緩沖。 這個緩沖放大器可通過設(shè)置控制寄存器 的模擬輸出允許標志來打開或關(guān)閉。在激活狀態(tài)，輸出電壓將保持到新

18、的數(shù)據(jù)字節(jié)被發(fā)送。提供給模擬輸出 AOUT的輸出電壓由下式給出。 D/A 轉(zhuǎn)換順序的波形圖如圖 7VREF VAGND 7 iVAOUT =VAGND +Di 2256 i 08 所示：圖 7 D/A 轉(zhuǎn)換（ 5）振蕩器片上振蕩器產(chǎn)生 A/D 轉(zhuǎn)換周期和刷新自動清零緩沖放大器需要的時鐘信號。 在使用這個 振蕩器時 EXT引腳必須連接到 VSS。在 OSC引腳振蕩頻率是可用的。如果 EXT引腳被連接到 VDD，振蕩輸出 OSC將切換到高阻態(tài)以允許用戶連接外部時鐘信 號至 OSC。6 I2C 總線特性I2C 總線是不同的 IC 或模塊 之間的雙向兩線通信，這兩條線是串行數(shù)據(jù)線（SDA ）和串行時鐘

19、線（ SCL ），這兩條線必須通過上拉電路連接至正電源。數(shù)據(jù)傳輸只能是在總線不 忙時啟動。（ 1）位傳輸一個數(shù)據(jù)位在每一個時鐘脈沖期間傳輸。 SDA線上的數(shù)據(jù)必須在時鐘脈沖的高電平期間保持穩(wěn)定。這個期間數(shù)據(jù)線上的改變被當作控制信號。具體時序如圖圖 8 位傳輸2）開始或停止條件數(shù)據(jù)和時鐘線在總不忙時保持高電平。在時鐘為高電平時，數(shù)據(jù)線上的一個由高到低的變化被定義為開始條件。 時鐘為高電平時， 數(shù)據(jù)線上的一個由低到高的變化被定義為停圖 9 開始和停止條件（3）系統(tǒng)配置產(chǎn)生信息的器件稱作“發(fā)送機” ，接收信息的器件稱作“接收機” 。控制信息的器件 稱作“主機” ，被控制的器件稱作“從機” 。如圖 1

20、0 所示：圖 10 系統(tǒng)配置止條件。具體時序如圖 9 所示（4）應答 在開始和停止條件之間從發(fā)送機傳輸?shù)浇邮諜C的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)是沒有限制的。 每個 8 位數(shù) 據(jù)字節(jié)之后緊跟著一個應答位。 應答位是由發(fā)送機放在總線的一個高電平， 而主機也產(chǎn)生一 個額外的與應答有關(guān)的時鐘脈沖。 地址匹配的從接收機必須在接收每一個字節(jié)后產(chǎn)生一個應 答。在應答時鐘脈沖期間， 應答的器件必須將 SDA線拉低。 因此在應答相應的時鐘脈沖的高 電平期間， SDA線必須保持穩(wěn)定的低電平。在由從機終止的最后一個字節(jié)，主接收機必須通 過產(chǎn)生一個低電平應答向發(fā)送機發(fā)送一個數(shù)據(jù)結(jié)束信號， 這樣發(fā)送機必須將數(shù)據(jù)線 SDA拉高 以允許主機產(chǎn)

21、生停止條件。具體時序如圖 11 所示圖 11 I2C 總線應答（5）總線協(xié)議在開始條件后一個有效的硬件地址必須發(fā)送至PCF8591。讀/ 寫位定義了以后單個或多個字節(jié)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较?。開始條件、停止條件和應答位的格式應定時參考 I2C 總線特性。 在寫模式數(shù)據(jù)傳輸通過發(fā)送下一個數(shù)據(jù)的停止條件或開始條件來約束。總線協(xié)議具體時序如圖 12,13 所示：對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”圖 12 寫模式的總線協(xié)議， D/A 轉(zhuǎn)換圖 13 讀模式的總線協(xié)議， A/D 轉(zhuǎn)換2.2.32.2.3 LCD1602LCD1602 液晶字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等點陣式LCD。引腳功能說明160

22、2LCD采用標準的 14腳（無背光）或 16腳（帶背光） 接口，各引腳接口說明如表 2 所 示。表 2 1602LCD 的引腳說明編號符號引腳說明編號符號引腳說明1VSS電源地9D2數(shù)據(jù)2VDD電源正極10D3數(shù)據(jù)3VL液晶顯示偏壓11D4數(shù)據(jù)4RS數(shù)據(jù)/ 命令選擇12D5數(shù)據(jù)5R/W讀/ 寫選擇13D6數(shù)據(jù)6E使能信號14D7數(shù)據(jù)7D0數(shù)據(jù)15BLA背光源正極8D1數(shù)據(jù)16BLK背光源負極第 1 腳： VSS 為地電源。第 2 腳： VDD接 5V 正電源。第 3 腳：VL 為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，使用時可以通過一個 10K 的電位器調(diào)整對比度。第

23、4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。第 5 腳： R/W為讀寫信號線，高電平時進行讀操作， 低電平時進行寫操作。當 RS和 R/W 共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址， 當 RS為低電平 R/W 為高電平時可以讀忙信號， 當 RS 為高電平 R/W為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。第 6 腳： E端為使能端，當 E 端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。第 714 腳： D0D7為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。第 15 腳：背光源正極。第 16 腳：背光源負極。1602LCD的指令說明及時序1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有 11 條控制指令，如表 3所示：表3

24、液晶內(nèi)部指令表序號指令RS R/WD7D6D5D4D3D2D1D01清顯示00000000012光標返回000000001*3置輸入模式00000001I/DS4顯示開 / 關(guān)控制0000001DCB5光標或字符移位000001S/C R/L*6置功能00001DLNF*7置字符發(fā)生存貯器地址0001字符發(fā)生存貯器地址8置數(shù)據(jù)存貯器地址001顯示數(shù)據(jù)存貯器地址9讀忙標志或地址01BF計數(shù)器地址10寫數(shù)到 CGRAM或 DDRA）M10要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容11從 CGRAM或 DDRAM讀數(shù)11讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容1602 液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的。 （說明： 1為高電平

25、、 0 為低電平）指令 1：清顯示，指令碼 01H, 光標復位到地址 00H 位置。指令 2：光標復位，光標返回到地址 00H。指令 3：光標和顯示模式設(shè)置 I/D ：光標移動方向，高電平右移，低電平左移 S: 屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平則無效。指令 4：顯示開關(guān)控制。 D ：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標的開與關(guān)， 高電平表示有光標，低電平表示無光標B ：控制光標是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。指令 5：光標或顯示移位 S/C ：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標。指令 6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時為 4 位總

26、線，低電平時為 8 位總線 N ：低電平時 為單行顯示，高電平時雙行顯示 F: 低電平時顯示 5x7 的點陣字符，高電平時顯示 5x10 的 點陣字符。指令 7：字符發(fā)生器 RAM地址設(shè)置。指令 8： DDRAM地址設(shè)置。指令 9：讀忙信號和光標地址 BF ：為忙標志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命 令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。指令 10：寫數(shù)據(jù)。指令 11：讀數(shù)據(jù)。與 HD44780相兼容的芯片時序如表 4 所示：表 4 芯片時序讀狀態(tài)輸入RS=L，R/W=H，E=H輸出D0D7=狀態(tài)字寫指令輸入RS=L，R/W=L，D0 D7=指令碼， E=高脈沖輸出無讀數(shù)據(jù)輸入RS=H，R/W

27、=H，E=H輸出D0D7=數(shù)據(jù)寫數(shù)據(jù)輸入RS=H，R/W=L，D0 D7=數(shù)據(jù)， E=高脈沖輸出無圖 14 讀操作時序?qū)懖僮鲿r序如圖 15 所示。2.32.3 系統(tǒng)硬件仿真用 Protues 繪制數(shù)字電壓表的電路圖后，將 Keil4 生成的 HEX 文件下載進主控芯片AT89C51芯片里，運行，電路圖和結(jié)果如圖16 所示圖 16 Protues 仿真圖及結(jié)果2.42.4 系統(tǒng)程序設(shè)計根據(jù)設(shè)計要求結(jié)合硬件電路，采用的是 PCF8591 模數(shù)數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片，采用的是液晶顯示方式，在液晶顯示之前，需對采集回的二進制數(shù)字量進行轉(zhuǎn)換顯示，這段過程 5V 電壓為基準進行數(shù)據(jù)處理。圖 16 是程序流程圖：液晶

28、顯示結(jié)束圖 16 程序流程圖2.52.5 程序2.5.1 主程序模塊#include#include#includeconfig.h#includelcd.h/* 與 AD轉(zhuǎn)換有關(guān)的全局變量 */ uchar AD_result=0;float Volt=0;/* 與 LCD顯示有關(guān)的全局變 */char temp16,temp116;* 函數(shù)名 *void LCD_DIS()* 功 能 * 顯示函數(shù)* 參 數(shù) * 說 明 *void LCD_DIS()sprintf(char *)temp,Volt:%-6.4fV,Volt);LCD_Str_DIS(char *)temp,0,1);spr

29、intf(char *)temp1,FINISH);LCD_Str_DIS(char *)temp1,1,5);* 函數(shù)名 *void AD_WORK()* 功 能 *AD 轉(zhuǎn)換函數(shù)* 參 數(shù) * 說 明 *void AD_WORK()AD_start();AD_write(0 x90);AD_respons();AD_write(0 x41);AD_respons();AD_end();AD_start();AD_write(0 x90);AD_respons();AD_write(0 x41);AD_respons();AD_start();AD_write(0 x91);AD_respo

30、ns();AD_result=AD_read();AD_respons();AD_end();AD_start();AD_write(0 x90);AD_respons();AD_write(0 x41);AD_respons();AD_write(AD_result);AD_respons();AD_end();* 函數(shù)名 *void Data_Done()* 功 能 * 數(shù)據(jù)處理函數(shù)* 參 數(shù) * 說 明 *void Data_Done()Volt=(AD_result*5)/255.0; / 以 5V 電壓為基準，轉(zhuǎn)換成真正的電壓 /* 函數(shù)名 *void main()* 功 能 * 參

31、 數(shù) * 說 明 * void main()LCD_init(); /液晶初始化while(1)AD_init(); /AD初始化AD_WORK(); /AD轉(zhuǎn)換Data_Done(); /數(shù)據(jù)處理LCD_DIS(); /液晶顯示2.5.2 PCF8591 AD/DA 模塊#include sbit sda=P20;sbit scl=P21;/* 函數(shù)名 *void AD_init()* 功 能 P1=AD_result;/AD轉(zhuǎn)換的值通過流水燈顯示數(shù) * * 說 明 *void AD_init()sda=1;delay();scl=1;delay();/* 函數(shù)名 *void AD_start()* 功 能 * 參 數(shù) * 說 明 *void AD_start()sda=1;delay();scl=1;delay();sda=0;delay(); 函數(shù)名 *void AD_end()時變化數(shù)據(jù)* 功 能 *數(shù) * * 說 明 * void AD_end()sda=0; delay(); scl=1; delay();sda=1; delay();* 函數(shù)名 *void AD_write(uchar dat)* 功 能 * 參 數(shù)