智能儀器實習報告

前言伴隨微電子技術(shù)不停發(fā)展，微處理器芯片集成程度越來越高，單片機已能夠在一塊芯片上同時集成CPU、存放器、定時器／計數(shù)電路，這就很輕易將計算機技術(shù)與測量控制技術(shù)結(jié)合，組成智能化測量控制系統(tǒng)。數(shù)字電壓表（DigitalVoltmeter）簡稱DVM，它是采取數(shù)字化測量技術(shù)，把連續(xù)模擬量（直流輸入電壓）轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散數(shù)字形式并加以顯示儀表。與此同時，由DVM擴展而成各種通用及專用數(shù)字儀器儀表，也把電量及非電量測量技術(shù)提升到嶄新水平。本章重點介紹單片A/D轉(zhuǎn)換器以及由它們組成基于單片機數(shù)字電壓表工作原現(xiàn)在，由各種單片A/D轉(zhuǎn)換器組成數(shù)字電壓表，已被廣泛用于電子及電工測量、工業(yè)自動化儀表、自動測試系統(tǒng)等智能化測量領(lǐng)域，示出強大生命力理。本設(shè)計AT89C51單片機一個電壓測量電路,該電路采取ADC0808本文介紹一個基于A/D轉(zhuǎn)換電路，測量范圍直流0～5V4路輸入電壓值，并在四位LED數(shù)碼管上顯示或單路選擇顯示。測量最小分辨率為0.019V，測量誤差約為正負0.02V。但因為本人水平有限，在實習匯報中難免會有疏漏和不足之處，懇請老師們批評指正。1仿真軟件介紹1.1MATLAB軟件1.1.1MATLAB軟件概述 應(yīng)用MATLABSimulink仿真試驗方法能夠建立仿真試驗環(huán)境。直接應(yīng)用MATLAB工具箱中測量儀器或構(gòu)建滿足工作需要測量儀器，既能提升仿真試驗工作效率，又使仿真試驗豐富多彩。本章介紹應(yīng)用Simulink構(gòu)建和使用測量儀器方法。1.1.2電壓測量-正弦波示波器用計算機仿真示波器應(yīng)用是數(shù)字技術(shù)，能夠觀察單次現(xiàn)象，正確設(shè)置參數(shù)后，能夠保持結(jié)束時波形，如圖1-1所表示，為正玄波仿真圖。圖1-1正弦波仿真框圖正弦波示波顯示如圖1-2所表示圖1-2正弦波示波顯示1.1.3數(shù)字式電壓表數(shù)字式電壓表取自LED（自發(fā)光）二極管模塊如圖1-3所表示 圖1-3數(shù)字式電壓表仿真框圖1.1.4指針式電壓表指針式儀表將輸入量值用圖形化指針與對應(yīng)刻度表示出來，并經(jīng)過參數(shù)設(shè)置對話框來設(shè)置儀表外觀、量程、刻度、顏色及字型等。如圖1-4所表示圖1-4指針式電壓表1.1.5多蹤示波器（Scope）仿真示波器顯示七蹤信號仿真，如圖1-5所表示，為多蹤示波器仿真框圖。圖1-5多蹤示波器仿真框圖圖1-6為多蹤示波器仿真顯示圖圖1-6多蹤示波器仿真顯示圖1.2Keil軟件1.2.1Keil軟件概述KeilC51是美國KeilSoftware企業(yè)出品51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功效上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有顯著優(yōu)勢，因而易學易用。Keil提供了包含C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功效強大仿真調(diào)試器等在內(nèi)完整開發(fā)方案，經(jīng)過一個集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部分組合在一起。運行Keil軟件需要WIN98、NT、WIN、WINXP等操作系統(tǒng)。假如你使用C語言編程，那么Keil幾乎就是你不二之選，即使不使用C語言而僅用匯編語言編程，其方便易用集成環(huán)境、強大軟件仿真調(diào)試工具也會令你事半功倍。1.2.2KeilC51軟件系統(tǒng)KeilC51軟件提供豐富庫函數(shù)和功效強大集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外主要一點，只要看一下編譯后生成匯編代碼，就能體會到KeilC51生成目標代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成匯編代碼很緊湊，輕易了解。在開發(fā)大型軟件時更能表現(xiàn)高級語言優(yōu)勢。1.2.3KeilC51單片機軟件開發(fā)整體結(jié)構(gòu)C51工具包整體結(jié)構(gòu)，uVision與Ishell分別是C51forWindows和forDos集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，能夠完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個開發(fā)流程。開發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。然后分別由C51及C51編譯器編譯生成目標文件(.OBJ)。目標文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫文件，也能夠與庫文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對目標文件(.ABS)。ABS文件由OH51轉(zhuǎn)換成標準Hex文件，以供調(diào)試器dScope51或tScope51使用進行源代碼級調(diào)試，也可由仿真器使用直接對目標板進行調(diào)試，也能夠直接寫入程序存貯器如EPROM中。1.2.4KeilC51軟件優(yōu)點（1）KeilC51生成目標代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成匯編代碼很緊湊，輕易了解。在開發(fā)大型軟件時更能表現(xiàn)高級語言優(yōu)勢。（2）與匯編相比，C語言在功效上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有顯著優(yōu)勢，因而易學易用。用過匯編語言后再使用C來開發(fā)，體會愈加深刻。KeilC51軟件提供豐富庫函數(shù)和功效強大集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。1.2.5使用獨立Keil仿真器注意事項（1）仿真器標配11.0592MHz晶振，但用戶能夠在仿真器上晶振插孔中換插其余頻率晶振。（2）仿真器上復(fù)位按鈕只復(fù)位仿真芯片，不復(fù)位目標系統(tǒng)。（3）仿真芯片31腳（/EA）已接至高電平，所以仿真時只能使用片內(nèi)ROM，不能使用片外ROM；但仿真器外引插針中31腳并不與仿真芯片31腳相連，故該仿真器仍可插入到擴展有外部ROM（其CPU/EA引腳接至低電平）目標系統(tǒng)中使用。1.3PROTUES軟件1.3.1Proteus軟件概述Proteus軟件是英國Labcenterelectronics企業(yè)出版EDA工具軟件（該軟件中國總代理為廣州風標電子技術(shù)有限企業(yè)）。它不但具備其它EDA工具軟件仿真功效，還能仿真單片機及外圍器件。它是現(xiàn)在最好仿真單片機及外圍器件工具。即使現(xiàn)在國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機興趣者、從事單片機教學教師、致力于單片機開發(fā)應(yīng)用科技工作者青睞。Proteus是世界上著名EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品完整設(shè)計。是現(xiàn)在世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一設(shè)計平臺，其處理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，即將增加Cortex和DSP系列處理器，并連續(xù)增加其余系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多個編譯器。1.3.2功效特點Proteus軟件具備其它EDA工具軟件（例：multisim）功效。（1）原理布圖（2）PCB自動或人工布線（3）SPICE電路仿真革命性特點1．互動電路仿真用戶甚至能夠?qū)崟r采取諸如RAM，ROM，鍵盤，馬達，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。2．仿真處理器及其外圍電路能夠仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等慣用主流單片機。還能夠直接在基于原理圖虛擬原型上編程，再配合顯示及輸出，能看到運行后輸入輸出效果。配合系統(tǒng)配置虛擬邏輯分析儀、示波器等，它建立了完備電子設(shè)計開發(fā)環(huán)境。1.3.3Proteus工作過程運行proteusISIS程序后，進入該仿真軟件主界面，如圖1-1所表示。在工作前，要設(shè)置view菜單下捕捉對齊和system下顏色、圖形界面大小等項目。經(jīng)過工具欄中p(從庫中選擇元件命令)命令，在pickdevices窗口中選擇電路所需元件，放置元件并調(diào)整其相對位置，元件參數(shù)設(shè)置，元器件間連線，編寫程序；在source菜單Definecodegenerationtools菜單命令下，選擇程序編譯工具、路徑、擴展名等項目；在source菜單Add/removesourcefiles命令下，加入單片機硬件電路對應(yīng)程序；經(jīng)過debug菜單對應(yīng)命令仿真程序和電路運行情況。圖1-7仿真軟件主界面1.3.4Protues電路仿真在PROTEUS繪制好原理圖后，調(diào)入已編譯好目標代碼文件：*.HEX，能夠在PROTEUS原理圖中看到模擬實物運行狀態(tài)和過程。PROTEUS不但可將許多單片機實例功效形象化，也可將許多單片機實例運行過程形象化。前者可在相當程度上得到實物演示試驗效果，后者則是實物演示試驗難以達成效果。它元器件、連接線路等卻和傳統(tǒng)單片機試驗硬件高度對應(yīng)。這在相當程度上代替了傳統(tǒng)單片機試驗教學功效，例：元器件選擇、電路連接、電路檢測、電路修改、軟件調(diào)試、運行結(jié)果等。而且因為PROTEUS提供了試驗室無法相比大量元器件庫，提供了修改電路設(shè)計靈活性、提供了試驗室在數(shù)量、質(zhì)量上難以相比虛擬儀器、儀表，因而也提供了培養(yǎng)學生實踐精神、創(chuàng)造精神平臺。伴隨科技發(fā)展，“計算機仿真技術(shù)”已成為許多設(shè)計部門主要前期設(shè)計伎倆。它具備設(shè)計靈活，結(jié)果、過程統(tǒng)一特點?？墒乖O(shè)計時間大為縮短、耗資大為降低，也可降低工程制造風險。相信在單片機開發(fā)應(yīng)用中PROTEUS也能茯得愈來愈廣泛應(yīng)用。2設(shè)計原理及要求本設(shè)計是利用單片機AT89C51與ADC0808設(shè)計一個數(shù)字電壓表，測量0－5V之間直流電壓值，四位數(shù)碼顯示，但要求使用元器件數(shù)目最少。2.1數(shù)字電壓表實現(xiàn)原理ADC0808是8位A/D轉(zhuǎn)換器。當輸入電壓為5.00V時，輸出數(shù)據(jù)值為255（0FFH），所以最大分辨率為0.0196（5/255）。ADC0808具備8路模擬量輸入端口，經(jīng)過3位地址輸入端能從8路中選擇一路進行轉(zhuǎn)換。如每隔一段時間依次輪番改變3位地址輸入端地址，就能依次對8路輸入電壓進行測量。LED數(shù)碼管顯示采取軟件譯碼動態(tài)顯示。經(jīng)過按鍵選擇可對8路循環(huán)顯示，也可單路顯示，單路顯示可經(jīng)過按鍵選擇顯示通道數(shù)。2.2數(shù)字電壓表設(shè)計要求能夠測量0～5V范圍內(nèi)3路直流電壓值。在4位LED數(shù)碼管上輪番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0.00V～5.00V，1位LED數(shù)碼管顯示路數(shù),3路分別為0-2。3軟件仿真電路設(shè)計3.1設(shè)計思緒多路數(shù)字電壓表應(yīng)用系統(tǒng)硬件電路由單片機、A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)碼管顯示電路和按鍵處理電路組成，因為ADC0808在進行A/D轉(zhuǎn)換時需要有CLK信號，本試驗中ADC0808CLK直接由外部電源提供為500kHz方波。因為ADC0808參考電壓VREF＝VCC，所以轉(zhuǎn)換之后數(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。實際顯示電壓值(D/256*VREF)ADC0808采取逐次迫近法轉(zhuǎn)換，把模擬電壓轉(zhuǎn)換成16進制D，因為是對直流電壓0～5V進行采集，所以D對應(yīng)電壓為V0

，我們目標就是要把V0顯示在LED顯示器上，因為單片機不好進行小數(shù)點計算，所以有：V0=2*D擴大了100倍，擴大100倍后結(jié)果高八位放存放器B，低八位放存放器A，分存放器B為0或不為0情況進行存取數(shù)據(jù)，得到結(jié)果個位放入R0，十位放入R1，經(jīng)過查表使之顯示在LED顯示器。3.2仿真電路圖用Protues軟件仿真設(shè)計電路如圖3-1所表示，其為仿真設(shè)計原理圖。圖3-1仿真設(shè)計原理圖3.3設(shè)計過程簡易數(shù)字電壓測量電路由A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理及顯示控制等組成。電路原理圖見附錄2。A/D轉(zhuǎn)換由集成電路0808完成。0808具備8路模擬輸入端口，地址(23-25)腳可決定對哪路模擬輸入作A/D轉(zhuǎn)換，22腳為地址鎖存控制，當輸入為高電平時，對地址信號進行鎖存。6腳為測試控制，當輸入一個2us寬高電平脈沖時，就開始A/D轉(zhuǎn)換。7腳為A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束標志，當A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時7腳輸出高電平。9腳為A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出允許控制，當OE腳為高電平時，A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)從該端口輸出。10腳為0808時鐘輸入端，由外部信號源提供。單片機P1、P3.0-P3.3端口作為四位LED數(shù)碼管現(xiàn)實控制。P3.5端口用作單路顯示/循環(huán)顯示轉(zhuǎn)換按鈕，P3.6端口用作單路顯示時選擇通道。P0端口作A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)讀入用，P2端口用作0808A/D轉(zhuǎn)換控制。3.4AT89C51功效介紹3.4.1簡單概述AT89C51是一個帶4K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存放器（FPEROM—FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory）低電壓、高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。AT89C51是一個帶2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存放器單片機。單片機可擦除只讀存放器能夠重復(fù)擦除1000次。該器件采取ATMEL高密度非易失存放器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。因為將多功效8位CPU和閃爍存放器組合在單個芯片中，ATMEL圖3-2AT89C51芯片模型AT89C51是一個高效微控制器，AT89C2051是它一個精簡版本。AT89C51單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一個靈活性高且價廉方案。外形及引腳排列如圖3-2所表示。3.4.2主要功效特征(1)4K字節(jié)可編程閃爍存放器。(2)32個雙向I/O口；128×8位內(nèi)部RAM。(3)2個16位可編程定時/計數(shù)器中止，時鐘頻率0-24MHz。(4)可編程串行通道。(5)5個中止源。(6)2個讀寫中止口線。(7)低功耗閑置和掉電模式。(8)片內(nèi)振蕩器和時鐘電路。3.4.3AT89C51引腳介紹89C51單片機多采取40只引腳雙列直插封裝(DIP)方式，下面分別簡單介紹。(1)電源引腳電源引腳接入單片機工作電源。Vcc(40引腳）：+5V電源。GND(20引腳)：接地。(2)時鐘引腳XTAL1(19引腳)：片內(nèi)振蕩器反相放大器和時鐘發(fā)生器電路輸入端。XTAL2(20引腳)：片內(nèi)振蕩器反相放大器輸出端。圖3-3電源接入方式(3)復(fù)位RST(9引腳)在振蕩器運行時，有兩個機器周期（24個振蕩周期）以上高電平出現(xiàn)在此引腳時，將使單片機復(fù)位，只要這個腳保持高電平，51芯片便循環(huán)復(fù)位。(4)/Vpp(31引腳)為外部程序存放器訪問允許控制端。當它為高電平時，單片機讀片內(nèi)程序存放器，在PC值超出0FFFH后將自動轉(zhuǎn)向外部程序存放器。當它為低電平時，只限定在外部程序存放器，地址為0000H~FFFFH。Vpp為該引腳第二功效，為編程電壓輸入端。(5)ALE/(30引腳)ALE為低八位地址鎖存允許信號。在系統(tǒng)擴展時，ALE負跳沿江P0口發(fā)出第八位地址鎖存在外接地址鎖存器，然后再作為數(shù)據(jù)端口。為該引腳第二功效，在對片外存放器編程時，此引腳為編程脈沖輸入端。(6)(29引腳)片外程序存放器讀選通信號。在單片機讀片外程序存放器時，此引腳輸出脈沖負跳沿作為讀片外程序存放器選通信號。(7)pin39-pin32為P0.0-P0.7輸入輸出腳，稱為P0口。P0是一個8位漏極開路型雙向I/O口。內(nèi)部不帶上拉電阻，當外接上拉電阻時，P0口能以吸收電流方式驅(qū)動八個LSTTL負載電路。通常在使用時外接上拉電阻，用來驅(qū)動多個數(shù)碼管。在訪問外部程序和外部數(shù)據(jù)存放器時，P0口是分時轉(zhuǎn)換地址(低8位)/數(shù)據(jù)總線，不需要外接上拉電阻。(8)Pin1-Pin8為P1.0-P1.7輸入輸出腳，稱為P1口，是一個帶內(nèi)部上拉電阻8位雙向I/0口。P1口能驅(qū)動4個LSTTL負載。(9)Pin21-Pin28為P2.0-P2.7輸入輸出腳，稱為P2口。P2口是一個帶內(nèi)部上拉電阻8位雙向I/O口，P2口能驅(qū)動4個LSTTL負載。端口置1時，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。對內(nèi)部Flash程序存放器編程時，接收高8位地址和控制信息。在訪問外部程序和16位外部數(shù)據(jù)存放器時，P2口送出高8位地址。而在訪問8位地址外部數(shù)據(jù)存放器時其引腳上內(nèi)容在此期間不會改變。

(10)Pin10-Pin17為P3.0-P3.7輸入輸出腳，稱為P3口。P3口是一個帶內(nèi)部上拉電阻8位雙向I/O口，P2口能驅(qū)動4個LSTTL負載，這8個引腳還用于專門第二功效。端口置1時，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。對內(nèi)部Flash程序存放器編程時，接控制信息。3.5ADC0808引腳及功效介紹3.5.1芯片概述ADC0808是一個經(jīng)典A/D轉(zhuǎn)換器。它是由8位A/D轉(zhuǎn)換器，一個8路模擬量開關(guān)，8位模擬量地址鎖存譯碼器和一個三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器組成；+5V單電源供電，轉(zhuǎn)化時間在100us左右；內(nèi)部沒有時鐘電路，故需外部提供時鐘信號。芯片模型如圖3-4所表示。圖3-4ADC0808芯片模型3.5.2引腳介紹(1)IN0~IN7：8路模擬量輸入端。(2)D0~D7：8位數(shù)字量輸出端口。(3)START：A/D轉(zhuǎn)換開啟信號輸入端。(4)ALE：地址鎖存允許信號，高電平有效。(5)EOC：輸出允許控制信號，高電平有效。(6)OE：輸出允許控制信號，高電平有效。(7)CLK：時鐘信號輸入端。(8)A、B、C：轉(zhuǎn)換通道地址,控制8路模擬通道切換。A、B、C分別與地址線或數(shù)據(jù)線相連，三位編碼對應(yīng)8個通道地址端口，A、B、C=000~111分別對應(yīng)IN0~IN7通道地址端口。3.5.3ADC0808轉(zhuǎn)換原理ADC0808采取逐次比較方法完成A/D轉(zhuǎn)換，由單一+5V電源供電。片內(nèi)帶有鎖存功效8路選1模擬開關(guān)，由A、B、C編碼來決定所選通道。ADC0809完成一次轉(zhuǎn)換需100μs左右，它具備輸出TTL三態(tài)鎖存緩沖器，可直接連接到AT89C51數(shù)據(jù)總線上。經(jīng)過適當外接電路，ADC0808可對0~5V模擬信號進行轉(zhuǎn)換。3.6LED數(shù)碼管控制顯示3.6.1LED數(shù)碼管模型LED數(shù)碼管模型如圖3-6所表示。圖3-5LED數(shù)碼管模型4系統(tǒng)軟件程序設(shè)計多路數(shù)字電壓表系統(tǒng)軟件程序主要有主程序、A/D轉(zhuǎn)換子程序和中止顯示程序組成。4.1主程序主程序包含初始化部分、調(diào)用A/D轉(zhuǎn)換子程序和對應(yīng)外部0中止顯示電壓數(shù)值程序，初始化部分包含存放通道緩沖區(qū)初始化和顯示緩沖區(qū)初始化。另外，對于單路顯示和循環(huán)顯示，系統(tǒng)設(shè)置了一個標志位00H控制，初始化時00H位設(shè)置為0，默認為循環(huán)顯示，當它為1時改變?yōu)閱温凤@示控制，00H位經(jīng)過單路、循環(huán)按鍵控制。流程圖如圖4-1所表示。開始開始顯示子程序A/D轉(zhuǎn)換子程序初始化圖4-1主程序流程圖4.2A/D轉(zhuǎn)換子程序A/D轉(zhuǎn)換子程序用于對ADC08084路輸入模擬電壓進行A/D轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換數(shù)值存入4個對應(yīng)存放單元中，A/D轉(zhuǎn)換子程序每隔一定時間調(diào)用一次，即隔一段時間對輸入電壓采樣一次，如圖4-2所表示。4.2A/D轉(zhuǎn)換子程序A/D轉(zhuǎn)換子程序用于對ADC08084路輸入模擬電壓進行A/D轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換數(shù)值存入4個對應(yīng)存放單元中，A/D轉(zhuǎn)換子程序每隔一定時間調(diào)用一次，即隔一段時間對輸入電壓采樣一次，如圖4-2所表示。進行十六進制調(diào)整進行十六進制調(diào)整開始A/D轉(zhuǎn)換調(diào)用延時存轉(zhuǎn)換后十六進制數(shù)數(shù)據(jù)指針加一入棧保護4路轉(zhuǎn)換次數(shù)減一顯示電壓值NY圖4-2轉(zhuǎn)換子程序流程圖判斷是否為04.3中止顯示程序設(shè)計中采取中止方式來讀取轉(zhuǎn)換完成數(shù)據(jù)能節(jié)約CPU資源當系統(tǒng)設(shè)置好后，一旦數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完成，便會進入外部中止0，然后在中止中讀取轉(zhuǎn)換數(shù)值，處理數(shù)據(jù)并送數(shù)碼管顯示輸出。LED數(shù)碼管采取軟件譯碼動態(tài)掃描方式。在中止程序中包含多路循環(huán)顯示程序和單路顯示程序，多路循環(huán)顯示程序把4個存放單元數(shù)值依次取出送到4個數(shù)碼管上顯示，每一路顯示一秒。單路顯示程序只對當前選中一路數(shù)據(jù)進行顯示。每路數(shù)據(jù)顯示時需經(jīng)過轉(zhuǎn)換變成十進制BCD碼，放于4個數(shù)碼管顯示緩沖區(qū)中。單路或多路循環(huán)顯示經(jīng)過標志位00H控制。在顯示控制程序中加入了對單路或多路循環(huán)按鍵判斷。數(shù)字量送P1口數(shù)字量送P1口取段碼地址P3.1=1？調(diào)用循環(huán)顯示程序調(diào)用單路顯示程序顯示是第4路重新調(diào)用顯示程序NYNY圖4-3中止顯示程序流程圖5數(shù)字電壓表仿真5.1調(diào)試與測試本設(shè)計應(yīng)用Proteus6及KEIL51軟件,首先依照自己設(shè)計電路圖用Proteus6軟件畫出電路模型，關(guān)于這個軟件使用經(jīng)過查一些資料和自己探索學習；然后我們用KEIL51軟件對所編寫程序進行編譯、鏈接，假如沒有錯誤和警告便可生成程序hex文件，將此文件加到電路圖上使軟硬件結(jié)合運行，最終進行端口電壓對比測試，測試第一路對比見圖4-1中標準電壓值采取Proteus6軟件中模擬電壓表測得。圖5-1數(shù)字電壓表與標準電壓表比較從圖中能夠看出，簡易數(shù)字電壓表與“標準”數(shù)字電壓表測得絕對誤差均在0.02V以內(nèi)，這與采取8位A/D轉(zhuǎn)換器所能達成理論誤差精度相一致，在通常應(yīng)用場所能夠完全滿足要求。5.2性能分析因為單片機為8位處理器，當輸入電壓為5.00V時，輸出數(shù)據(jù)值為255（FFH）所以單片機最大數(shù)值分辨率為0.0196V（5/255）。這就決定了該電壓表最大分辨率（精度）只能達成0.0196V。測試時電壓數(shù)值改變通常以0.02V電壓幅度改變，如要取得更高精度要求，應(yīng)采取12位、13位A/D轉(zhuǎn)換器。簡易數(shù)字電壓表測得值基本上均比標準值偏大0.01-0.02V。這能夠經(jīng)過校正0808基準電壓來處理，因為該電壓表設(shè)計時直接用7805供電電源作為基準電壓，電壓可能有偏差。另外能夠用軟件編程來校正測量值。ADC0808直流輸入阻抗為1M歐姆，能滿足通常電壓測試需要。另外，經(jīng)測試ADC0808可直接在2MHz頻率下工作，這么可省去分頻率14024。5.3數(shù)字電壓表仿真圖圖5-2數(shù)字電壓表仿真圖5.4仿真源程序ORG0000HSJMPMAINORG0003HLJMPPINT0MAIN:MOV50H,#19HMOV54H,#78HMOVDPTR,#7FF8HMOV51H,DPHMOV52H,DPLMOVR0,#04HMOV53H,#00HMOVR7,#00HSETBEASETBIT0SETBEX0L4:MOVR1,#00H;R1存放十六進制轉(zhuǎn)換成十進制后低兩位MOVR2,#00H;R2存放十六進制轉(zhuǎn)換成十進制后高兩位MOVR3,#0FFH;循環(huán)顯示十進制數(shù)MOVR4,#00H;存放A/D轉(zhuǎn)換后十六進制數(shù)MOVR5,#00H;存放0.5相加后數(shù)MOVX@DPTR,A;開始A/D轉(zhuǎn)換LCALLDELAY;調(diào)用延時大于A/D轉(zhuǎn)換時間MOVXA,@DPTR;取A/D轉(zhuǎn)換后十六進制數(shù)INCDPTR;A/D轉(zhuǎn)換芯片地址加一PUSHDPL;壓入堆棧PUSHDPHDECR0;4路轉(zhuǎn)換次數(shù)減一JZSB2;判斷是否是0VMOVR4,AL1:MOVA,R1;進行十六進制到十進制調(diào)整ADDA,50H;每次加19DAAMOVR1,AJCL2;假如溢出則跳轉(zhuǎn)到L2MOVA,R5;進行0.5V相加ADDA,54HDAAMOVR5,AJCL3;假如溢出則跳轉(zhuǎn)到L3SB1:DJNZR4,L1;判斷十六進制數(shù)是否轉(zhuǎn)換完成，假如沒有則循環(huán)MOVA,R5SWAPAANLA,#0FHMOVB,R1ADDA,BDAAMOVR1,ASB2:LCALLDISPLCALLDJWDJNZR3,SB2POPDPHPOPDPLMOVA,53HINCAMOV53H,ACJNER0,#00H,L4LJMPMAINL2:CLRCMOVA,R2ADDA,#01HDAAMOVR2,ALJMPSB1L3:CLRC;0.5V相加溢出后進位MOVA,R1ADDA,#01HDAAMOVR1,ALJMPSB1DISP:MOVA,R1;顯示電壓子程序SWAPAANLA,#0FHMOVDPTR,#TAB1MOVCA,@A+DPTRCLRP3.0MOVP1,ALCALLDELAYSETBP3.0MOVA,R2ANLA,#0FHMOVDPTR,#TAB1MOVCA,@A+DPTRCLRP3.1MOVP1,ALCALLDELAYSETBP3.1MOVA,R2SWAPAANLA,#0FHMOVDPTR,#TAB2MOVCA,@A+DPTRCLRP3.4MOVP1,ALCALLDELAYSETBP3.4RETDJW:MOVA,53H;顯示第幾路轉(zhuǎn)換電壓子程序MOVDPTR,#TAB1MOVCA,@A+DPTRCLRP3.5MOVP1,ALCALLDELAYSETBP3.5RETINTV:PUSHACC;只顯示其中一路中止PUSH53HMOV53H,#00HCX2:MOVR1,#00HMOVR2,#00HMOVR3,#0FFHMOVR4,#00HMOVDPH,51HMOVDPL,52HMOVX@DPTR,ALCALLDELAYMOVXA,@DPTRMOVR4,AJZSB22L11:MOVA,R1ADDA,50HDAAMOVR1,AJCL22MOVA,R5;進行0.5V相加ADDA,54HDAAMOVR5,AJCL33SB11:DJNZR4,L11MOVA,R5SWAPAANLA,#0FHMOVB,R1ADDA,BDAAMOVR1,ASB22:LCALLDISPLCALLDJWJNBP3.3,EXITDJNZR3,SB22JNBP3.2,CX1LJMPCX2L22:CLRCMOVA,R2ADDA,#01HDAAMOVR2,ALJMPSB11L33:CLRCMOVA,R1ADDA,#01HDAAMOVR1,ALJMPSB11