暑假课程设计单片机程序.docxVIP

设计原理模拟数据采集模块本模块将待测电压进行适当的放大和缩小，并能够由单片机自动控制选择输出，从而在不同量程都能提供给ADC0809合适的电压值，提高其测量精度。方案一：如图所示：此电路输入电阻首先对待测电压进行五分压，单片机首先置S1高电平，通过运放组成的同向电压跟随器，输入ADC0809，0809向单片机提供模数转换结果， 由单片机判断量程并决定打开和关闭S1、S2或S3。此电路理论上的确可行,我们选择了用此方案。图 3.1方案二：如图所示：图3.2此电路采用六个运算放大器，其中前三个运放采用反向放大的接法实现待测电压的放大和缩小，后三个运放实现前三个反向电压的归正。不是用电开关，而直接由模块输出三组不同的电压已提供给ADC0809的三路输入扫描。如此一来就避开了电子开关对电路的影响，提高了输入模数转换器的电压的精确度。并且，由于全部采用反向放大的接法，电路运行稳定，电压波动较小，很好地提高了模拟数据采集模块的实际精度。但电路连接复杂，容易出现漏焊等现象。译码显示模块51单片机对ADC0809的输入电压的数字信息进行量程判断及数值运算之后，要将电压的数值送给显示模块进行显示。显示器采用四位七段LED数码管，采用动态显示的方式，将电压数值显示出来。方案一：采用48芯片进行译码。48芯片是七段数码管专用的译码芯片，输入BCD码，即可译出对应数字的七段码。在单片机上不需要另外将BCD译成七段码。在动态显示的位选上，使用三极管进行驱动，提升其带负载能力，提高数码管的亮度，由单片机的P口控制三极管的导通和关闭，此种方案完全可行。方案二：由单片机译出待输出数字的七段码，由于单片机P口带负载能力有限，因此我们将七段码输出到4511芯片，由它来驱动七段数码管的显示。译码显示模块我们采用的是方案二。AC-DC转换模块：我们已经设计好了整个交流电压的测量模块，但是由于时间较为仓促而没有做到我们的实习作品中去。方案一：采用分离元件设计，经过降压、整流、滤波等措施，使交流电压变为直流电压。要实现输出交流电压的有效值，分离元件的电路设计十分复杂，而且精度并不理想。方案二：采用AD637完成AC-DC的转换，配合LM324完成交流转成其直流有效值的功能，精度较高。我们的设计基于方案二。设计方案自动转换量程电压表的系统框图：图 3.3自动转换量程电压表有四个大模块组成——信号处理模块、A/D转换模块、单片机最小子系统模块、显示电路模块，其中单片机最小子系统为控制核心部分，其他模块可看作辅助电路，帮助完成增强功能。信号处理模块是利用滑动变阻器对输入电压进行分压，实现对比较大的电压进行采样，在对不同的分压后的电压进行不同的处理放大，以分压和放大两部分完成电压采集，用双D触发器和ADC0809分频，输入的信号为1MHz，则双D和ADC0809分别为5KHz，放大部分，电位器104放大10倍，105放大100倍。利用ADC0809进行模数转换，ADC0809是有8位采样频率且以逐次逼近原理工作的模数转换器件在本实验中，ADC0809采用0通道工作；当ADC0809完成模数转换之后，将信息传给单片机，知识后单片机才能开始工作。利用单片机控制整个电路，通过连接上拉电阻再接4段7位显示器，完成译码显示； 再利用芯片LM324并结合程序实现自动调挡；最后，编写正确的程序使单片机正常控制电路。 实验的电路是由各个功能部件和各个基本单元电路组成的，将各个模块正确的焊接，有序连接，分模块进行测试，以保证设计的电压表能自动选择合适量程，并且可以测量到精确度比较高的电压值。焊接电路时，我们将电路图分为上述几个模块：信号处理：利用LM324对输入的电压进行一系列采集，划分为放大、缩小、电压跟随处理，范围为小于0.2V，大于等于0.2V小于2V，大于等于2V，对不同范围的数据进行不同的处理，从不同的通道输出，因此我们的方案也可以显示三个不同的电压值——正常值、缩小值、放大值，以保证得到的数据的有效性；同时利用双Ｄ触发器分频，使双D触发器和ADC0809的频率一样。AD采样：利用ADC0809进行数模转换，将ADC0809的IN0与采集模块相连，对模拟量电压采样转换成数字量电压，同时采用0通道，将2.1~2.8经数据线与单片机的P1.0~P1.7相连接，进行数据传递。AD的10脚与双D的5脚输出为1KHz的方波。单片机工作：搭建单片机最小子系统，保证单片机正常工作，在与ADC0809有数据线连接的同时,还将ADC0809的ADD.A~ADD.C产生的片选信号都接地，选择0通道，另外单片的30脚输出2MHz的正弦波，18脚输出12MHz的正弦波，经过双D触发器二分频，ADC0809产生1MHz方波作为时钟。电路图如下：图 3.43.单片机程序#include reg51.H #def