基于單片機(jī)的數(shù)字電橋設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) 電氣工程專業(yè)

1、基于單片機(jī)的數(shù)字電橋設(shè)計(jì)摘要隨著測(cè)量技術(shù)的不斷發(fā)展，手持式的測(cè)量設(shè)備逐漸變現(xiàn)出更好的性能。同時(shí)，人們?cè)趯?duì)電子元件的測(cè)量上也渴望能夠有一款便捷精確的測(cè)量設(shè)備。本文就是基于這些問(wèn)題提出的基于AT89C51單片機(jī)來(lái)測(cè)量元器件參數(shù)的手持式數(shù)字電橋設(shè)備的設(shè)計(jì)。該數(shù)字電橋設(shè)備以AT89C51單片機(jī)作為控制核心，采用了半橋電路和自由軸法的原理，使設(shè)備來(lái)完成測(cè)量功能。設(shè)備通過(guò)AT89C51嵌入到測(cè)量設(shè)備，來(lái)對(duì)電子元件電阻R、電感L、電容C進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)也可以在多頻率下進(jìn)行精確的測(cè)量，最后在LCD上進(jìn)行結(jié)果顯示，并能根據(jù)用戶的需求進(jìn)行相關(guān)的設(shè)置，并能實(shí)現(xiàn)對(duì)電子元件的篩選、傳送數(shù)據(jù)等功能。通過(guò)測(cè)試，該設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)

2、預(yù)期的功能。目錄第一章緒論21研究背景與現(xiàn)狀22研究?jī)?nèi)容與意義23論文的結(jié)構(gòu)安排3第二章系統(tǒng)設(shè)計(jì)31總體設(shè)計(jì)32設(shè)備功能33本章小節(jié)4第三章硬件設(shè)計(jì)41硬件結(jié)構(gòu)52模塊介紹52.1主控制電路52.2半橋電路62.3鍵盤62.4液晶顯示62.5串口通信63本章小結(jié)7第四章軟件設(shè)計(jì)71開(kāi)發(fā)環(huán)境72系統(tǒng)軟件框架72.1按鍵控制82.2液晶顯示82.3串口通信93本章小節(jié)9第五章總結(jié)與展望9參考文獻(xiàn)10致謝10第一章緒論1研究背景與現(xiàn)狀數(shù)字電橋是指能夠靈活運(yùn)用相關(guān)的測(cè)試條件來(lái)幫助使用者來(lái)測(cè)量電阻值（R），電容值（C）以及電感值（L）的測(cè)量工具。該儀器不僅可以獲得準(zhǔn)確的R，C，L而且還能夠得出相角值，損

3、耗因子，品質(zhì)因子以及其他的相關(guān)變量值，可以讓使用者更加了解使用的元器件，也就是說(shuō)，在某種程度上這種儀器可以幫助使用者來(lái)進(jìn)行儀器的篩選和相應(yīng)的分類，可以明顯提高工作效率，因而現(xiàn)在該數(shù)字電橋在測(cè)量和維護(hù)元器件等方面具有不可替代的價(jià)值。在70年代中期提出的電子電橋，剛開(kāi)始是以固定軸法為基礎(chǔ)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，發(fā)展到70年代后期時(shí)采用自由軸法，該項(xiàng)技術(shù)極大的推動(dòng)了電子電橋的發(fā)展。在剛開(kāi)始時(shí)可以測(cè)量的頻率比較低而且有限。后期隨著技術(shù)的發(fā)展，可測(cè)量的頻率也越來(lái)越高同時(shí)頻率種類也越來(lái)越多，因而為了改善在頻率高的時(shí)候測(cè)量的準(zhǔn)確性，提出了半橋法與平衡法融合的方法，使得測(cè)量的精確度有了很大的提高。在人機(jī)交互上，以前僅僅是使

4、用數(shù)碼技術(shù)來(lái)進(jìn)行顯示，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到可以用圖形符號(hào)來(lái)進(jìn)行顯示，同時(shí)也可以顯示測(cè)量條件和原件數(shù)量，有的甚至?xí)r不需要使用鍵盤來(lái)進(jìn)行操作的，可以完全的自主來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量。除此之外，部分儀器使用串口通信的方式與電腦端進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，將測(cè)量后的數(shù)據(jù)發(fā)送給電腦端，由電腦端做進(jìn)一步的處理。目前數(shù)字電橋主要包括倆種分別是臺(tái)式的數(shù)字電橋和手持式的電子電橋。通常情況下，臺(tái)式的表現(xiàn)出更高的測(cè)量精確度，但其存在著耗電快，不易攜帶以及測(cè)試條件苛刻等問(wèn)題，因而不能夠在普通用戶中被廣泛使用。手持式時(shí)以微處理器為核心設(shè)計(jì)完成的，表現(xiàn)出操作簡(jiǎn)單，功耗低，體積小等優(yōu)點(diǎn)，使得該類電子電橋能夠被大多人人所接受。目前手持式的電子電橋所使用的

5、微處理器有以51單片機(jī)為核心，以ARM為核心以及使用FPGA來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其中FPGA的處理速度最快，表現(xiàn)出更好的優(yōu)勢(shì)。手持式的電子電橋在生活中可以很方便的使用，測(cè)量獲得的結(jié)果大多數(shù)可以滿足測(cè)量的要求，因而手持式的設(shè)備在生活中比臺(tái)式應(yīng)用的更加廣泛。在電子測(cè)量?jī)x器中，手持式的設(shè)備可以不用關(guān)心測(cè)試環(huán)境而且具有攜帶方便功耗低精度高等優(yōu)點(diǎn)，所以該類設(shè)備有著很大的研發(fā)意義。2研究?jī)?nèi)容與意義由于半橋電路的硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且因硬件原因造成的誤差會(huì)很小，所以使用以半橋電路為基礎(chǔ)的方法完成手持式的電子電橋設(shè)備。同時(shí)為了防止同向誤差的形成采用的測(cè)量原理時(shí)自由軸法。在主控器的選擇上，因?yàn)楸鞠到y(tǒng)是為了實(shí)現(xiàn)方案設(shè)計(jì)，從設(shè)計(jì)

6、中了解電子電橋的原理，因而選用可以滿足設(shè)計(jì)要求的AT89C51單片機(jī)作為主控制芯片。本次設(shè)計(jì)時(shí)使用AT89C51為控制器的數(shù)字電橋的設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)擁有按鍵電路可實(shí)現(xiàn)選擇不同的測(cè)量功能，同時(shí)在LCD上進(jìn)行顯示，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電子元件相應(yīng)的電阻值，電感值，和電容值的準(zhǔn)確測(cè)量，并且依據(jù)使用者設(shè)置的選擇條件來(lái)進(jìn)行篩選。數(shù)字電橋是指能夠靈活運(yùn)用相關(guān)的測(cè)試條件來(lái)幫助使用者來(lái)測(cè)量R，C以及L的測(cè)量工具。在獲得準(zhǔn)確的R，C，L的同時(shí)而且還能夠得出相角值，損耗因子，品質(zhì)因子以及其他的相關(guān)變量值，可以讓使用者更加了解使用的元器件并根據(jù)需要進(jìn)行合適的分類。同時(shí)，手持式的數(shù)字電橋設(shè)備在生活中可以很方便的使用，而且測(cè)量獲得的

7、結(jié)果大多數(shù)可以滿足測(cè)量的要求，因而手持式的設(shè)備在生活有著很廣泛的使用。在電子測(cè)量?jī)x器中，手持式的設(shè)備可以不用關(guān)心測(cè)試環(huán)境，而且具有攜帶方便，功耗低，精度高等優(yōu)點(diǎn)，所以研發(fā)該類設(shè)備有著很大的實(shí)際意義。3論文的結(jié)構(gòu)安排本文系統(tǒng)的介紹了以AT89C51為微處理器來(lái)手持式的數(shù)字電橋設(shè)備，通過(guò)該設(shè)備可以方便的測(cè)量電子元器件的電感值，電容值和電阻值。以下將闡述本次論文的結(jié)構(gòu)。第一章是介紹數(shù)字電橋設(shè)備的歷史背景以及目前的發(fā)展?fàn)顩r，也介紹了本輪的主要研究?jī)?nèi)容和意義，最后介紹了論文的結(jié)構(gòu)安排。第二章是介紹了本論文中設(shè)計(jì)的數(shù)字電橋設(shè)備的總體的設(shè)計(jì)和相應(yīng)的設(shè)備功能。最后進(jìn)行了總結(jié)。第三章是介紹了本論文中設(shè)計(jì)的數(shù)字電

8、橋設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)以及各部分硬件模塊。最后進(jìn)行了總結(jié)。第四章是介紹了本論文中設(shè)計(jì)的數(shù)字電橋設(shè)備的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境以及軟件設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)。最后進(jìn)行了總結(jié)。第五章是對(duì)全文做一個(gè)總結(jié)以及對(duì)以后的工作做了簡(jiǎn)要說(shuō)明。第二章系統(tǒng)設(shè)計(jì)本章主要是對(duì)基于單片機(jī)的數(shù)字電橋的總體設(shè)計(jì)進(jìn)行相關(guān)介紹，同時(shí)介紹設(shè)備的功能。1總體設(shè)計(jì)本次的基于單片機(jī)數(shù)字電橋設(shè)備時(shí)一款手持式的測(cè)量設(shè)備，為用戶提供了簡(jiǎn)便的操作方法。在設(shè)計(jì)中使用了半橋電路的硬件結(jié)構(gòu)以及采用了自由軸法來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量，但是在電壓的測(cè)量上是和半橋電路是不一樣的，在這里不在使用雙通道的方法而采用單通道的測(cè)量方法，用來(lái)對(duì)電壓，標(biāo)準(zhǔn)電阻和被測(cè)電阻的電壓分別進(jìn)行測(cè)量。因?yàn)橄到y(tǒng)是以AT89

9、C51來(lái)進(jìn)行相關(guān)處理的，所以擁有存儲(chǔ)能力，故而可以解決電橋電路中雙通道存在的誤差問(wèn)題。論文中所完成的系統(tǒng)是可以完成低功耗，高精度同時(shí)能夠在多頻率的情況下對(duì)電感，電容，電阻以及其他的元器件參數(shù)進(jìn)行測(cè)量的，在完成測(cè)量時(shí)可以根據(jù)使用者設(shè)置的器件要求來(lái)對(duì)元器件進(jìn)行選擇和分類，同時(shí)該設(shè)備設(shè)計(jì)了串口通信的功能，使得設(shè)備可以與電腦端連接并且與電腦端進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)通信。2設(shè)備功能本論文中設(shè)計(jì)的數(shù)字電橋設(shè)備是一款手持式設(shè)備，采用以AT89C51為微處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)相關(guān)的數(shù)據(jù)處理等功能。具體的設(shè)備功能如下：設(shè)備是手持式的，使用者可以簡(jiǎn)單的手拿設(shè)備對(duì)各元器件進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量電阻值，電感值和電容值。設(shè)備具備對(duì)電阻，電容，電

10、感在四種頻率下進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)量，同時(shí)可以完成串并聯(lián)的等效計(jì)算。因而可以讓用戶方便的測(cè)量不同環(huán)境下元器件的值。測(cè)量相關(guān)變量值，比如可以損耗因子，相角，品質(zhì)因數(shù)等其他的相關(guān)變量。測(cè)量的精度達(dá)到0.5%。該功能的實(shí)現(xiàn)體現(xiàn)出了對(duì)現(xiàn)存的手持式的數(shù)字電橋設(shè)備在精度上的改善。測(cè)量量程的轉(zhuǎn)換。在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，設(shè)備可以自動(dòng)變換量程來(lái)測(cè)量的元器件的參數(shù)值，能夠提供更加的便捷性。選擇分類。設(shè)備可以依據(jù)設(shè)定的要求對(duì)大部分同類的元器件在測(cè)量后進(jìn)行選擇分類，減少了使用者的工作量。串口通信能力。設(shè)備可以使用串口與電腦端進(jìn)行連接與數(shù)據(jù)傳輸，可以讓用戶準(zhǔn)確的記錄和處理數(shù)據(jù)。多頻測(cè)量。設(shè)備中可以使用四種不同的頻率來(lái)進(jìn)行測(cè)量，可以改善

11、半橋電路的使用。液晶顯示。設(shè)備可以把測(cè)量的結(jié)果顯示在液晶顯示屏上供用戶讀取，以及顯示設(shè)定的參數(shù)以便用戶進(jìn)行確認(rèn)。串聯(lián)和并聯(lián)電路的等效方式。使用者可以選擇串聯(lián)或者并聯(lián)來(lái)進(jìn)行電路等效，從而可以獲得在各種等效下的結(jié)果。按鍵功能。設(shè)備含有鍵盤，可以實(shí)現(xiàn)各種選擇和設(shè)置。數(shù)據(jù)保持。設(shè)備可以在顯示屏上不斷的顯示當(dāng)前器件的測(cè)量值。頻率干擾。用戶可以依據(jù)元器件的應(yīng)用環(huán)境，可以選擇在不同的干擾頻率對(duì)器件的測(cè)量，以便提高精度。存儲(chǔ)能力。設(shè)備可以不斷地將測(cè)量的結(jié)果及時(shí)的存儲(chǔ)下來(lái)，在用戶想要查看相關(guān)數(shù)據(jù)時(shí)，可以進(jìn)行讀取。3本章小節(jié)本章介紹了該設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了手持式的數(shù)字電橋設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量電阻值，電感值和電容值，測(cè)量相關(guān)變

12、量值，測(cè)量的精度達(dá)到0.5%，測(cè)量量程的轉(zhuǎn)換，選擇分類，串口通信，多頻測(cè)量，液晶顯示，電路等效，按鍵選擇，數(shù)據(jù)保持，加頻率干擾以及存儲(chǔ)的功能。體現(xiàn)出了本次設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)雖然是一款能夠簡(jiǎn)便操作，但是具有更豐富功能的設(shè)備。第三章硬件設(shè)計(jì)論文多完成的設(shè)計(jì)是使用AT89C51單片機(jī)為核心，具有按鍵功能，LCD顯示功能，串口通信功能，測(cè)量電路等模塊的手持式數(shù)字電橋。1硬件結(jié)構(gòu)論文中所完成的設(shè)計(jì)含有的模塊分別是：FPGA分頻電路，AT89C51主控電路，按鍵電路，液晶顯示電路以及串口通信電路。系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示.FPGA電路部分可以生成10KHZ,1KHZ,120HZ以及100HZ四種測(cè)量使用的頻率同時(shí)

13、也能產(chǎn)生模數(shù)轉(zhuǎn)換使用的600KHZ和500KHZ倆個(gè)工作頻率。按鍵電路可以控制設(shè)備的設(shè)置和各個(gè)功能的選擇。液晶顯示電路主要是在LCD顯示屏上顯示測(cè)量的結(jié)果以及當(dāng)前的工作狀態(tài)。串口通信電路是使用RS232串口模塊來(lái)完成與電腦端的連接以及數(shù)據(jù)的接收。2模塊介紹按照系統(tǒng)的功能，在硬件種使用的模塊由：主控制電路，半橋電路，LCD顯示，按鍵電路，串口通信等。2.1主控制電路系統(tǒng)種使用的主控制器件是AT89C51單片機(jī)，AT89C51 含有如下各個(gè)功能:4kB的Flash 存儲(chǔ)器，內(nèi)部RAM為128個(gè)字節(jié)，共有32個(gè)輸入輸出口以及兩個(gè)16位的計(jì)數(shù)/定時(shí)器，兩級(jí)中斷和全雙工的串行通信功能，還有時(shí)鐘電路和片內(nèi)

14、振蕩電路。此外，AT89C51可以降低到靜態(tài)邏輯（0HZ），有節(jié)電模式（兩種）。在處于空閑方式時(shí)，CPU停止工作，但是定時(shí)/計(jì)數(shù)器，RAM，中斷系統(tǒng)及串行通信口仍然可以工作。在處于掉電方式時(shí)，能夠RAM中的數(shù)據(jù)內(nèi)容，但時(shí)振蕩器會(huì)不再工作并且其它各個(gè)部件在直到下一個(gè)復(fù)位信號(hào)傳來(lái)時(shí)才可以工作。2.2半橋電路電橋線路中不僅僅有無(wú)源器件，也能是有源器件構(gòu)成的電橋電路（即有源電路）。電橋電路中使用了有源放大器后在提高電橋性能的同時(shí)還可以增大量程和靈活性以及降低復(fù)雜度。常使用的有源電路是五端電橋。但是五端電橋具有價(jià)格高，邏輯復(fù)雜，速度慢，抗干擾能力弱等缺點(diǎn)。因而便逐步發(fā)展形成了半橋電路。半橋電路顧名思義，

15、與五端電橋相比，僅使用了一半的電路，因而不具有平衡點(diǎn)（即對(duì)平衡電路沒(méi)有要求）。所以目前絕大部分手持?jǐn)?shù)字電橋均采用該種方法來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。2.3鍵盤鍵盤采用矩陣鍵盤的形式來(lái)設(shè)計(jì)，在系統(tǒng)工作后，可以由用戶對(duì)鍵盤進(jìn)行操作，當(dāng)用戶按下了其中的一個(gè)按鍵，便會(huì)由鍵盤電路向控制器傳送一個(gè)信號(hào)，處理器根據(jù)該信號(hào)來(lái)執(zhí)行相應(yīng)的功能。2.4液晶顯示液晶顯示電路使用了LCD液晶模塊來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，當(dāng)設(shè)備啟動(dòng)后，液晶便會(huì)顯示相應(yīng)的信息，用戶在進(jìn)行不同的操作后，液晶也會(huì)顯示不同的信息來(lái)提示用戶。是用戶可以及時(shí)的了解情況。其中最主要的是顯示測(cè)量的結(jié)果由用戶進(jìn)行記錄等。2.5串口通信串口通信采用RS232串口通信協(xié)議來(lái)使處理器與電腦

16、進(jìn)行通信。RS232的需要進(jìn)行的屬性設(shè)置包括：波特率，數(shù)據(jù)位的個(gè)數(shù)，奇偶校驗(yàn)位的有無(wú)，停止位的個(gè)數(shù)以及有無(wú)數(shù)據(jù)流控。3本章小結(jié)本章對(duì)設(shè)備的硬件進(jìn)行了相關(guān)介紹，其硬件的組成包括主控制電路，半橋電路，LCD顯示，按鍵電路，串口通信等。經(jīng)過(guò)多次的實(shí)際檢測(cè)和修改，最終各部分硬件電路可以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)。第四章軟件設(shè)計(jì)本章是關(guān)于本次設(shè)計(jì)的軟件設(shè)計(jì)內(nèi)容，主要介紹了軟件的開(kāi)發(fā)環(huán)境和軟件的具體設(shè)計(jì)內(nèi)容。1開(kāi)發(fā)環(huán)境本次軟件的開(kāi)發(fā)環(huán)境為KEILC51。由美國(guó)的Keil Software公司發(fā)布的Keil C51軟件是可以對(duì)51系列的單片機(jī)進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。在編程中使用的了C語(yǔ)言的方式，C語(yǔ)言相比于匯編在結(jié)

17、構(gòu)性、功能上、可維護(hù)性、可讀性上有更好的性能，而且容易學(xué)也容易使用。Keil軟件中包含C的庫(kù)管理、編譯器、鏈接器、宏匯編和很有實(shí)用性的仿真調(diào)試器等其他組件，這些組件都是由Vision（一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境)將其整合到一個(gè)軟件中使用。Keil軟件可以使用在WIN98、WIN2000、NT、WINXP等其他的操作系統(tǒng)中。在對(duì)單片機(jī)進(jìn)行C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)時(shí)，Keil是一個(gè)很容易使用的工具，加入不是用C語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)而是使用會(huì)匯編的話，這個(gè)軟件也會(huì)提供十分有用的幫助。2系統(tǒng)軟件框架系統(tǒng)的軟件編程使用了前臺(tái)和后臺(tái)共同編程的方式。在前臺(tái)的程序中利用中斷服務(wù)程序?qū)σ恍┨囟ǖ氖录M(jìn)行處理；同時(shí)在后臺(tái)的程序中控制著系統(tǒng)的全局

18、工作狀況、系統(tǒng)如何分配硬件資源、管理資源以及執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)。在運(yùn)行程序時(shí)，后臺(tái)的程序會(huì)驗(yàn)證各個(gè)任務(wù)的運(yùn)行條件是否正常，然后對(duì)執(zhí)行每一個(gè)任務(wù)來(lái)達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。系統(tǒng)的軟件執(zhí)行過(guò)程是：當(dāng)設(shè)備運(yùn)行后，首先需要做的是對(duì)每一個(gè)硬件設(shè)備以及軟件各個(gè)功能進(jìn)行初始化操作，如模數(shù)轉(zhuǎn)化的初始化，初始化按鍵和液晶顯示等。顯示的初始化包括了顯示的位數(shù)，段數(shù)和模式，然后為顯示器發(fā)送工作所需要的數(shù)據(jù)。在整個(gè)設(shè)備的工作初始化狀態(tài)是測(cè)量電阻，使用串聯(lián)方式，可更換量程，使用1khz的頻率進(jìn)行連續(xù)測(cè)試等。設(shè)備的具體工作模式是通過(guò)使用者使用按鍵來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的選擇而設(shè)定的。當(dāng)設(shè)備的初始化成功后，可以讀取之前存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)當(dāng)成功讀取后

19、由液晶進(jìn)行顯示。之后便可以使用設(shè)備來(lái)進(jìn)行各項(xiàng)測(cè)量工作，首先應(yīng)該判斷將要測(cè)量的參數(shù)的值是否在量程內(nèi)，不在的話更改量程，或者使用自動(dòng)更換量程的模式進(jìn)行測(cè)量，在成功測(cè)量后可由液晶進(jìn)行對(duì)應(yīng)的顯示。當(dāng)想要將數(shù)據(jù)傳送到電腦端時(shí)，需要使用串口線將微處理器于電腦連接，然后使用串口通信功能，將數(shù)據(jù)發(fā)送到電腦端，讓電腦進(jìn)行相關(guān)的處理。完成一次測(cè)量后，可通過(guò)按鍵更改工作狀態(tài)進(jìn)行下一次測(cè)量，直到不在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，可以將設(shè)備關(guān)閉。程序才會(huì)中止，否則程序?qū)⒉粩嗟倪\(yùn)行。2.1按鍵控制矩陣鍵盤時(shí)完成設(shè)備的各個(gè)功能的選擇，每一個(gè)按鍵對(duì)應(yīng)一個(gè)功能，主要時(shí)通過(guò)用戶來(lái)進(jìn)行操作。在按鍵初始化完成后或者在一次測(cè)量完成后，用戶可以通過(guò)按鍵選

20、擇想要測(cè)量的量，當(dāng)按下按鍵后，會(huì)發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)到微處理器，微處理器接收到信號(hào)后，會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)來(lái)判斷時(shí)選擇了哪一個(gè)功能，然后再執(zhí)行相應(yīng)算法去計(jì)算想要測(cè)量的值。若是選擇其他的測(cè)量模式，則微處理器會(huì)執(zhí)行相應(yīng)的選擇下的程序。2.2液晶顯示液晶顯示部分的程序，首先再程序啟動(dòng)時(shí)，先對(duì)LCD進(jìn)行初始化操作，包括顯示的方式及開(kāi)啟顯示。之后再程序運(yùn)行時(shí)，會(huì)首先顯示當(dāng)前設(shè)備的工作狀態(tài)包括測(cè)量的量是什么，測(cè)量的模式是什么。當(dāng)完成測(cè)量后會(huì)不間斷的顯示當(dāng)前元器件的測(cè)量值直到進(jìn)行下一次操作。當(dāng)使用按鍵后，LCD會(huì)顯示出所按的鍵值對(duì)應(yīng)下需要顯示的信息。顯示均是當(dāng)由狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)才會(huì)更改顯示內(nèi)容。2.3串口通信串口通信時(shí)為了讓用

21、戶更好的管理所測(cè)得數(shù)據(jù)，因?yàn)橥ㄟ^(guò)串口通信可以把所有測(cè)得量傳送給電腦，然后再由用戶做進(jìn)一步的處理。想要實(shí)現(xiàn)串口通信功能，需要先將微控制器與電腦用串口線連接。當(dāng)連接完成以及數(shù)據(jù)測(cè)量完成后按下串口通信的按鍵，微控制器會(huì)讀取鍵值判斷是否為執(zhí)行串口通信，判斷為是后通過(guò)串口中會(huì)將測(cè)量得到的數(shù)據(jù)經(jīng)串口發(fā)送給電腦，當(dāng)電腦收到后會(huì)返回一個(gè)響應(yīng)信號(hào)，當(dāng)響應(yīng)為接收成功時(shí)，微處理器不再發(fā)送，否則會(huì)繼續(xù)發(fā)送直到收到正確的響應(yīng)信號(hào)為止。3本章小節(jié)本章首先闡述了軟件的開(kāi)發(fā)環(huán)境，然后對(duì)論文實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)的程序框架進(jìn)行了說(shuō)明，并對(duì)其中的部分模塊：按鍵，顯示，串口通信的程序過(guò)程進(jìn)行了說(shuō)明。經(jīng)過(guò)相關(guān)的認(rèn)證，使用這種方法設(shè)計(jì)的軟件程序可

22、以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)。第五章總結(jié)與展望通過(guò)一段時(shí)間的設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)，最終實(shí)現(xiàn)了基于單片機(jī)的數(shù)字電橋的設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)是以STC89C51單片機(jī)為主要控制器，使用半橋電路和自由軸法來(lái)測(cè)量電子元器件，當(dāng)?shù)玫浇Y(jié)果后，把獲得參數(shù)值由液晶顯示模塊進(jìn)行顯示，同時(shí)液晶顯示也可以顯示出測(cè)量的數(shù)量。如果使用者通過(guò)按鍵電路設(shè)置了相應(yīng)的元器件要求，設(shè)備會(huì)根據(jù)設(shè)定的要求來(lái)分析測(cè)量的元器件是否符合條件，并將其進(jìn)行分類。對(duì)于該系統(tǒng)目前還存在很一些小問(wèn)題，主要體現(xiàn)在檢測(cè)的速度上，因?yàn)樵撓到y(tǒng)使用的使STC89C51為主處理器，該處理器的速度相對(duì)是比較慢的，因而在對(duì)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)會(huì)比較耗費(fèi)時(shí)間。其次是對(duì)精度的控制問(wèn)題，在硬件電路的設(shè)計(jì)

23、和對(duì)參數(shù)的計(jì)算方法上不夠清晰，由相當(dāng)?shù)恼`差，希望在以后的工作學(xué)習(xí)中可以有效的改進(jìn)這些問(wèn)題。在本次設(shè)計(jì)中我學(xué)習(xí)到了很多的東西，雖然遇到了一些挫折但是正是這些挫折讓我成長(zhǎng)的更明顯。但是也讓我更加深刻認(rèn)識(shí)到了單片機(jī)設(shè)計(jì)得過(guò)程，本次設(shè)計(jì)是我加強(qiáng)了動(dòng)手能力，真正得實(shí)現(xiàn)了將理論與實(shí)踐相結(jié)合。單片機(jī)課已經(jīng)早早的上完了，但是理論純屬理論，沒(méi)有與實(shí)踐的結(jié)合總讓我們學(xué)的不踏實(shí)，感覺(jué)沒(méi)有達(dá)到學(xué)以致用的效果。所慶幸的是在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是關(guān)于單片機(jī)的設(shè)計(jì)讓我有機(jī)會(huì)增加動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)。關(guān)于這次設(shè)計(jì)中，我花費(fèi)了很多的心思，既是對(duì)課程理論內(nèi)容的一次復(fù)習(xí)和鞏固，還讓我豐富了更多與該專業(yè)相關(guān)的其他知識(shí)，比如軟件應(yīng)用等，在摸索中學(xué)習(xí)

24、，在摸索中成長(zhǎng)，在學(xué)習(xí)的過(guò)程中帶著問(wèn)題去學(xué)我發(fā)現(xiàn)效率很高，這是我做這次課程設(shè)計(jì)的又一收獲，在真正設(shè)計(jì)之前我做了相當(dāng)豐富的準(zhǔn)備，首先鞏固一下課程理論，再一遍熟悉課程知識(shí)的構(gòu)架，然后結(jié)合加以理論分析、總結(jié)，有了一個(gè)清晰的思路和一個(gè)完整的軟件流程圖之后才著手設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)程序時(shí)，我不能妄想一次就將整個(gè)程序設(shè)計(jì)好，反復(fù)修改、不斷改進(jìn)是程序設(shè)計(jì)的必經(jīng)之路；養(yǎng)成注釋程序的好習(xí)慣是非常必要的，一個(gè)程序的完美與否不僅僅是實(shí)現(xiàn)功能，而應(yīng)該讓人一看就能明白你的思路，這樣也能為資料的保存和交流提供了方便；我覺(jué)得在設(shè)計(jì)課程過(guò)程中遇到問(wèn)題是很正常，但我應(yīng)該將每次遇到的問(wèn)題記錄下來(lái)，并分析清楚，以免下次再碰到同樣的問(wèn)題的課

25、程設(shè)計(jì)又出錯(cuò)了。在以后的學(xué)習(xí)、工作和生活中。此次的設(shè)計(jì)，其實(shí)也是我所學(xué)知識(shí)的一次綜合運(yùn)用，讓我深深的認(rèn)識(shí)到了學(xué)習(xí)單片機(jī)要有一定的基礎(chǔ)，要有電子技術(shù)方面的數(shù)字電路和模擬電路等方面的理論基礎(chǔ)，特別是數(shù)字電路；也要有編程語(yǔ)言的匯編語(yǔ)言或C語(yǔ)言。要想成為單片機(jī)高手，我們首先要學(xué)好匯編語(yǔ)言，然后轉(zhuǎn)入C語(yǔ)言學(xué)習(xí)，所以我們不能學(xué)到后面就忘了前面的知識(shí)，更應(yīng)該將所學(xué)的知識(shí)緊緊的結(jié)合在一起，綜合運(yùn)用，所謂設(shè)計(jì)，就是要求創(chuàng)新，只有將知識(shí)綜合運(yùn)用起來(lái)才能真正的設(shè)計(jì)好參考文獻(xiàn)（1） 謝筑森等編著. 單片機(jī)開(kāi)發(fā)與典型應(yīng)用設(shè)計(jì)M. 合肥：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社, 1997.09.（2） 胡慶，林光旭主編. 數(shù)字電路基礎(chǔ)M

26、. 成都：電子科技大學(xué)出版社, 2009.01.（3） 張?jiān)?，王建軍等編? 單片機(jī)開(kāi)發(fā)技術(shù)實(shí)例教程M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2010.11.（4） 王樹(shù)勛編著. MCS-51單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)與監(jiān)控分析M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 1992.07.（5） 孔慶生，俞承芳主編；沈云虎，劉效群編著. 模擬與數(shù)字電路基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)M. 上海：復(fù)旦大學(xué)出版社, 2005.03.（6） 趙麗清主編. 51單片機(jī)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用M. 東營(yíng)：中國(guó)石油大學(xué)出版社, 2009.08.（7） 劉志軍主編. 模擬電路基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教程M. 北京：清華大學(xué)出版社, 2005.05.（8） 白林峰，曲培新，左現(xiàn)剛等編著. 單片機(jī)開(kāi)發(fā)從入門到精通M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2016.01.（9） 白林峰，曲培新，左現(xiàn)剛主編. 單片機(jī)開(kāi)發(fā)入門與典型設(shè)計(jì)實(shí)例M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2013.09.（10） 林紅，周鑫霞主編. 模擬電路基礎(chǔ)M. 北京：清華大學(xué)出版社, 2007.04.（11） 王秋爽，曾昭龍等編著. 單片機(jī)開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)與經(jīng)典設(shè)計(jì)實(shí)例M.