科信學院
微控制器應用系統（**專案）
設計說明書
（2014/2015學年第二學期）
題目數字電壓表
專業班級 ： 電子資訊1221級
學生學號 ： 120072117
學生姓名 ： 趙麗
指導教師 ： 吳開興、劉會軍、
馬永強、馬小進
設計週數2周
設計成績
2023年6月26日
基於51微控制器的數字電壓表
一、設計內容：
先在isis professional上進行軟體**設計，在**實現的基礎上，要求完成部分硬體模組的製作和系統聯調，實驗內容為設計乙個數字電壓表，實現從模擬訊號輸入到數碼訊號輸出的基本功能。
二、設計要求：
採用51系列微控制器和adc設計乙個數字電壓表電路，通過調節滑動變阻器改變電壓，在lcd液晶屏上顯示其相應的電壓值，要求電壓精確到小數點後第三位，顯示格式為，lcd第一行前一段為「ch0=?」，後一段則為「v：」(電壓單位)；第二行的前一段為「ch1=?
」(班級2班)，後一段則顯示電壓值，單位為「v」。
三、設計原理：
通過在keil軟體對微控制器at89c52進行程式設計，硬體電路中微控制器與adc0832及lcd顯示屏連線。通過start()子程式啟動adc0832，通過init（）子程式初始化lcd。模擬訊號通過adc0832的ch0、ch1引腳輸入到adc0832中轉換為數碼訊號，p0、p1、p2獲得此數字量後，經過處理得到每位的資料後，寫資料到lcd屏上。
四、實驗電路圖及**結果：
五、硬體介紹
adc0832
adc0832 是美國國家半導體公司生產的一種8位解析度、雙通道a/d轉換晶元。由於它體積小，相容性，價效比高而深受微控制器愛好者及企業歡迎，其目前已經有很高的普及率。學習並使用adc0832 可是使我們了解a/d轉換器的原理，有助於我們微控制器技術水平的提高。
a/d轉換模組（adc0832管腳功能）
cs_ 片選使能，低電平晶元使能。
ch0 模擬輸入通道0，或作為in+/-使用。
ch1 模擬輸入通道1，或作為in+/-使用。
gnd 晶元參考零電位（地）。
di 資料訊號輸入，選擇通道控制。
do 資料訊號輸出，轉換資料輸出。
clk 晶元時鐘輸入。
vcc/ref 電源輸入及參考電壓輸入（復用）
51微控制器晶元
89c51是一種帶4k位元組閃爍可程式設計可擦除唯讀儲存器（fperom—flash programmable and erasable read only memory）的低電壓、高效能cmos8位微處理器，俗稱微控制器。微控制器的可擦除唯讀儲存器可以反覆擦除100次。該器件採用atmel高密度非易失儲存器製造技術製造，與工業標準的mcs-51指令集和輸出管腳相相容。
由於將多功能8位cpu和閃爍儲存器組合在單個晶元中，atmel的89c51是一種高效微控制器，89c2051是它的一種精簡版本。89c微控制器為很多嵌入式控制系統提供了一種靈活性高且價廉的方案。
lcd(lm016l)
lm016l液晶模組採用hd44780控制器。hd44780具有簡單而功能較強的指令集，可以實現字元移動、閃爍等功能。lm016l與微控制器mcu（microcontroller unit）通訊可採用8位或者4位並行傳輸兩種方式。
hd44780控制器由兩個8位暫存器、指令暫存器（ir）和資料暫存器（dr）、忙標誌（bf）、顯示資料ram（ddram）、字元發生器rom（cgrom）、字元發生器ram（cgram）、位址計數器（ac）。ir用於寄存指令碼，只能寫入不能讀出；dr用於寄存資料，資料由內部操作自動寫入ddram和cgram，或者暫存從ddram和cgram讀出的資料。bf為1時，液晶模組處於內部處理模式，不響應外部操作指令和接受資料。
ddram用來儲存顯示的字元，能儲存80個字元碼。cgrom由8位字元碼生成5*7點陣字元160種和5*10點陣字元32種，8位字元編碼和字元的對應關係，可以檢視參考文獻[3]中的表4。cgram是為使用者編寫特殊字元留用的，它的容量僅64位元組。
可以自定義8個5*7點陣字元或者4個5*10點陣字元。
六、adc0832的工作原理：
正常情況下adc0832 與微控制器的介面應為4條資料線，分別是cs、clk、do、di。但由於do端與di端在通訊時並未同時使用並與微控制器的介面是雙向的，所以在i/o口資源緊張時可以將do和di併聯在一根資料線上使用。當adc0832未工作時其cs輸入端應為高電平，此時晶元禁用，clk 和do/di 的電平可任意。
當要進行a/d轉換時，須先將cs使能端置於低電平並且保持低電平直到轉換完全結束。此時晶元開始轉換工作，同時由處理器向晶元時鐘（clk）輸入端輸入時鐘脈衝，do/di端則使用di端輸入通道功能選擇的資料訊號。在第乙個時鐘脈衝的下沉之前di端必須是高電平，表示啟始訊號。
在第二、三個脈衝下沉之前di端應輸入兩位資料用於選擇通道功能。
七、焊接
根據電路圖焊接這六個原件
八、專案設計總結
隨著電子技術的發展，特別是隨著大規模積體電路的產生，給人們的生活帶來了根本性的變化，我們就學習了微控制器這門課程，感覺是有點難。也不知道整個學習過程是怎麼過來得，可是時間不等人。不過在學習中，我才發現學習微控制器不僅僅需要軟體的知識，還需要硬體的知識。
剛開始，我自己糊里糊塗地焊了乙個微控制器在實踐中就是乙個活生生的例子，沒有相應的硬體知識，我連微控制器怎麼和電腦相連都不知道，我為我當初的想法感到羞愧。微控制器是一門很好的學問，需要我去鑽研它。
實物圖九、參考文獻
[1] 吳炳勝，80c51微控制器原理及應用技術.北京.冶金工業出版社個2008.
[2] 林立，張俊亮微控制器原理及應用.北京.電子工業出版社 2013
[3] 藍和慧，寧武，閆曉金，微控制器應用技能.北京.電子工業出版社 2009
[4] 王宜懷.微控制器原理及其嵌入式應用教程[m].北京希望電子出版社，2002.
[5] 蔡朝洋.微控制器控制實習與專題製作.北京.北京航空航天大學出版社 2006
[6] 高禹.c語言程式設計.北京.清華大學出版社 2011
注：此表必須在同一頁面。
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