ADC0832数字电压表.docx

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1、毕业设计(论文)摘要单片计算机即单片微型计算机。(机ngleVhip Microcomputer),是集CPU , RAM , ROM 定时，计数和多种接口于一体的微控制器。它体积小，成本低，功能强，广泛应用于智 能产业和工业自动化上。近年来随着计算机在社会领域的渗透，单片机的应用正在不断 地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应 用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应 根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。而51系列单 片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。这次毕业设计通过对它的学习，应

2、用， 从而达到学习、设计、开发软、硬的能力。简易电压表是利用模拟量转换成数字量经单片机处理并反映在显示器上，它可以分 析5V的电压，并能用该电压表可测出该电路的电流和电阻值。本文介绍了电压表的使用和开发环境，仿真系统和开发使用的MCS-51系列的单片 机芯片。在第二章论述了总体设计过程,确定了技术指标及器件的选择第四章着重描述了 系统硬件电路设计、硬件设计框图及所使用的各种芯片功能与特性。关键词：电压表、单片机技术、A/D转换AbstractWith the infiltration in the social field of the computer in recent years, th

3、e application of the one-chip computer is moving towards deepening constantly, drive tradition is it measure crescent benefit to upgrade day to control at the same time. In measuring in real time and automatical Iy control led one-chip computer application system, the one-chip computer often uses as

4、 a key part, only one-chip computer respect knowledge is not enough, should also fol low the structure of the concrete hardware , and direct against and use the software of target,s characteristic to combine concretly, in order to do perfectly.The pressure system of much passways of simulation utili

5、zes the pressure sensor to gather the pressure at present and reflect by display, it can analyse excessive Cheng of the pressure , sends out and reports to the police. It can be according to inputting the amount of money of calculating out the object with accurate unit price to adopt the principle o

6、f the electronic scale.This text has introduced the research meaning of this system and development environment used in the introduction at first, artificial system of the big good fortune and developing the one-chip computer chip of MCS_51 series used. Have described the overal 1 design process in

7、chapter two, have confirmed chapter three of choice of technical indicator and device has described emphatical Iy that designs the block diagram and various kinds of chip functions and characteristics used in circuit design of the systematic hardware , hardware, have analyzed the design course of th

8、e software especial Iy in chapter four.Keyword: Electric voltage form, technology of the one-chip computer , D change引言41核心芯片简介52 AT89S51 简介82. 1AT89S52芯片的引脚及特点82.2 AT89S52的主要性能参数112.3 AT89S52的新功能113方案设计124软硬件设计134. 1 硬件电路设134. 2 单片机AT89S52外围电路设计134. 3 ADC0832与单片机的接口设计 141 .4显示设计144 . 5 电源设计145结论156

9、致谢157参考文献16附录一设计总电路图17附录二设计总PCB图18附录三电压表源程序19电压、电流、功率是表征电信号能量大小的三个基本参量。在电子电路中，只 要测量出其中一个参量就可以根据电路的阻抗求出其它二个参量。考虑到测量的方 便性、安全性、准确性等因素，几乎都用测量电压的方法来测定表征电信号能量大 小的三个基本参量。此外，许多参数，例如频率特性、谐波失真度、调制度等都可 视为电压的派生量。所以电压的测量是其它许多电参量，也包括非电量测量的基础。电压是基本的电参数，其它许多电参数可看作电压的派生量，由于电压测量方 便，因此电压测量是电子测量中最基本的测量。按测量结果的显示方式可将电子电

10、压表分为模拟式和数字式两大类。数字式电压表的核心是A/D转换器，A/D转换器 最基本的两种类型是积分型和比较型。前者抗干扰能力强，测量精度高，但测量速 率低；后者测量速度快，但抗干扰能力差。总的来说，积分型特别是双斜积分式DVM 性能较优，应用较广泛。数字电压表除具有一般的所具有的准确度高、数字显示、读数迅速准确、分辨 力高、输入阻抗高、能自动调零、自动转换量程、自动转换及显示极性等优点，因 而体积小，可靠性好，操作简便，由于数字电压表具有上述这些优点，使得它获得 越来越广泛的应用。使用数字万用表的注意事项：（1）要注意该电压表的量程，切误测量比额定值大。（2）电压表使用或存放应避免高温、寒冷

11、、阳光直射、高湿度及强烈振动环境。1核心芯片简介1 ADCo832 芯片ADCO832具有以下特点：（1） 8位分辨率；（2）双通道A/D转换；（3）输入输出电 平与TT1CMOS相兼容;（4）5V电源供电时输入电压在05V之间；（5）工作频率为250KHZ, 转换时间为32 S; （6） 一般功耗仅为15mW; （7） 8P、14PDIP （双列直插）、PICC 多种封装；（8）商用级芯片温宽为0 C to +70o C?,工业级芯片温宽为40- +85 引脚及功能：图6-1-1 DAC0832引脚图CS:片选使能，低电平有效CHO：模拟输入通道0,或作为IN+/-使用CH1：模拟输入通道1

12、,或作为IN+/-使用GND：芯片参考。电位（地）DI:数据信号输入，选择通道控制D0:数据信号输出，转换数据输出CLK:芯片时钟输入VCC：电源输入ADCO832为8位分辨率A/D转换芯片，其最高分辨可达256级，可以适应一般的模 拟量转换要求。其内部电源输入与参考电压的复用，使得芯片的模拟电压输入在05V 之间。芯片转换时间仅为32 S,具有双数据输出可作为数据校验，以减少数据误差， 转换速度快且稳定性能强。独立的芯片使能输入，使多器件挂接和处理器控制变的更加 方便。通过Dl数据输入端，可以轻易的实现通道功能的选择。正常情况下ADCo832与 单片机的接口应为4条数据线，分别是CS、CLK

13、. DO、DIo但由于DO端与Dl端在通信 时并未同时有效并与单片机的接口是双向的，所以电路设计时可以将DO和DI并联在一 根数据线上使用。时序图：12 3 4 5 6 10 11 12 13 14 18 19 20 21-JRIL-J . .1tCOIW1；I I CS I.I6 2 1 01 2 e图6-1 -2 ADC0832时序图与DS1302非常相似，CS作为选通信号，在时序图中可以看到，从CS置为低电平开 始，一直到置为高电平结束。CLK提供时钟信号。当ADeO832未工作时其CS输入端应为 高电平，此时芯片禁用，CLK和DO/DI的电平可任意。当要进行A/D转换时，须先将CS 使

14、能端置于低电平并且保持低电平直到转换完全结束。此时芯片开始转换工作，同时由 处理器向芯片时钟输入端CLK输入时钟脉冲,DODI端则使用DI端输入通道功能选择的 数据信号。在第1个时钟脉冲的下沉之前Dl端必须是高电平，表示启始信号。在第2、 3个脉冲下沉之前DI端应输入2位数据（SGL、Odd）用于选择通道功能，当此2位数据 为 为、为“时，只对CHO进行单通道转换。当2位数据为“1、为”时，只对CHI 进行单通道转换。当2位数据为“0”、“0”时，将CHO作为正输入端IN+, CHl作为 负输入端IN-进行输入。当2位数据为“0”、“1”时，将CHO作为负输入端IN-, CHl 作为正输入端I

15、N+进行输入。在完成输入启动位、通道选择之后，到第3个脉冲的下沉 之后DI端的输入电平就失去输入作用，此后DO/DI端则开始利用数据输出DO进行转换 数据的读取。从第4个脉冲下沉开始由DO端输出转换数据最高位DATA7,随后每一个脉 冲下沉DO端输出下一位数据。直到第11个脉冲时发出最低位数据DATA0, 一个字节的 数据输出完成。也正是从此位开始输出下一个相反字节的数据，即从第H个字节的下沉输出DATA0。随后输出8位数据，到第19个脉冲时数据输出完成，也标志着一次A/D 转换的结束。最后将CS置高电平禁用芯片，此时就可以开始读出数据，转换得到的数 据会被送出二次，一次高位在前传送，一次低位

16、在前传送，连续送出。在程序读取二个 数据后，我们可以加上检验来看看数据是否被正确读取。作为单通道模拟信号输入时ADC0832的输入电压是05V且8位分辨率时的电压精 度为19. 53V0如果作为由IN+与IN-输入的输入时，可将电压值设定在某一个较大范围 之内，从而提高转换的宽度。但值得注意的是，在进行IN+与IN-的输入时，如果IN- 的电压大于IN+的电压,则转换后的数据结果始终为Oo2 AT89S52 简介AT89S52美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含8K Bytes ISP(In-system PrOgrammabIe)的可反复擦写1000次的Flash只