基于-單片機(jī)數(shù)字萬用表設(shè)計(jì)_論文

1、-. z題 目：基于單片機(jī)的數(shù)字萬用表設(shè)計(jì)院系:機(jī)電工程系 專業(yè):機(jī)電一體化學(xué)號(hào):姓 名:指導(dǎo)教師:完成日期:-. z摘 要本次設(shè)計(jì)用單片機(jī)芯片AT89s52設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字萬用表，能夠測(cè)量交、直流電壓值、直流電流、直流電阻以及電容，四位數(shù)碼顯示。此系統(tǒng)由分流電阻、分壓電阻、基準(zhǔn)電阻、電容測(cè)試芯片電路、51單片機(jī)最小系統(tǒng)、顯示局部、報(bào)警局部、AD轉(zhuǎn)換和控制局部組成。為使系統(tǒng)更加穩(wěn)定，使系統(tǒng)整體精度得以保障，本電路使用了AD0809數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換芯片，單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用AT89S52單片機(jī)作為主控芯片，配以RC上電復(fù)位電路和11.0592MHZ震蕩電路，顯示芯片用TEC6122，驅(qū)動(dòng)8位數(shù)碼管顯示。程序每

2、執(zhí)行周期耗時(shí)縮到最短，這樣保證了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。關(guān)鍵詞 數(shù)字萬用表 AT89S52單片機(jī) AD轉(zhuǎn)換與控制-. z目 錄 TOC o 1-3 u 摘 要 PAGEREF _Toc202145539 h iAbstract PAGEREF _Toc202145540 h ii緒論 PAGEREF _Toc202145541 h 51. 數(shù)字萬用表設(shè)計(jì)背景 PAGEREF _Toc202145542 h 71.1數(shù)字萬用表的設(shè)計(jì)目的和意義 PAGEREF _Toc202145543 h 71.2 數(shù)字萬用表的設(shè)計(jì)依據(jù) PAGEREF _Toc202145544 h 71.3數(shù)字萬用表設(shè)計(jì)重點(diǎn)解決的問題

3、 PAGEREF _Toc202145545 h 72 數(shù)字萬用表總體設(shè)計(jì)方案 PAGEREF _Toc202145546 h 72.1數(shù)字萬用表的根本原理 PAGEREF _Toc202145547 h 72.2 數(shù)字萬用表的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體框架圖 PAGEREF _Toc202145548 h 132.3硬件電路設(shè)計(jì)方案及選用芯片介紹 PAGEREF _Toc202145549 h 142.3.1 設(shè)計(jì)方案 PAGEREF _Toc202145550 h 142.3.2 芯片選擇及功能簡(jiǎn)介 PAGEREF _Toc202145551 h 142.4數(shù)字萬用表的硬件設(shè)計(jì) PAGEREF _T

4、oc202145552 h 25分模塊詳述系統(tǒng)各局部的實(shí)現(xiàn)方法 PAGEREF _Toc202145553 h 252.4.2 數(shù)字萬用表控制硬件整體構(gòu)造圖 PAGEREF _Toc202145554 h 302.4.3 電路的工作過程描述 PAGEREF _Toc202145555 h 303. 系統(tǒng)軟件與流程圖 PAGEREF _Toc202145556 h 323.1 電路功能模塊 PAGEREF _Toc202145557 h 323.2系統(tǒng)總流程圖 PAGEREF _Toc202145558 h 323.3物理量采集處理流程 PAGEREF _Toc202145559 h 343.4

5、電壓測(cè)量過程流程圖 PAGEREF _Toc202145560 h 343.5電流的測(cè)量過程流程圖 PAGEREF _Toc202145561 h 363.6電阻的測(cè)量過程流程圖 PAGEREF _Toc202145562 h 373.7電容測(cè)量過程流程圖 PAGEREF _Toc202145563 h 39結(jié)論 PAGEREF _Toc202145565 h 40致 PAGEREF _Toc202145566 h 41參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc202145567 h 42-. z緒 論數(shù)字萬用表亦稱數(shù)字多用表,簡(jiǎn)稱DMM(Digtial Multimeter)。它是采用數(shù)字化測(cè)量技術(shù)

6、，把連續(xù)的模擬量轉(zhuǎn)換成不連續(xù)的、離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表。傳統(tǒng)的指針式萬用表功能單精度低，不能滿足數(shù)字化時(shí)代的需求，采用單片的數(shù)字萬用表，精度高、抗干擾能力強(qiáng)，可擴(kuò)展尾強(qiáng)、集成方便，目前，由各種單片機(jī)芯片構(gòu)成的數(shù)字電萬用表，已被廣泛用于電子及電工測(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，顯示出強(qiáng)大的生命力。數(shù)字萬用表具有以下幾點(diǎn)特點(diǎn)：1顯示清晰直觀，計(jì)數(shù)準(zhǔn)確為了提高觀察的清晰度，新型的手持式數(shù)字用用表HDMM已普遍采用字高為26mm的大屏幕LCD液晶顯示器。有些數(shù)字萬用表還增加了背光源，以便于夜間觀察讀數(shù)。2顯示位數(shù)數(shù)字萬用表的顯示位數(shù)通常為3位半到8位半。3準(zhǔn)確度高準(zhǔn)確度是測(cè)

7、量結(jié)果中系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差的綜合。它表示測(cè)量結(jié)果與真值的一致程度，也反映了測(cè)量誤差的大小，準(zhǔn)確度愈高，測(cè)量誤差愈小。數(shù)字萬用表的準(zhǔn)確度遠(yuǎn)優(yōu)于指針萬用表。4分辨力高數(shù)字萬用表在最低電壓量程上末位1個(gè)字所代表的電壓值，稱作儀表的分辨力，宏觀世界反映了儀表靈敏度的上下。分辨力隨顯示位數(shù)的增加而提高。5測(cè)試功能強(qiáng)數(shù)字萬用表不公可以測(cè)量直流電壓DCV、交流電壓ACV、直流電流DCA、交流電流ACA、電阻、二極管正向壓降Uf、等等。新型數(shù)字萬用表大多增加了下述測(cè)試功能：讀數(shù)保持HOLD、邏輯LOGIC測(cè)試等等。6測(cè)量圍寬數(shù)字萬用表可滿足常規(guī)電子測(cè)量的需要。智能數(shù)字萬用表的測(cè)量圍更寬。7測(cè)量速率快數(shù)字萬用表

8、在每秒鐘對(duì)被測(cè)電壓的測(cè)量次數(shù)叫測(cè)量速率，單位是次/秒。它主要取決于A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率。一般數(shù)字萬用表的測(cè)量速率為25次/秒。有的能到達(dá)20次/秒以上，另有的一些比這個(gè)還要高得多。數(shù)字萬用表可滿足不同用戶對(duì)測(cè)量速率的需要。8輸入阻抗高數(shù)字萬用表電壓擋具有很高的輸入阻抗，通常為1010000M，從被測(cè)電路上吸取的電流小，不會(huì)影響被測(cè)信號(hào)源的工作狀態(tài)，能減小由信號(hào)源阻引起的測(cè)量誤差。9集成度高，微功耗新型數(shù)字萬用表普遍采用CMOS大規(guī)模集成電路的A/D轉(zhuǎn)換器，整機(jī)功耗很低，3位半，4位半手持式數(shù)字萬用表的整機(jī)功耗僅幾十毫瓦，可用9V疊層電池供電。10保護(hù)功能完善，抗干擾能力強(qiáng)數(shù)字萬用表具有比擬完

9、善的保護(hù)電路，過載能力強(qiáng)，新型數(shù)字萬用表還增加了高壓保護(hù)器件，能防止浪涌電壓。本設(shè)計(jì)就是基于這個(gè)根底設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的數(shù)字萬用表。該設(shè)備具有直觀簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。并且能深入的說明萬用表的測(cè)量原理。能直觀的了解萬用表各個(gè)局部的構(gòu)造和測(cè)試原則。-. z1. 數(shù)字萬用表設(shè)計(jì)背景在本章中主要介紹了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則和總體方案及系統(tǒng)概述等。1.1數(shù)字萬用表的設(shè)計(jì)目的和意義數(shù)字萬用表是當(dāng)前電子、電工、儀器、儀表和測(cè)量領(lǐng)域大量使用的一種根本測(cè)量，已被廣泛應(yīng)用于電子及電工測(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。隨著時(shí)代科技的進(jìn)步，數(shù)字萬用表的功能越來越強(qiáng)大，把電量及非電量的測(cè)量技術(shù)提高到

10、嶄新水平。1.2 數(shù)字萬用表的設(shè)計(jì)依據(jù)根據(jù)數(shù)字萬用表的原理，結(jié)合以下的設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字萬用表，能夠測(cè)量交、直流電壓值，直流電流、直流電阻，四位數(shù)碼顯示。實(shí)現(xiàn)多級(jí)量程的直流電壓測(cè)量，其量程圍是200mv、2v ,20v,200v和500v.實(shí)現(xiàn)多級(jí)量程的交流電壓測(cè)量，其量程圍是200mv、2v ,20v,200v和500v.實(shí)現(xiàn)多級(jí)量程的直流電流測(cè)量，其量程圍是2mA，20mA，200mA、2A和20A.實(shí)現(xiàn)多級(jí)量程的電阻測(cè)量，其量程圍是200、2k ,20k,200k和2M。以及電容測(cè)量電路。由此設(shè)想出以下的解決方法，即數(shù)字萬用表的系統(tǒng)由分流電阻、分壓電阻、基準(zhǔn)電阻、電容測(cè)試芯片電路、5

11、1單片機(jī)最小系統(tǒng)、顯示局部、報(bào)警局部、AD轉(zhuǎn)換和控制局部組成。為使系統(tǒng)更加穩(wěn)定，使系統(tǒng)整體精度得以保障。1.3數(shù)字萬用表設(shè)計(jì)重點(diǎn)解決的問題本設(shè)計(jì)重點(diǎn)要解決的問題是對(duì)不同量程的各種測(cè)量容的轉(zhuǎn)換，還有就是各局部電路組合成一個(gè)完整的數(shù)字萬用表，而難點(diǎn)解決的問題就是程序的設(shè)計(jì)，要保正其可行性從而保證設(shè)計(jì)的正確性。2 數(shù)字萬用表總體設(shè)計(jì)方案2.1數(shù)字萬用表的根本原理數(shù)字萬用表的最根本功能是能夠測(cè)量交直流電壓，交直流電流，還有能夠測(cè)量電阻，數(shù)字萬用表的根本組成見圖2.1。-. z圖2.1數(shù)字萬用表的根本組成下面我們分別介紹各個(gè)局部的組成：1、模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換與數(shù)字顯示電路常見的物理量都是幅值(大小)連續(xù)

12、變化的所謂模擬量(模擬信號(hào))。指針式儀表可以直接對(duì)模擬電壓、電流進(jìn)展顯示。而對(duì)數(shù)字式儀表，需要把模擬電信號(hào)(通常是電壓信號(hào))轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再進(jìn)展顯示和處理(如存儲(chǔ)、傳輸、打印、運(yùn)算等)。數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)不同，其幅值(大小)是不連續(xù)的。這種情況被稱為是量化的。假設(shè)最小量化單位(量化臺(tái)階)為，則數(shù)字信號(hào)的大小一定是的整數(shù)倍，該整數(shù)可以用二進(jìn)制數(shù)碼表示。但為了能直觀地讀出信號(hào)大小的數(shù)值，需經(jīng)過數(shù)碼變換(譯碼)后由數(shù)碼管或液晶屏顯示出來。例如，設(shè)=0.1，我們把被測(cè)電壓與比擬，看是的多少倍，并把結(jié)果四舍五入取為整數(shù) (二進(jìn)制)。一般情況下，1000即可滿足測(cè)量精度要求(量化誤差1/1000=0.1

13、%)。最常見的數(shù)字表頭的最大示數(shù)為1999，被稱為三位半()數(shù)字表。對(duì)上述情況，我們把小數(shù)點(diǎn)定在最末位之前，顯示出來的就是以mV為單位的被測(cè)電壓的大小。如：是 (0.1)的1234倍，即=1234，顯示結(jié)果為123.4()。這樣的數(shù)字表頭，再加上電壓極性判別顯示電路，就可以測(cè)量顯示-199.9199.9的電壓，顯示精度為0.1。由上可見，數(shù)字測(cè)量?jī)x表的核心是模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換、譯碼顯示電路。A/D轉(zhuǎn)換一般又可分為量化、編碼兩個(gè)步驟。2) 、多量程數(shù)字電壓表原理在基準(zhǔn)數(shù)字電壓表頭前面加一級(jí)分壓電路(分壓器)，可以擴(kuò)展直流電壓測(cè)量的量程。如圖2.2所示，為電壓表頭的量程(如200)，為其阻(如10

14、)，、為分壓電阻，為擴(kuò)展后的量程。圖2.2分壓電路原理 圖2.3多量程分壓器原理由于rr2，所以分壓比為擴(kuò)展后的量程為多量程分壓器原理電路見圖2.3，5檔量程的分壓比分別為1、0.1、0.01、0.001和0.0001，對(duì)應(yīng)的量程分別為2000、200、20、2和200。采用圖3的分壓電路雖然可以擴(kuò)展電壓表的量程，但在小量程檔明顯降低了電壓表的輸入阻抗，這在實(shí)際使用中是所不希望的。所以，實(shí)際數(shù)字萬用表的直流電壓檔電路為圖2.4所示，它能在不降低輸入阻抗的情況下，到達(dá)同樣的分壓效果。圖2.4 使用分壓電路例如：其中200檔的分壓比為其余各檔的分壓比可同樣算出。實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)是根據(jù)各檔的分壓比和總電阻

15、來確定各分壓電阻的。如先確定再計(jì)算2000檔的電阻再逐檔計(jì)算、。盡管上述最高量程檔的理論量程是2000，但通常的數(shù)字萬用表出于耐壓和平安考慮，規(guī)定最高電壓量限為1000。換量程時(shí)，多刀量程轉(zhuǎn)換開關(guān)可以根據(jù)檔位自動(dòng)調(diào)整小數(shù)點(diǎn)的顯示，使用者可方便地直讀出測(cè)量結(jié)果。3、多量程數(shù)字電流表原理測(cè)量電流的原理是：根據(jù)歐姆定律，用適宜的取樣電阻把待測(cè)電流轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓，再進(jìn)展測(cè)量。如圖2.5，由于，取樣電阻上的電壓降為即被測(cè)電流 圖2.5電流測(cè)量原理 圖2.6多量程分流器電路假設(shè)數(shù)字表頭的電壓量程為，欲使電流檔量程為，則該檔的取樣電阻(也稱分流電阻)為 如=200，則=200檔的分流電阻為。多量程分流器原

16、理電路見圖2.6。圖2.6中的分流器在實(shí)際使用中有一個(gè)缺點(diǎn)，就是當(dāng)換檔開關(guān)接觸不良時(shí)，被測(cè)電路的電壓可能使數(shù)字表頭過載，所以，實(shí)際數(shù)字萬用表的直流電流檔電路為圖2.7所示。 圖2.7實(shí)用分流器電路圖2.7中各檔分流電阻的阻值是這樣計(jì)算的：先計(jì)算最大電流檔的分流電阻再計(jì)算下一檔的依次可計(jì)算出、和。圖2.8 AC-DC變換器原理簡(jiǎn)圖圖中的B*是2A保險(xiǎn)絲管，電流過大時(shí)會(huì)快速熔斷，超過流保護(hù)作用。兩只反向連接且與分流電阻并聯(lián)的二極管D1、D2為塑封硅整流二極管，它們起雙向限幅過壓保護(hù)作用。正常測(cè)量時(shí)，輸入電壓小于硅二極管的正向?qū)▔航?，二極管截止，對(duì)測(cè)量毫無影響。一旦輸入電壓大于0.7，二極管立即導(dǎo)

17、通，兩端電壓被限制住(小于0.7)，保護(hù)儀表不被損壞。4、 交流電壓電流測(cè)量處理原理數(shù)字萬用表流電壓，電流測(cè)量電路是在直流電壓、電流測(cè)量電路的根底上，在分壓器或分流器之后參加了一級(jí)交流-直流(AC-DC)變換器，圖2.8為其原理簡(jiǎn)圖。 該AC-DC變換器主要由集成運(yùn)算放大器、整流二極管、RC濾波器等組成，還包含一個(gè)能調(diào)整輸出電壓上下的電位器，用來對(duì)交流電壓檔進(jìn)展校準(zhǔn)之用。調(diào)整該電位器可使數(shù)字表頭的顯示值等于被測(cè)交流電壓的有效值。同直流電壓檔類似，出于對(duì)耐壓、平安方面的考慮，交流電壓最高檔的量限通常限定為700(有效值)。5、 電阻測(cè)量原理圖2.9電阻測(cè)量原理數(shù)字萬用表中的電阻檔采用的是比例測(cè)量

18、法，其原理電路見圖2.9。 由穩(wěn)壓管ZD提供測(cè)量基準(zhǔn)電壓，流過標(biāo)準(zhǔn)電阻和被測(cè)電阻的電流根本相等(數(shù)字表頭的輸入阻抗很高，其取用的電流可忽略不計(jì))。所以A/D轉(zhuǎn)換器的參考電壓和輸入電壓有如下關(guān)系： 即圖2.10電阻測(cè)量根據(jù)所用A/D轉(zhuǎn)換器的特性可知，數(shù)字表顯示的是與的比值，當(dāng)=時(shí)顯示1000，=0.5時(shí)顯示500，以此類推。所以，當(dāng)時(shí)，表頭將顯示1000，當(dāng)時(shí)顯示500，這稱為比例讀數(shù)特性。因此，我們只要選取不同的標(biāo)準(zhǔn)電阻并適當(dāng)?shù)貙?duì)小數(shù)點(diǎn)進(jìn)展定位，就能得到不同的電阻測(cè)量檔。如對(duì)200檔，取=100，小數(shù)點(diǎn)定在十位上。當(dāng)=100時(shí)，表頭就會(huì)顯示出100.0。當(dāng)變化時(shí)，顯示值相應(yīng)變化，可以從0.1測(cè)

19、到199.9。又如對(duì)2檔，取，小數(shù)點(diǎn)定在千位上。當(dāng)變化時(shí)，顯示值相應(yīng)變化，可以從0.001測(cè)到1.999。其余各檔道理一樣，同學(xué)們可自行推演。數(shù)字萬用表多量程電阻檔電路見圖10。由上分析可知，圖2.10中由正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻與晶體管組成了過壓保護(hù)電路，以防誤用電阻檔去測(cè)高電壓時(shí)損壞集成電路。當(dāng)誤測(cè)高電壓時(shí)，晶體管發(fā)射極將擊穿從而限制了輸入電壓的升高。同時(shí)隨著電流的增加而發(fā)熱，其阻值迅速增大，從而限制了電流的增加，使的擊穿電流不超過允許圍。即只是處于軟擊穿狀態(tài)，不會(huì)損壞，一旦解除誤操作，和都能恢復(fù)正常。6、 電容測(cè)量原理電容測(cè)量是根據(jù)電容充電原理其充電電壓與時(shí)間成一定的指數(shù)關(guān)系。根據(jù)電

20、壓和時(shí)間可以計(jì)算出電容的值。2.2 數(shù)字萬用表的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體框架圖如以下圖2.11所示，本萬用表由以下幾局部功能組成，復(fù)位電路、震蕩電路、ADC輸入、被測(cè)量顯示、超限報(bào)警、ADC使能控制。復(fù)位電路用來清零，進(jìn)展下一次的測(cè)量；震蕩電路用來消除一些外來干擾，使電路工作更加穩(wěn)定；ADC輸入則是將輸入量進(jìn)展AD轉(zhuǎn)換；測(cè)量顯示就是顯示測(cè)量的數(shù)值；超限報(bào)警局部則是用作當(dāng)測(cè)量量超出量程圍時(shí)發(fā)出警報(bào)，以便提醒用戶更改大量程；ADC使能控制則用來對(duì)輸入量進(jìn)展控制，允許輸入或者不允許。復(fù)位電路震蕩電路ADC輸入被測(cè)量顯示超限報(bào)警ADC使能控制89s52圖2.11. 總體電路設(shè)計(jì)原理圖2.3硬件電路設(shè)計(jì)方案及選

21、用芯片介紹 設(shè)計(jì)方案用單片機(jī)AT89S52與ADC0809設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字萬用表，配合分流電阻、分壓電阻、基準(zhǔn)電阻可以測(cè)量交、直流電壓值，直流電流、直流電阻，四位數(shù)碼顯示。實(shí)現(xiàn)四級(jí)量程的直流電壓測(cè)量，其量程圍是2v ,20v,200v和500v.實(shí)現(xiàn)四級(jí)量程的交流電壓測(cè)量，其量程圍是2v ,20v,200v和500v.實(shí)現(xiàn)四級(jí)量程的直流電流測(cè)量，其量程圍是2mA,20mA,200mA和2A.實(shí)現(xiàn)四級(jí)量程的電阻測(cè)量，其量程圍是2k ,20k,200k和2M.，并且有超出量程的情況發(fā)生時(shí)，蜂鳴器發(fā)聲報(bào)警。 芯片選擇及功能簡(jiǎn)介1、AT89S52芯片功能特性描述AT89S52引腳框圖：圖2.12 AT89

22、S52芯片引腳圖AT89S52 主要性能：1、 與MCS-51 單片機(jī)產(chǎn)品兼容2、8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器3、1000 次擦寫周期4、全靜態(tài)操作：0Hz33Hz 5、 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器6、32 個(gè)可編程I/O 口線7、三個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器8、八個(gè)中斷源9、全雙工UART 串行通道10、低功耗空閑和掉電模式l 1、掉電后中斷可喚醒l2、 看門狗定時(shí)器13、雙數(shù)據(jù)指針l 4、掉電標(biāo)識(shí)符方框圖：圖2.13 AT89S52部框圖功能特性描述：AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器

23、技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看門狗定時(shí)器，2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷構(gòu)造，全雙工串行口，片晶振及時(shí)鐘電路。另外，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停頓工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)

24、工作。掉電保護(hù)方式下，RAM容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停頓，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。VCC : 電源GND: 地P0 口：P0口是一個(gè)8位漏極開路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P0端口寫1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。當(dāng)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下，P0具有部上拉電阻。在flash編程時(shí)，P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。P1 口：P1 口是一個(gè)具有部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。對(duì)P1 端口寫1”時(shí)，部上拉電

25、阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于部電阻的原因，將輸出電流IIL。此外，P1.0和P1.2分別作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸P1.0/T2和時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的觸發(fā)輸入P1.1/T2E*，具體如下表所示。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口接收低8位地址字節(jié)。表2.1 P1口的第二功能P2 口：P2 口是一個(gè)具有部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。對(duì)P2 端口寫1”時(shí)，部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于部電阻的原因，將輸出電流IIL。在外部程序存儲(chǔ)器或用16位地址讀取外部

26、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器例如執(zhí)行MOV* DPTR時(shí)，P2 口送出高八位地址。在這種應(yīng)用中，P2 口使用很強(qiáng)的部上拉發(fā)送1。在使用8位地址如MOV* RI外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口輸出P2鎖存器的容。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。P3 口：P3 口是一個(gè)具有部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。對(duì)P3 端口寫1”時(shí)，部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于部電阻的原因，將輸出電流IIL。P3口亦作為AT89S52特殊功能第二功能使用，如下表所示。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P3口也接收一些控

27、制信號(hào)。表2.2 P3口的第二功能RST: 復(fù)位輸入。晶振工作時(shí)，RST腳持續(xù)2 個(gè)機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位。看門狗計(jì)時(shí)完成后，RST 腳輸出96 個(gè)晶振周期的高電平。特殊存放器AU*R(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能無效。DISRTO默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。ALE/PROG：地址鎖存控制信號(hào)ALE是外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低8 位地址的輸出脈沖。在flash編程時(shí)，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(shí)器或時(shí)鐘使用。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE脈沖將會(huì)跳過。如果需要，通過將地址為8EH的

28、SFR的第0位置1，ALE操作將無效。這一位置1，ALE 僅在執(zhí)行MOV* 或MOVC指令時(shí)有效。否則，ALE 將被微弱拉高。這個(gè)ALE 使能標(biāo)志位地址為8EH的SFR的第0位的設(shè)置對(duì)微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。PSEN:外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)PSEN是外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。當(dāng)AT89S52從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼時(shí)，PSEN在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而在外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，PSEN將不被激活。EA/VPP:外部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。為使能從0000H 到FFFFH的外部程序存儲(chǔ)器讀取指令，EA必須接GND。為了執(zhí)行部程序指令，EA應(yīng)該接VCC。在flash編程期間，EA也接收12伏VP

29、P電壓。*TAL1:振蕩器反相放大器和部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。*TAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。Flash 編程并行模式：AT89S52 帶有用作編程的片上Flash 存儲(chǔ)器陣列。編程接口需要一個(gè)高電壓12V編程使能信號(hào)，并且兼容常規(guī)的第三方Flash 或EPROM 編程器。AT89S52 程序存儲(chǔ)陣列采用字節(jié)式編程。編程方法：對(duì)AT89S52 編程之前，需根據(jù)Flash 編程模式表和圖13、圖14 對(duì)地址、數(shù)據(jù)和控制信號(hào)設(shè)置?？刹捎靡韵虏襟E對(duì)AT89S52 編程：1在地址線上輸入編程單元地址信號(hào)2在數(shù)據(jù)線上輸入正確的數(shù)據(jù)3激活相應(yīng)的控制信號(hào)4把EA/Vpp 升至12V 5每給Flash

30、寫入一個(gè)字節(jié)或程序加密位時(shí)，都要給ALE/PROG 一次脈沖。字節(jié)寫周期時(shí)自身定制的，典型值僅50us。改變地址、數(shù)據(jù)重復(fù)第1 步到第5 步知道全部文件完畢。Data Polling AT89S52 用Data Polling 作為一個(gè)字節(jié)寫周期完畢的標(biāo)志特征2、ADC0809介紹ADC0809是帶有8位A/D轉(zhuǎn)換器、8路多路開關(guān)以及微處理機(jī)兼容的控制邏輯的CMOS組件。它是逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，可以和單片機(jī)直接接口。1ADC0809的部邏輯構(gòu)造 圖2.14 ADC0809的部邏輯構(gòu)造上圖可知，ADC0809由一個(gè)8路模擬開關(guān)、一個(gè)地址鎖存與譯碼器、一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器和一個(gè)三態(tài)輸出鎖存器組成。

31、多路開關(guān)可選通8個(gè)模擬通道，允許8路模擬量分時(shí)輸入，共用A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)展轉(zhuǎn)換。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存A/D轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng)OE端為高電平時(shí)，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。2 引腳構(gòu)造 圖2.15 ADC0809引腳構(gòu)造圖IN0IN7：8條模擬量輸入通道 ADC0809對(duì)輸入模擬量要求：信號(hào)單極性，電壓圍是05V，假設(shè)信號(hào)太小，必須進(jìn)展放大；輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過程中應(yīng)該保持不變，如假設(shè)模擬量變化太快，則需在輸入前增加采樣保持電路。 地址輸入和控制線：4條 ALE為地址鎖存允許輸入線，高電平有效。當(dāng)ALE線為高電平時(shí)，地址鎖存與譯碼器將A，B，C三條地址線的地址信號(hào)進(jìn)展鎖存，經(jīng)譯碼后被選

32、中的通道的模擬量進(jìn)轉(zhuǎn)換器進(jìn)展轉(zhuǎn)換。A，B和C為地址輸入線，用于選通IN0IN7上的一路模擬量輸入。通道選擇表如下表所示。表2.3 地址輸入線的通道選擇CBA選擇的通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7數(shù)字量輸出及控制線：11條 ST為轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。當(dāng)ST上跳沿時(shí)，所有部存放器清零；下跳沿時(shí)，開場(chǎng)進(jìn)展A/D轉(zhuǎn)換；在轉(zhuǎn)換期間，ST應(yīng)保持低電平。EOC為轉(zhuǎn)換完畢信號(hào)。當(dāng)EOC為高電平時(shí)，說明轉(zhuǎn)換完畢；否則，說明正在進(jìn)展A/D轉(zhuǎn)換。OE為輸出允許信號(hào)，用于控制三條輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。OE1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)；OE0，輸出

33、數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)。D7D0為數(shù)字量輸出線。 CLK為時(shí)鐘輸入信號(hào)線。因ADC0809的部沒有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘信號(hào)必須由外界提供，通常使用頻率為500KHZ， VREF，VREF為參考電壓輸入。 ADC0809應(yīng)用說明：1 ADC0809部帶有輸出鎖存器，可以與AT89S51單片機(jī)直接相連。 2 初始化時(shí)，使ST和OE信號(hào)全為低電平。 3 送要轉(zhuǎn)換的哪一通道的地址到A，B，C端口上。 4 在ST端給出一個(gè)至少有100ns寬的正脈沖信號(hào)。 5 是否轉(zhuǎn)換完畢，我們根據(jù)EOC信號(hào)來判斷。 6 當(dāng)EOC變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，這時(shí)給OE為高電平，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機(jī)了。 3、TEC6122簡(jiǎn)述1概述TEC6

34、122共陰極8*8段LED數(shù)碼管8*8點(diǎn)陣顯示驅(qū)動(dòng)電路是全定制專用集成電路。該電路由開機(jī)自清電路、振蕩電路、位掃描驅(qū)動(dòng)電路、8*8 bit移位存放器電路、8*8 bit數(shù)據(jù)鎖存器電路、段多路選擇器驅(qū)動(dòng)電路組成。它可與各種型號(hào)的微處理器串行口或并行口interface,專供驅(qū)動(dòng)8位*8段共陰極LED數(shù)碼管8*8LED點(diǎn)陣。2特點(diǎn)工作電壓：+4V+6V位掃描驅(qū)動(dòng)電流80mAVDD=+5V段掃描驅(qū)動(dòng)電流10mAVDD=+5V可驅(qū)動(dòng)高彩色LED管可通過N個(gè)TEC6122級(jí)聯(lián)實(shí)行N*8位LED顯示管腳間距2.54mm ,標(biāo)準(zhǔn)24pin窄塑封雙列直插封裝3位掃描共陰極LED顯示原理位掃描共陰極LED顯示原

35、理圖及位掃描波形如附圖。位掃描信號(hào)接S1，S2，S8順序依次出現(xiàn)，循環(huán)反復(fù)。S1顯示第一位個(gè)位，S2顯示第二位十位，依次地S8顯示第八位千萬位。要顯示的段碼A，B，DP是由S1S8依次分別選通送出，S1送A1，B1，DP1，顯個(gè)位，其它位不顯示。同樣地S8送出A8，B8，DP8，顯千萬位，其它位不顯示，這就是位掃描共陰極LED顯示原理。表2.4 字符段碼表字形A B C D E F G DP16進(jìn)制代碼無小數(shù)點(diǎn)16進(jìn)制代碼有小數(shù)點(diǎn)011111100FCHFDH10110000060H61H211011010DAHDBH311110010F2HF3H40110011066H67H51011011

36、0B6HB7H610111110BEHBFH711100000E0HE1H811111110FEHFFH911110110F6HF7HA11101110EEHEFHB001111103EH3FHC100111009CH9CHD011110107AH7BHE100111109EH9FHF100011108EH8FHP11001110CEHCFHH011011106EH6FH不顯示0000000000H01H4邏輯簡(jiǎn)要說明圖2.16 TEC6122邏輯圖加電自清電路：片加電自清電路使8*8bit段移位存放器, 8*8Bit段數(shù)據(jù)鎖存器，振蕩時(shí)鐘分頻電路清0，清0期間LED不顯示，開機(jī)自清后LED顯

37、示0。振蕩電路，位掃描驅(qū)動(dòng)電路：振蕩電路是RC振蕩器,R在電路部，只需外加電容470PF到GND(地)就構(gòu)成RC振蕩器，振蕩脈沖經(jīng)分頻組合成S1S8位掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)。S1驅(qū)動(dòng)第一位(個(gè)位, , S8驅(qū)動(dòng)第八位千萬位。S1S8是開路輸出，LED是這它的負(fù)載。S1S8輸出受OEN控制，OEN=1，允許輸出，OEN=0，S1S8輸出為高阻狀態(tài)三態(tài)。8*8bit串行移位存放器：8*8bit串行移位存放器SI為數(shù)據(jù)輸入，SO為數(shù)據(jù)輸出，SCP為移位脈沖。送入串行移位存放器中的數(shù)是A，B，DP段數(shù)據(jù)，不是BCD碼數(shù)據(jù)。每次送入8bit段碼數(shù)據(jù)A、B、C、D、E、F、G、DP, DP是最低位，最先送入。A是高

38、位，最后送入。移入串行移位存放器中的段碼數(shù)據(jù)最先進(jìn)入的是第一位十進(jìn)制個(gè)位，最后進(jìn)入的是第八位十進(jìn)制千萬位，上述這種約定，是用戶編程時(shí)必須遵循的。段數(shù)據(jù)鎖存器，多路選擇器，段驅(qū)動(dòng)器：移入8*8 bit串行移位存放器中的段碼數(shù)據(jù)在LCP打入鎖存器脈沖作用下，鎖存到8*8 bit段數(shù)據(jù)鎖存器。數(shù)據(jù)鎖存器中的段碼經(jīng)多路選擇器，S1時(shí)送第一位個(gè)位A1,B1,DP1，段碼顯示;依次地,S8送第8位千萬位A8，B8，DP8，段碼顯示。段碼A，B，C，D，E，F(xiàn)，G，DP輸出受OEN控制，OEN=1，允許輸出。OEN=0，制止輸出，A，B，C，D，E，F(xiàn)，G，DP為高阻狀態(tài)三態(tài)。5引腳信號(hào)及功能說明：SI：串

39、行數(shù)據(jù)輸入。輸入數(shù)據(jù)由微處理器計(jì)算機(jī)程序給出。SCP：串行移位脈沖。移位脈沖個(gè)數(shù)由微處理器計(jì)算機(jī)程序控制。SO：8*8bit串行移位存放器數(shù)據(jù)輸出。SO接下一個(gè)TEC6122電路的SI，可擴(kuò)展N個(gè)TEC6122電路。LCP：把8*8 bit串行移位存放器中的數(shù)鎖存到8*8 bit段數(shù)據(jù)鎖存器打入脈沖，高電平有效。打入數(shù)據(jù)鎖存器的目的是上一個(gè)數(shù)據(jù)的顯示和下一個(gè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備移位可同時(shí)進(jìn)展。同時(shí)也可防止數(shù)據(jù)移位過程中顯示數(shù)據(jù)的亂閃爍。實(shí)際使用過程中LCP連接有二種方法： A、通常的方法是把LCP直接連到TEC6122的電源VDD上因LCP=1,總選通，數(shù)據(jù)移位太慢，數(shù)據(jù)移位過程被顯示了出來，數(shù)據(jù)可能會(huì)

40、亂閃爍。B、用一個(gè)單片機(jī)端口驅(qū)動(dòng)。數(shù)據(jù)移位前，LCP=0, 數(shù)據(jù)移位完成，發(fā)LCP脈沖，把串行移位存放器中的數(shù)并行打入數(shù)據(jù)鎖存器顯示。多片級(jí)連使用時(shí)，CP可做片選信號(hào)使用。數(shù)據(jù)移位前，LCP=0, 數(shù)據(jù)移位完成，發(fā)LCP脈沖，把串行移位存放器中的數(shù)并行打入數(shù)據(jù)鎖存器顯示。OEN：輸出允許信號(hào)，高電平有效。OEN=1，允許位掃描信號(hào)一S1一S8輸出，允許段A，B，DP輸出。OEN=0，一S1一S8為高阻狀態(tài)三態(tài)，A，B，DP為高組狀態(tài)三態(tài)。OEN的二種使用方法同LCP。A，B，DP：段輸出信號(hào)，開路輸出，LED做負(fù)載。S1S8：位掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)，S1是第一位十進(jìn)制個(gè)位，S2是第二位十進(jìn)制十位， S

41、8是第8位十進(jìn)制千萬位。OSC：振蕩電路輸入端。微處理器產(chǎn)生的移位脈沖與顯示掃描信號(hào)S1S8是異步工作的。微處理器的任務(wù)是把要顯示的數(shù)據(jù)移入8*8 bit串行移位存放器，然后打入8*8 bit數(shù)據(jù)鎖存器，后面就由S1S8控制顯示。振蕩電路是一個(gè)RC振蕩器。R做在電路部，OSC外接電容約470PF到GND地構(gòu)成RC振蕩器。振蕩器只供顯示掃描用，頻率大小要求不是太嚴(yán)格，只要LED顯示不要出現(xiàn)閃爍即可，通常S1S8頻率為1KHz2KHz。2.4數(shù)字萬用表的硬件設(shè)計(jì)分模塊詳述系統(tǒng)各局部的實(shí)現(xiàn)方法一、電源局部 由于高壓交流電會(huì)對(duì)弱電系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性，而電池之類的電源又存在維護(hù)不方便和電壓電

42、流衰減等的缺點(diǎn)，所以本次設(shè)計(jì)采用外部穩(wěn)壓電源供電，這里選用普通12V 500MA輸出的交流穩(wěn)壓電源輸入，該電池容量大，電壓衰減影響比擬小，輸出穩(wěn)定，電路如以下圖。圖2.17 電源電路在圖2.9的電路里穩(wěn)壓器7805的壓降是2.5V，偏移電流是6mA，我們需要的電壓是5V，電路提供的電壓是9V，則電阻承當(dāng)?shù)碾妷簽?.5V，由此得 R=U/I=(9-5-2.5)V/6mA=200歐姆二、輸入端圖2.18 萬用表正表筆輸入端電路被測(cè)量的量的輸入端經(jīng)過表筆流經(jīng)保險(xiǎn)絲，這樣做是為了起到保護(hù)作用,防止過壓過流而燒壞元器件后面接2個(gè)二極管。三、分流電阻圖2.19 分流電阻電路如上圖，使用有一定規(guī)律的R8R1

43、2電阻組合構(gòu)成精細(xì)的電阻分流器，能夠?qū)崿F(xiàn)分流大電流的目的，即20A的電流一律衰減到200MA.通過測(cè)量參考電壓經(jīng)過計(jì)算得到實(shí)際的電流值。四、分壓電阻圖2.20 分壓電阻電路如上圖，使用有一定規(guī)律的R2R6電阻組合構(gòu)成精細(xì)的電阻分壓器，能夠?qū)崿F(xiàn)分流大電壓的目的，即0500V的電壓一律衰減到200mV以下，通過測(cè)量參考電壓經(jīng)過計(jì)算得到實(shí)際的電壓值。五、基準(zhǔn)電阻圖2.21 基準(zhǔn)電阻電路測(cè)量電阻與測(cè)量電流或者電壓一樣重要，俗稱三用表，利用數(shù)字電壓表做成的多量程電阻表，采用的是比例法測(cè)量，因此，它比起指針萬用表的電阻測(cè)量來具有非常準(zhǔn)確的精度，而且耗電很小，上圖示中所配置的一組電阻就叫基準(zhǔn)電阻，就是通過切

44、換各個(gè)接點(diǎn)得到不同的基準(zhǔn)電阻值，再由AD0809的參考電壓Vref與被測(cè)電阻上得到的電壓V測(cè)進(jìn)展比例讀數(shù)，當(dāng)兩者電壓相等時(shí)，顯示就是V測(cè)/Vref*500=500 ，按照需要再由AD0809控制轉(zhuǎn)換送AT89C52控制點(diǎn)亮LED屏幕上的小數(shù)點(diǎn)，就可以直接讀出被測(cè)電阻的阻值來了。在產(chǎn)品數(shù)字萬用表中，為了節(jié)省本錢和簡(jiǎn)化電路，測(cè)量電流的分流電阻和測(cè)量電壓的分壓電阻以及測(cè)量電阻的基準(zhǔn)電阻往往就是同一組電阻。六、交直流處理電路圖2.22 交直流處理電路通過該電路到達(dá)控制交直流的目的，并且通過調(diào)節(jié)可變電阻又可以有效地減少電壓的損耗。七、ADC局部圖2.23 ADC0809轉(zhuǎn)換電路由于ADC0809的參考電

45、壓VREFVCC，所以轉(zhuǎn)換之后的數(shù)據(jù)要經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，在數(shù)碼管上顯示出電壓值。實(shí)際顯示的電壓值(D/256*VREF)八、報(bào)警局部圖2.24 報(bào)警電路當(dāng)檢測(cè)到被測(cè)量超出預(yù)定的值蜂鳴器發(fā)出嘀聲。具體的實(shí)現(xiàn)過程是單片機(jī)P3.3腳輸出高電平，使得Q1導(dǎo)通。使得LS1對(duì)地導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)出響聲。九、單片機(jī)最小系統(tǒng)圖2.25 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路本次設(shè)計(jì)采用ATMEL公司的AT89S52單片機(jī)作為主控芯片，配以RC上電復(fù)位電路和11.0592MHZ震蕩電路，使系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。P0口做為ADC0809的數(shù)據(jù)總線，P2.4、P2.5、P2.6作為顯示芯片的SPI總線輸出。P1.0、P1.1、P1.2、P3.2作為A

46、DC0809的控制線。同時(shí)p1.0-p1.7 作為8255的信號(hào)輸入端，使單片機(jī)能檢測(cè)到所測(cè)量的物理量和量程。十、顯示電路圖2.26顯示電路采用SPI總線LED驅(qū)動(dòng)器TEC6122驅(qū)動(dòng)8位數(shù)碼管，使得整個(gè)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間最快，顯示精度更高。采用4合1數(shù)碼管，減少PCB外表走線提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。十一、量程選擇控制電路圖2.27 物理量量程選擇電路通過8255的控制與傳輸，使單片機(jī)就檢測(cè)到所測(cè)量的物理量及其量程。十二、開關(guān)電路圖2.28 開關(guān)電路如上圖，類似于常用的萬用表開關(guān)，可以根據(jù)需要手動(dòng)轉(zhuǎn)換測(cè)量量的量程，根據(jù)所需要測(cè)量的量選擇適宜的量程。數(shù)字萬用表控制硬件整體構(gòu)造圖電路原理圖見附錄一 電路的工作過

47、程描述此工作當(dāng)然是要求在正確的程序都寫入了各個(gè)芯片中才能完成工作，如上圖3.12所示，當(dāng)開關(guān)要測(cè)量電壓、電流或者電阻時(shí)，則根據(jù)不同的量程需要分別選擇不同的量程開關(guān)，于便得到最準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)。AT89s52的P0口做為ADC0809的數(shù)據(jù)總線，P2.4、P2.5、P2.6作為顯示芯片的SPI總線輸出。P1.0、P1.1、P1.2、P3.2作為ADC0809的控制線。ADC0809將測(cè)量的量轉(zhuǎn)換成單片機(jī)能識(shí)別的量之后由所給程序控制輸出，再送到顯示芯片顯示。顯示芯片根據(jù)顯示程序顯示容。本設(shè)計(jì)的原來要4位數(shù)碼顯示，但考慮到芯片TEC6122是驅(qū)動(dòng)8位數(shù)碼顯示的，所以上面圖中數(shù)碼管TYP2不接上也是滿足

48、設(shè)計(jì)要求的，接上去只是滿足芯片的8位驅(qū)動(dòng)。-. z3. 系統(tǒng)軟件與流程圖在系統(tǒng)軟件與流程圖里主要論述了，軟件構(gòu)造，軟件設(shè)計(jì)等。3.1 電路功能模塊由總體設(shè)計(jì)框圖3.1，本萬用表由以下幾局部功能模塊組成，復(fù)位電路、震蕩電路、ADC輸入、ADC使能控制、被測(cè)量顯示、超限報(bào)警、等電路組成。程序中的子程序 功能模塊主要分成3個(gè)，延時(shí)、ADC轉(zhuǎn)換、和顯示，延時(shí)子程序在整個(gè)程序中屢次被調(diào)用，ADC轉(zhuǎn)換則是每次測(cè)量都會(huì)需要用到的，當(dāng)進(jìn)展測(cè)量時(shí)，ADC0809將被測(cè)量轉(zhuǎn)換為2進(jìn)制數(shù)發(fā)給單片機(jī)然后單片機(jī)根據(jù)軟件協(xié)議送顯示，顯示子程序則包括一個(gè)8位字節(jié)的發(fā)送程序和一個(gè)TEC6122的驅(qū)動(dòng)程序。復(fù)位電路震蕩電路AD

49、C輸入被測(cè)量顯示超限報(bào)警ADC使能控制89s52圖3.1 功能模塊設(shè)計(jì)框圖3.2系統(tǒng)總流程圖開場(chǎng)系統(tǒng)初始化LED初始化P3.1=1.使能A/D轉(zhuǎn)換單片機(jī)接收數(shù)據(jù)P3.2=1.轉(zhuǎn)換結(jié)果送LED顯示超限否.完畢報(bào)警YNYNYN圖3.2系統(tǒng)總流程圖3.3物理量采集處理流程：圖3.3物理量采集處理流程3.4電壓測(cè)量過程流程圖：圖3.4電壓測(cè)量流程圖3.5電流的測(cè)量過程流程圖：圖3.5電流測(cè)量流程圖3.6電阻的測(cè)量過程流程圖：圖3.6電阻測(cè)量流程圖3.7電容測(cè)量過程流程圖：圖3.7電容測(cè)量流程圖-. z結(jié) 論數(shù)字式萬用表部采用了多種振蕩，放大，分頻，保護(hù)等電路所以功能較多，比方可以測(cè)量溫度，頻率(在一個(gè)

50、較低的圍)，電容,電感.或做信號(hào)發(fā)生器等等。由于部構(gòu)造多用集成電路所以過載能力較差.(不過現(xiàn)在有些已能自動(dòng)換檔.自動(dòng)保護(hù)等.但使用較復(fù)雜).損壞后一般也不易修復(fù)。數(shù)字式萬用表輸出電壓較低(通常不超過1伏).對(duì)于一些電壓特性特殊的元件的測(cè)試不便(如,可控硅,發(fā)光二極管等)，由于數(shù)字萬用表的測(cè)量圍很大，廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。本電路的設(shè)計(jì)剛比擬簡(jiǎn)單，不過也有它的優(yōu)點(diǎn)：高精度、低功耗、量程寬、可擴(kuò)展性強(qiáng)等。設(shè)計(jì)結(jié)果綜述：1、數(shù)字萬用表完成的功能主要是對(duì)電壓、電流、電阻的測(cè)量，它主要由分流電阻、分壓電阻、基準(zhǔn)電阻、51單片機(jī)最小系統(tǒng)、顯示局部、報(bào)警局部、AD轉(zhuǎn)換和控制局部組成。2、數(shù)字萬用表屬于一種測(cè)量工

51、具，其本身的好壞直接影響到測(cè)量結(jié)果，因此上面的設(shè)計(jì)只是設(shè)計(jì)用來測(cè)量電壓電流電阻，其它量的測(cè)量則要添加擴(kuò)展功能。3、單片機(jī)局部跟AD轉(zhuǎn)換局部是整個(gè)設(shè)計(jì)的核心，ADC0809的參考電壓VREFVCC，所以轉(zhuǎn)換之后的數(shù)據(jù)要經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，在數(shù)碼管上顯示出電壓值。實(shí)際顯示的電壓值(D/256*VREF)；AT89S52單片機(jī)作為主控芯片，配以RC上電復(fù)位電路和11.0592MHZ震蕩電路，使系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。4、在本次軟件設(shè)計(jì)過程中，采用的是匯編語言。5、對(duì)于硬件的制作，由于布線麻煩，零件買不到，還有本錢太高等原因，做起來復(fù)雜，捍接也很難，以致未能做出實(shí)物。-. z致 經(jīng)過幾個(gè)月的努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)根本完成了。

52、在畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐中，學(xué)到很多有用的知識(shí)，也積累了珍貴的經(jīng)歷。在此要特別感教師，在做設(shè)計(jì)期間得到教師的精心指導(dǎo)，他對(duì)我們要求非常嚴(yán)格。畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成離不開教師的幫助的。同時(shí)感身邊的同學(xué)，他們?yōu)槲姨峁┝撕芏嗾滟F的資料。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)自始至是在他們的指導(dǎo)和幫助下完成的,在此再一次向他們致以深深的敬意和感!同時(shí)由于自己本身對(duì)一些知識(shí)的掌握不是很深刻，設(shè)計(jì)難免會(huì)出現(xiàn)一些漏洞，雖然設(shè)計(jì)做的不是很完美，但是畢竟這是自己認(rèn)認(rèn)真真做出來的。希望各位教師給予指正。同時(shí)感母校對(duì)我四年來的教育和關(guān)心，在這里我不僅學(xué)到了專業(yè)知識(shí)，還學(xué)到了很多做人的道理。使我明確了以后的方向，樹立了良好的價(jià)值觀，在這里學(xué)到的一切都使我終身受益。再次衷心感所有關(guān)心和幫助過我的教師和同學(xué)，你們! -. z參考文獻(xiàn)1.丁元杰 單片微機(jī)原理及應(yīng)用 機(jī)械工業(yè) 2005年7月2 偉 王力 protel2004入門與提高 人民郵電 2005年11月3. 常健生 檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù) 機(jī)械工業(yè) 2000年2月4. 閻石 數(shù)字電子技術(shù)根底 高等教育 1998年12月5. 童詩白 模擬電子技術(shù)根底 高等教育 2001年6. 伯成 微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù) 清華大學(xué) 2005年1月7. 昌喜 智能儀表原理與設(shè)計(jì) 化學(xué)工業(yè)