基于單片機(jī)的數(shù)字電壓表05V設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、摘 要本文介紹一種基于 89c51 單片機(jī)的一種電壓測(cè)量電路,雙積分 a/d 轉(zhuǎn)換電路，測(cè)量范圍直流 0-5 伏，使用 lcd 模塊顯示電壓值。正文著重給出了軟硬件系統(tǒng)的各部分電路，介紹了雙積分電路的原理，89c51 的特點(diǎn)及應(yīng)用。該電路設(shè)計(jì)新穎、功能強(qiáng)大、可擴(kuò)展性強(qiáng)。關(guān)鍵詞: 單片機(jī)、雙積分電路、89c51、74ls161、adc0808 11 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)及方案1.1 設(shè)計(jì)題目、內(nèi)容、要求設(shè)計(jì)題目：簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)內(nèi)容：1可以測(cè)量 05v 范圍內(nèi)的 8 路直流電壓值。2在 4 位 led 數(shù)碼管上輪流顯示各路電壓值或單路選擇顯示，其中 3 位led 數(shù)碼管顯示電壓值，顯示范圍為

2、0.00v5.00v，1 位 led 數(shù)碼管顯示路數(shù),8路用數(shù)字表示分別為 0-7。3測(cè)量最小分辨率為 0.02v。設(shè)計(jì)要求：1進(jìn)行系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)。2完成系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)。3完成系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。4撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。1.2 概述數(shù)字電壓表（digital voltmeter）簡(jiǎn)稱 dvm，它是采用數(shù)字化測(cè)量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量（直流輸入電壓）轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表。傳統(tǒng)的指針式電壓表功能單一、精度低，不能滿足數(shù)字化時(shí)代的需求，采用單片機(jī)的數(shù)字電壓表，由精度高、抗干擾能力強(qiáng)，可擴(kuò)展性強(qiáng)、集成方便，還可與 pc進(jìn)行實(shí)時(shí)通信。目前，由各種單片 a/d 轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的數(shù)字電壓表，已被廣泛用

3、于電子及電工測(cè)量、工業(yè)自動(dòng)化儀表、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)等智能化測(cè)量領(lǐng)域，示出強(qiáng)大的生命力。與此同時(shí)，由 dvm 擴(kuò)展而成的各種通用及專用數(shù)字儀器儀表，也把電量及非電量測(cè)量技術(shù)提高到嶄新水平。1.3 系統(tǒng)原理及基本框圖輸入電路a/d 轉(zhuǎn)換89c51 單片機(jī)led 顯示圖 1-1 系統(tǒng)基本流程圖如圖 1-1 所示，模擬電壓經(jīng)過滑動(dòng)變阻器切換到不同的分壓電路后，送到 a/d轉(zhuǎn)換器進(jìn)行 a/d 轉(zhuǎn)換，然后送到單片機(jī)中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。處理后的數(shù)據(jù)，通過 p0口傳輸送到 led 中顯示。1.4 方案說(shuō)明系統(tǒng)首先通過按鍵逐路選擇八路通道中的一路或是循環(huán)顯示，將該路某一路電壓送入 adc0808 相應(yīng)通道，單片機(jī)軟件設(shè)

4、置 adc0808 開始 a/d 轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)束 adc0808 的 eoc 端口產(chǎn)生高電平，同時(shí)將 adc0808 的 eo 端口置為高電平，單片機(jī)將轉(zhuǎn)換后結(jié)果存如片內(nèi) ram。系統(tǒng)調(diào)出計(jì)算子程序，將保存結(jié)果轉(zhuǎn)化為0.00-5.00v 分別保存在片內(nèi) ram;系統(tǒng)調(diào)用顯示子程序，將轉(zhuǎn)化后數(shù)據(jù)查表，輸出到 led 顯示電路，將相應(yīng)電壓顯示出來(lái)，程序進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。1.5 方案論證1.5.1 顯示部分系統(tǒng)通過對(duì) led 燈的動(dòng)態(tài)顯示及不停的輪流給數(shù)碼管位選端加驅(qū)動(dòng)電壓，及在給其中一個(gè)數(shù)碼管位選段加驅(qū)動(dòng)電壓的時(shí)候它才能變亮，而其他的是暗的，由于數(shù)碼管暗下來(lái)需要一定的時(shí)間，人眼具有視覺暫留特點(diǎn)，同時(shí)

5、系統(tǒng)又給其它的施加驅(qū)動(dòng)電壓，所以我們看到的就是穩(wěn)定的亮著的數(shù)字了。1.5.2 a/d 轉(zhuǎn)換部分通過 a/d 轉(zhuǎn)換器將輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后進(jìn)行處理。為了達(dá)到這一目的，使用調(diào)試簡(jiǎn)單，能與微處理機(jī)或其他數(shù)字系統(tǒng)兼容的 a/d 轉(zhuǎn)換器0808 芯片。adc0808 是采樣分辨率為 8 位的、以逐次逼近原理進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換的器件。其內(nèi)部有一個(gè) 8 通道多路開關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號(hào)，只選通 8 路模擬輸入信號(hào)中的一個(gè)進(jìn)行 a/d 轉(zhuǎn)換。adc0808 是 adc0809 的簡(jiǎn)化版本，功能基本相同。一般在硬件仿真時(shí)采用 adc0808 進(jìn)行 a/d 轉(zhuǎn)換，實(shí)際使用時(shí)采用adc080

6、9 進(jìn)行 a/d 轉(zhuǎn)換。2 電路設(shè)計(jì)2.1 輸入電路輸入電路的作用是把不同量程的被測(cè)的電壓規(guī)范到 a/d 轉(zhuǎn)換器所要求的電壓值。本電路設(shè)計(jì)所用電壓為 0-5v，其大小通過滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)。2.2 a/d 轉(zhuǎn)換電路a/d 轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度對(duì)測(cè)量電路極其重要，它的參數(shù)關(guān)系到測(cè)量電路性能。本設(shè)計(jì)采用雙積 a/d 轉(zhuǎn)換器，它的性能比較穩(wěn)定，轉(zhuǎn)換精度高，具有很高的抗干擾能力，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其缺點(diǎn)是工作速度較低。在對(duì)轉(zhuǎn)換精度要求較高，而對(duì)轉(zhuǎn)換速度要求不高的場(chǎng)合如電壓測(cè)量有廣泛的應(yīng)用。2.3 雙積 a/d 轉(zhuǎn)換器的工作原理如圖 2-1 所示：對(duì)輸入模擬電壓和基準(zhǔn)電壓進(jìn)行兩次積分，先對(duì)輸入模擬電壓進(jìn)行積分，將其

7、變換成與輸入模擬電壓成正比的時(shí)間間隔 t1，再利用計(jì)數(shù)器測(cè)出。圖 2-2 雙積 a/d 轉(zhuǎn)換器的波形圖圖 2-1 雙積分 a/d 轉(zhuǎn)換器工作原理圖此時(shí)間間隔，則計(jì)數(shù)器所計(jì)的數(shù)字量就正比于輸入的模擬電壓；接著對(duì)基準(zhǔn)電壓進(jìn)行同樣的處理。在常用的 a/d 轉(zhuǎn)換芯片（如 adc -0809、icl7135、icl7109 等）中，icl7135 與其余幾種有所不同，它是一種四位半的雙積分 a/d 轉(zhuǎn)換器，具有精度高（精度相當(dāng)于 14 位二進(jìn)制數(shù)） 、價(jià)格低廉、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。2.4 a/dc0808 的轉(zhuǎn)換流程圖其軟件中實(shí)現(xiàn)其數(shù)字量電壓轉(zhuǎn)換為三位模擬量電壓的部分程序如下：mov a,#0ffhmo

8、v p1,amov a,p1;讀取 ad 轉(zhuǎn)換結(jié)果clr p2.7mov b,#51;ad 轉(zhuǎn)換結(jié)果轉(zhuǎn)換成 bcd 碼div abmov r1,a；a 中為電壓數(shù)值第一位，存放在 r1 中mov a,bmov b,#2mul abmov b,#10div ab；a 中存放電壓數(shù)值第二位，并存放入 r2 中mov r2,amov r3,b；余數(shù) b 中存放電壓數(shù)值第三位2.4 液晶顯示部分?jǐn)?shù)字量電壓值輸入 89c51啟動(dòng) adc0808等待轉(zhuǎn)換是否結(jié)束將結(jié)果轉(zhuǎn)換成 bcd 碼并輸出圖 2-3 a/dc0808 的轉(zhuǎn)換流程圖 圖 2-3 a/dc0808 的轉(zhuǎn)換電路圖顯示接口用來(lái)顯示系統(tǒng)的狀態(tài)，命

9、令或采集的電壓數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)顯示部分用的是 lcd 液晶模塊，采用一個(gè) 161 的字符型液晶顯示模塊， 點(diǎn)陣圖形式液晶由 m 行n 列個(gè)顯示單元組成，假設(shè) lcd 顯示屏有 64 行，每行有 128 列，每 8 列對(duì)應(yīng) 1 個(gè)字節(jié)的 8 個(gè)位，即每行由 16 字節(jié)，共 168=128 個(gè)點(diǎn)組成，屏上 6416 個(gè)顯示單元和顯示 ram 區(qū) 1024 個(gè)字節(jié)相對(duì)應(yīng)，每一字節(jié)的內(nèi)容和屏上相應(yīng)位置的亮暗對(duì)應(yīng)。一個(gè)字符由 68 或 88 點(diǎn)陣組成，即要找到和屏上某幾個(gè)位置對(duì)應(yīng)的顯示 ram 區(qū)的 8 個(gè)字節(jié)，并且要使每個(gè)字節(jié)的不同的位為1 ，其它的為0 ，為1的點(diǎn)亮，為0的點(diǎn)暗，這樣一來(lái)就組成某個(gè)字符。

10、但對(duì)于內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器來(lái)說(shuō)，顯示字符就比較簡(jiǎn)單了，可讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在 lcd 上開始顯示的行列號(hào)及每行的列數(shù)找出顯示 ram 對(duì)應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，在此送上該字符對(duì)應(yīng)的代碼即可。2.5 設(shè)計(jì)調(diào)試及性能分析2.5.1 調(diào)試與測(cè)試采用 keil uvision2 編譯器進(jìn)行源程序編譯及仿真調(diào)試，同時(shí)進(jìn)行硬件電路板的設(shè)計(jì)制作，燒好程序后進(jìn)行軟硬件聯(lián)調(diào)，最后進(jìn)行端口電壓的對(duì)比測(cè)試，要求測(cè)試對(duì)比中標(biāo)準(zhǔn)電壓值采用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)得。簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表與“標(biāo)準(zhǔn)”數(shù)字電壓表測(cè)得的絕對(duì)誤差應(yīng)在 0.02v 以內(nèi)。2.5.2 性能分析由于單片機(jī)為 8 位處理器，當(dāng)輸入電壓為 5.00v 時(shí)，輸出數(shù)據(jù)值

11、為255（ffh） ，因此單片機(jī)最大的數(shù)值分辨率為 0.0196v（5/255） 。這就決定了該電壓表的最大分辨率（精度）只能達(dá)到 0.0196v。測(cè)試時(shí)電壓數(shù)值的變化一般以 0.02的電壓幅度變化，如要獲得更高的精度要求，應(yīng)采用 12 位、13 位的 a/d 轉(zhuǎn)換器。簡(jiǎn)易電壓表測(cè)得的值基本上均比標(biāo)準(zhǔn)值偏大 0.010.02v。這可以通過校正0809 的基準(zhǔn)電壓來(lái)解決，因?yàn)樵撾妷罕碓O(shè)計(jì)時(shí)直接用 7805 的供電電源作為基準(zhǔn)電壓，電壓可能有偏差。另外可以用軟件編程來(lái)校正測(cè)量值。adc0808 的直流輸入阻抗 1m，能滿足一般的電壓測(cè)試需要。另外，經(jīng)測(cè)試 adc0808 可直接在 2mhz 的頻率

12、下工作，這樣可省去分頻器 14024。2.5.2 程序的編寫及電路的實(shí)現(xiàn)在本次課設(shè)中使用 isis 6 professional 軟件進(jìn)行對(duì)電路進(jìn)行繪制、模擬及仿真，使用 keilc51 軟件編寫單片機(jī) 89c51 的程序，以下將對(duì) sis 6 professional 軟件及keilc51 軟件進(jìn)行介紹。3 芯片及軟件介紹3.1 adc08083.1.1 引腳功能（外部特性）adc0808 芯片有 28 條引腳，采用雙列直插式封裝，如右圖所示。各引腳功能如下： 15，2628（in0in7）：8 路模擬量輸入端。 8，14，15，1721：8 位數(shù)字量輸出端。 22（ale）：地址鎖存允許信

13、號(hào)，輸入，高電平有效。 6（start）： ad 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)脈沖輸入端，輸入一個(gè)正脈沖（至少 100ns 寬）使其啟動(dòng)（脈沖上升沿使 0809 復(fù)位，下降沿啟動(dòng) a/d 轉(zhuǎn)換） 。 7（eoc）： ad 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，輸出，當(dāng) ad 轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸出一個(gè)高電平（轉(zhuǎn)換期間一直為低電平） 。 9（oe）：數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)，輸入，高電平有效。當(dāng) ad 轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸入一個(gè)高電平，才能打開輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量。 10（clk）：時(shí)鐘脈沖輸入端。要求時(shí)鐘頻率不高于 640khz。 12（vref（+） ） 、16（vref（-） ）：參考電壓輸入端。 11（vcc）：主電源輸入端。 13（gnd

14、）：地。 2325（adda、addb、addc）：3 位地址輸入線，用于選通 8 路模擬輸入中的一路。 3.1.2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)adc0808 是 cmos 單片型逐次逼近式 a/d 轉(zhuǎn)換器，它由 8 路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、8 位開關(guān)樹型 a/d 轉(zhuǎn)換器、逐次逼近。極限參數(shù)電源電壓（vcc）：6.5v ?？刂贫溯斎腚妷海?.3v15v 。其它輸入和輸出端電壓：-0.3vvcc+0.3v 。貯存溫度：65+150 功耗（t=+25）：875mw。引線焊接溫度：氣相焊接（60s）：215；紅外焊接(15s)：220 抗靜電強(qiáng)度：400v。 3.2 89c51單片機(jī)該系列單片機(jī)是采用高

15、性能的靜態(tài) 80c51 設(shè)計(jì)由先進(jìn) cmos 工藝制造并帶有非易失性 flash 程序存 儲(chǔ)器，全部支持 12 時(shí)鐘和 6 時(shí)鐘操作。p89c51x2 和 p89c52x2/54x2/58x2 分別包含 128 字節(jié)和 256 字節(jié) ram 32 條 i/o 口線 3 個(gè) 16 位。定時(shí)/計(jì)數(shù)器 6 輸入 4 優(yōu)先級(jí)嵌套中斷結(jié)構(gòu) 1 個(gè)串行 i/o 口可用于多機(jī)通信 i/o 擴(kuò)展或全雙工 uart。以及片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 89c51 是一種帶 4k 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（fperomfalsh programmable and erasable read only memory）的

16、低電壓，高性能 cmos8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。89c2051 是一種帶 2k 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除 100 次。該器件采用 atmel 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 mcs-51 指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能 8 位 cpu 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，atmel 的 89c51 是一種高效微控制器，89c2051 是它的一種精簡(jiǎn)版本。89c 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。3.2.1 主要特性與 mcs-51 兼容 ；4k 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 ；壽命：1000 寫/擦循環(huán) ；數(shù)

17、據(jù)保留時(shí)間：10 年；全靜態(tài)工作：0hz-24mhz ；三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 ；128*8位內(nèi)部 ram；32 可編程 i/o 線 ；5 個(gè)中斷源，兩個(gè) 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 ；可編程串行通道；低功耗的閑置和掉電模式 ，片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路。3.2.2 管腳說(shuō)明vcc：供電電壓。 gnd：接地。 p0 口：p0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開路雙向 i/o 口，每腳可吸收 8ttl 門電流。當(dāng)p1 口的管腳第一次寫 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。p0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在 fiash 編程時(shí)，p0 口作為原碼輸入口，當(dāng) fiash 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，p0 輸出原碼，此

18、時(shí) p0 外部必須被拉高。 p1 口：p1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 i/o 口，p1 口緩沖器能接收輸出 4ttl 門電流。p1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，p1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí)，p1 口作為第八位地址接收。 p2 口：p2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 i/o 口，p2 口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè) ttl 門電流，當(dāng) p2 口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，p2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。p2 口當(dāng)用于外部程

19、序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，p2 口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，p2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。p2 口在flash 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 p3 口：p3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 i/o 口，可接收輸出 4 個(gè) ttl門電流。當(dāng) p3 口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，p3 口將輸出電流（ill）這是由于上拉的緣故。 p3 口也可作為 at89c51 的一些特殊功能口，如下表所示： p3.0 rxd（串行輸入口） ；

20、p3.1 txd（串行輸出口） ；p3.2 /int0（外部中斷0） ；p3.3 /int1（外部中斷 1） ；p3.4 t0（記時(shí)器 0 外部輸入） ；p3.5 t1（記時(shí)器 1外部輸入） ；p3.6 /wr（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） ；p3.7 /rd（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） ；p3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 rst：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 rst 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ale/prog：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在 flash 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ale 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)

21、，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。/psen：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/psen 有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/psen 信號(hào)將不出現(xiàn)。 /ea/vpp：當(dāng)/ea 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000h-ffffh） ，不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式 1 時(shí)，/ea 將內(nèi)部鎖定為reset；當(dāng)/ea 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。xtal1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 xtal2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。3.3 74ls161161 為可預(yù)置的 4

22、 位二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器，共有 54/74161 和 54/74ls161 兩種線路結(jié)。74ls161 的清除端是異步的。當(dāng)清除端 clear 為低電平時(shí)，不管時(shí)鐘端clock 狀態(tài)如何，即可完成清除功能。74ls16 的預(yù)置是同步的。當(dāng)置入控制器load 為低電平時(shí)，在 clock 上升沿作用下，輸出端 qaqd 與數(shù)據(jù)輸入端ad 相一致。 161 的計(jì)數(shù)是同步的，靠 clock 同時(shí)加在四個(gè)觸發(fā)器上而實(shí)現(xiàn)的。當(dāng) enp、ent 均為高電平時(shí)，在 clock 上升沿作用下 qaqd 同時(shí)變化，從而消除了異步計(jì)數(shù)器中出現(xiàn)的計(jì)數(shù)尖峰。3.4 keil c51 軟件介紹keil c51 集成開發(fā)環(huán)境主

23、要由菜單欄、工具欄、源文件編輯窗口、工程窗口和輸出窗口五部分組成。工具欄為一組快捷工具圖標(biāo)，主要包括基本文件工具欄、建造工具欄和調(diào)試工具欄，基本文件工具欄包括新建、打開、拷貝、粘貼等基本操作。建造工具欄主要包括文件編譯、目標(biāo)文件編譯連接、所有目標(biāo)文件編譯連接、目標(biāo)選項(xiàng)和一個(gè)目標(biāo)選擇窗口。調(diào)試工具欄位于最后，主要包括一些仿真調(diào)試源程序的基本操作，如單步、復(fù)位、全速運(yùn)行等。在工具欄下面，默認(rèn)有三個(gè)窗口。左邊的工程窗口包含一個(gè)工程的目標(biāo)（target） 、組（group）和項(xiàng)目文件。右邊為源文件編輯窗口，編輯窗口實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)文件編輯器，我們可以在這里對(duì)源文件進(jìn)行編輯、修改、粘貼等。下邊的為輸出窗口

24、，源文件編譯之后的結(jié)果顯示在輸出窗口中，會(huì)出現(xiàn)通過或錯(cuò)誤（包括錯(cuò)誤類型及行號(hào)）的提示。如果通過則會(huì)生成“hex”格式的目標(biāo)文件，用于仿真或燒錄芯片。mcs-51 單片機(jī)軟件 keil c51 開發(fā)過程為：1.建立一個(gè)工程項(xiàng)目，選擇芯片，確定選項(xiàng)；2.建立匯編源文件或 c 源文件；3.用項(xiàng)目管理器生成各種應(yīng)用文件；4.檢查并修改源文件中的錯(cuò)誤；5.編譯連接通過后進(jìn)行軟件模擬仿真或硬件在線仿真；6.編程操作；7.應(yīng)用。3.5 isis 6 professional 軟件介紹isis 6 professiona 軟件是它不僅具有其它 eda 工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好

25、的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。雖然目前國(guó)內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。它從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到 pcb 設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。是目前將電路仿真軟件、pcb 設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持 8051、hc11、pic10/12/16/18/24/30/dspic33、avr、arm、8086和 msp430 等，2010 年即將增加 cortex 和 dsp 系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持 iar、keil 和

26、mplab 等多種編譯器。isis 6 professiona 軟件具有的功能：原理布圖；pcb 自動(dòng)或人工布線；spice電路仿真。4 數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)電路4.1 數(shù)字電壓表完整的設(shè)計(jì)電路圖圖 4-1 數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)電路圖 4-2 數(shù)字電壓表測(cè)試電路系統(tǒng)工作過程：首先通過按鍵或開關(guān)選擇要測(cè)量的電壓地址，即幾路電壓，若通過按鍵逐路選擇，則要通過計(jì)數(shù)器 74ls161 記錄按鍵次數(shù)，從而對(duì)電壓地址加一，從而實(shí)現(xiàn)地址的轉(zhuǎn)移，并使 ale=1，將地址存入地址鎖存器中。此地址經(jīng)譯碼選通 8 路模擬輸入之一到比較器。start 上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。下降沿啟動(dòng) a/d 轉(zhuǎn)換，之后 eoc 輸出信號(hào)變

27、低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行。直到 a/d 轉(zhuǎn)換完成，eoc 變?yōu)楦唠娖?，指?a/d 轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，之后數(shù)據(jù)經(jīng)過處理，就可以在數(shù)碼管上顯示系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器可以調(diào)節(jié)測(cè)量電壓，測(cè)試電路圖 4-2：4.2 電路的仿真若通過 isis 6 professional 軟件畫出改課設(shè)的電路圖，運(yùn)行無(wú)誤，并通過 keil c51 軟件編寫程序編譯無(wú)誤并生成“hex”格式的目標(biāo)文件之后，將其加載入單片機(jī)使其運(yùn)行。具體方法為：右擊工作區(qū)并選中使用的 89c51 單片機(jī)，左擊出現(xiàn)“edit component”對(duì)話框，點(diǎn)擊“program file”選項(xiàng)選擇 keil c51 軟件中已經(jīng)生成的.

28、hex 文件確定。啟動(dòng)軟件，觀察其仿真結(jié)果如圖 4-2 所示。通過電路中的自鎖開關(guān)閉合實(shí)現(xiàn)電路中電壓的循環(huán)顯示各路的電壓值，通過斷開自鎖開關(guān)，則每按一次不自鎖開關(guān)，則路數(shù)數(shù)加一并顯示該路電壓值。5 設(shè)計(jì)總結(jié)通過這次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，我不僅加深了對(duì)單片機(jī)理論的理解，將理論很好地應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中去，而且我還學(xué)會(huì)了如何去培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神，從而不斷地戰(zhàn)勝自己，超越自己。創(chuàng)新可以是在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，使之功能不斷完善，成為真己的東西。這次實(shí)習(xí)讓我受益匪淺，無(wú)論從知識(shí)上還是其他的各個(gè)方面。上課的時(shí)候的學(xué)習(xí)從來(lái)沒有接觸過真正的單片機(jī)，只是從理論的角度去理解枯燥乏味。但在實(shí)習(xí)中模擬使用了單片機(jī)及其系統(tǒng)，能夠

29、理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)習(xí)，開闊了眼界，提高了單片機(jī)知識(shí)的理解和水平。在這次課程設(shè)計(jì)中又讓我體會(huì)到了合作與團(tuán)結(jié)的力量，當(dāng)遇到不會(huì)或是設(shè)計(jì)不出來(lái)的地方，我們就會(huì)相互討論或者幫助。團(tuán)結(jié)就是力量，無(wú)論在現(xiàn)在的學(xué)習(xí)中還是在以后的工作中，團(tuán)結(jié)都是至關(guān)重要的，有了團(tuán)結(jié)會(huì)有更多的理念、更多的思維、更多的情感。單片機(jī)是很重要的一門課程，盡管我們?cè)谡n堂學(xué)到的內(nèi)容很有限，但在以后的學(xué)習(xí)中單片機(jī)還需要好好的深入研究和學(xué)習(xí)，學(xué)好了單片機(jī)也就多了一項(xiàng)生存的本錢。附錄源程序：org 0000hsjmpstartstart:movdptr,#tab;段碼表首地址wait: mov a,#0ffhmov p3,amov a,p3an

30、l a,#07hjnb p3.3,loop1mov r0,aswap amov p3,aclr p2.5 setb p2.5clr p2.5;啟動(dòng) ad 轉(zhuǎn)換 jnb p2.6,$;等待轉(zhuǎn)換結(jié)束setb p2.7 mov a,#0ffhmov p1,amov a,p1;讀取 ad 轉(zhuǎn)換結(jié)果clr p2.7mov b,#51;ad 轉(zhuǎn)換結(jié)果轉(zhuǎn)換成 bcd 碼div abmov r1,amov a,bmov b,#2mul abmov b,#10div abmov r2,amov r3,blcall dispsjmp waitloop1:incr0mov a,r0cjne a,#08h,nextm

31、ova,#00hnext:mov r0,aswap amov p3,aclr p2.5 setb p2.5clr p2.5;啟動(dòng) ad 轉(zhuǎn)換 jnb p2.6,$;等待轉(zhuǎn)換結(jié)束setb p2.7 mov a,#0ffhmov p1,amov a,p1;讀取 ad 轉(zhuǎn)換結(jié)果clr p2.7mov b,#51;ad 轉(zhuǎn)換結(jié)果轉(zhuǎn)換成 bcd 碼div abmov r1,amov a,bmov b,#2mul abmov b,#10div abmov r2,amov r3,blcall dispjnb p3.3,loop1sjmp waitdisp:mov r4,#0fhloop:mova,r3;顯示子程序movc a,a+dptrclrp2.3movp0,alcall delaysetbp2.3mova,r2movc a,a+dptrclrp2.2movp0,alcall delaysetbp2.2mova,r1movc a,a+dptradd a,#80hclrp2.