ADC0832数字电压表

-1-毕业设计(论文)摘要单片计算机即单片微型计算机。（Single-ChipMicrocomputer）,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-2-AbstractWiththeinfiltrationinthesocialfieldofthecomputerinrecentyears,theapplicationoftheone-chipcomputerismovingtowardsdeepeningconstantly,drivetraditionisitmeasurecrescentbenefittoupgradedaytocontrolatthesametime.Inmeasuringinrealtimeandautomaticallycontrolledone-chipcomputerapplicationsystem,theone-chipcomputeroftenusesasakeypart,onlyone-chipcomputerrespectknowledgeisnotenough,shouldalsofollowthestructureoftheconcretehardware,anddirectagainstandusethesoftwareoftarget'scharacteristictocombineconcretly,inordertodoperfectly.Thepressuresystemofmuchpasswaysofsimulationutilizesthepressuresensortogatherthepressureatpresentandreflectbydisplay,itcananalyseexcessiveChengofthepressure,sendsoutandreportstothepolice.Itcanbeaccordingtoinputtingtheamountofmoneyofcalculatingouttheobjectwithaccurateunitpricetoadopttheprincipleoftheelectronicscale.Thistexthasintroducedtheresearchmeaningofthissystemanddevelopmentenvironmentusedintheintroductionatfirst,artificialsystemofthebiggoodfortuneanddevelopingtheone-chipcomputerchipofMCS-51seriesused.Havedescribedtheoveralldesignprocessinchaptertwo,haveconfirmedchapterthreeofchoiceoftechnicalindicatoranddevicehasdescribedemphaticallythatdesignstheblockdiagramandvariouskindsofchipfunctionsandcharacteristicsusedincircuitdesignofthesystematichardware,hardware,haveanalyzedthedesigncourseofthesoftwareespeciallyinchapterfour.Keyword:Electricvoltageform,technologyoftheone-chipcomputer,A/Dchange-3-目录引言……………………………………………………………………………………41核心芯片简介…………………………………………………………………………52AT89S51简介…………………………………………………………………………82.1AT89S52芯片的引脚及特点………………………………………………………82.2AT89S52的主要性能参数…………………………………………………………112.3AT89S52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……………………………………………………134.3ADC0832与单片机的接口设计………………………………………………144.4显示设计……………………………………………………………………………144.5电源设计……………………………………………………………………………145结论……………………………………………………………………………………156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引言电压、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-4-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、阳光直射、高湿度及强烈振动环境。1核心芯片简介1ADC0832芯片ADC0832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TTL/CMOS相兼容；（4）5V电源供电时输入电压在0～5V之间；（5）工作频率为250KHZ，转换时间为32μS；（6）一般功耗仅为15mW；（7）8P、14P—DIP（双列直插）、PICC多种封装；（8）商用级芯片温宽为0°Cto+70°C?，工业级芯片温宽为40℃-+85℃引脚及功能:图6-1-1DAC0832引脚图CS：片选使能，低电平有效CH0：模拟输入通道0，或作为IN+/-使用CH1：模拟输入通道1，或作为IN+/-使用GND：芯片参考0电位(地)DI:数据信号输入，选择通道控制DO:数据信号输出，转换数据输出-5-CLK:芯片时钟输入VCC：电源输入ADC0832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0～5V之间。芯片转换时间仅为32μS，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DI数据输入端，可以轻易的实现通道功能的选择。正常情况下ADC0832与单片机的接口应为4条数据线，分别是CS、CLK、DO、DI。但由于DO端与DI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：图6-1-2ADC0832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ADC0832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，DO/DI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DI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“1”、“0”时，只对CH0进行单通道转换。当2位数据为“1”、“1”时，只对CH1进行单通道转换。当2位数据为“0”、“0”时，将CH0作为正输入端IN+，CH1作为负输入端IN-进行输入。当2位数据为“0”、“1”时，将CH0作为负输入端IN-，CH1作为正输入端IN+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11个字节的下-6-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0～5V且8位分辨率时的电压精度为19.53mV。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0。2AT89S52简介AT89S52美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含8KBytesISP(In-systemprogrammable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及AT89C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元。单片机AT89S